铝合金阳极氧化
铝合金阳极氧化处理
铝合金阳极氧化处理引言：铝合金是一种常用的金属材料，在工业生产和日常生活中都有广泛应用。
然而，铝合金表面容易受到氧化的影响，导致腐蚀和降低其使用寿命。
为了增加铝合金的抗腐蚀性和提高其表面硬度，人们常常采用阳极氧化处理的方法。
一、阳极氧化处理的原理和过程阳极氧化处理是利用电解原理，在铝合金表面形成一层氧化膜的过程。
具体来说，将铝合金制品作为阳极，放入含有硫酸等电解液中，通过外加电流使铝合金表面产生氧化反应，从而在表面形成一层氧化膜。
这层氧化膜具有良好的耐腐蚀性和硬度，可以有效保护铝合金。
阳极氧化处理一般包括以下步骤：1. 表面准备：将铝合金表面清洗干净，去除油污和杂质，保证表面光洁。
2. 预处理：将铝合金制品浸泡在酸性溶液中，例如硫酸溶液，进行脱脂和除氧化处理，以消除表面缺陷。
3. 阳极氧化：将铝合金制品作为阳极，放入电解槽中，与阴极（一般为铅）相连。
在电解液中施加直流电流，使铝合金表面发生氧化反应，形成氧化膜。
同时，电解液中的铝离子会与阴极上的氯离子发生反应，生成氯气和铝氧化物。
4. 封闭处理：将铝合金制品放入热水或其他封闭液中进行处理，使氧化膜进一步增强，提高其耐腐蚀性和硬度。
5. 清洗和干燥：将处理后的铝合金制品进行清洗，去除表面的残留物，然后进行干燥，以得到最终的产品。
二、阳极氧化处理的优势阳极氧化处理具有以下几个优势：1. 提高耐腐蚀性：通过阳极氧化处理，铝合金表面形成了一层致密的氧化膜，可以有效阻止氧、水和其他腐蚀性物质的侵蚀，提高铝合金的抗腐蚀性能。
2. 增加硬度：氧化膜具有较高的硬度，可以显著提高铝合金的表面硬度，增加其耐磨性和耐刮擦性。
3. 美观外观：阳极氧化处理可以使铝合金表面形成不同颜色的氧化膜，可以根据需要选择不同颜色的处理，使产品具有良好的外观效果。
4. 增加附着力：氧化膜与铝合金基体之间具有良好的结合力，可以增加其附着力，提高产品的耐用性。
5. 环保可持续：阳极氧化处理过程中不需要添加有害物质，电解液可以回收利用，具有较好的环保性能。
铝合金阳极氧化原理
铝合金阳极氧化原理一、引言铝合金是一种重要的结构材料，在工业生产和日常生活中广泛应用。
为了提高铝合金的表面性能，常常会对其进行阳极氧化处理。
本文将介绍铝合金阳极氧化的原理及其应用。
二、铝合金阳极氧化的原理铝合金阳极氧化是一种通过电解方法，在铝合金表面形成一层致密的氧化膜的过程。
其原理主要包括以下几个方面：1. 电解液的选择在进行铝合金阳极氧化时，通常会选择含有硫酸、草酸或硫酸铬等化学物质的电解液。
这些化学物质能够提供氧化剂，促使铝合金表面氧化反应的进行。
2. 阳极与阴极的作用在电解槽中，铝合金作为阳极，而不锈钢等材料作为阴极。
通过外加电压，阳极产生氧化反应，而阴极则起到电流回路的作用。
3. 氧化反应的进行在电解液中，铝合金表面的氧化反应主要包括两个步骤：一是铝合金表面的氧化生成Al2O3，二是氧化膜的增长和形成。
在氧化反应的过程中，阳极释放出的电子与电解液中的氧离子结合，形成氧化膜。
4. 氧化膜的特性铝合金阳极氧化后，形成的氧化膜具有很多优良的性能，如硬度高、耐磨、耐腐蚀等。
这是因为氧化膜在形成的过程中，其内部存在一些孔隙和微孔，这些孔隙和微孔能够增加氧化膜的表面积和厚度，从而提高其硬度和耐磨性。
三、铝合金阳极氧化的应用铝合金阳极氧化具有广泛的应用前景，在各个领域都有重要的作用。
以下是几个常见的应用领域：1. 工业领域在工业生产中，铝合金阳极氧化后的氧化膜可以提高铝合金的耐磨性、耐腐蚀性和绝缘性能，因此被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
2. 建筑领域铝合金作为一种轻质且具有良好韧性的材料，在建筑领域中得到广泛应用。
通过阳极氧化处理后的铝合金，可以增加其表面的硬度和耐候性，从而提高其在建筑领域中的使用寿命。
3. 家居装饰铝合金阳极氧化后的表面可以形成不同颜色的氧化膜，因此在家居装饰领域有着广泛的应用。
例如，阳极氧化后的铝合金可以制成各种颜色的门窗、家具和装饰品，增加了产品的美观性和附加值。
铝合金阳极氧化标准
铝合金阳极氧化标准铝合金是一种常见的金属材料，其具有优良的导热性、导电性和耐腐蚀性，因此在工业制造和日常生活中被广泛使用。
然而，铝合金的表面往往需要进行阳极氧化处理，以提高其表面硬度和耐腐蚀性能。
阳极氧化是一种通过电化学方法在铝合金表面形成氧化膜的工艺，而铝合金阳极氧化标准则是对这一工艺的要求和规范。
本文将就铝合金阳极氧化标准进行详细介绍。
首先，铝合金阳极氧化标准主要包括对氧化膜的厚度、硬度、耐蚀性和颜色等方面的要求。
在实际生产中，氧化膜的厚度是一个非常重要的指标，通常要求在5-25μm范围内。
而氧化膜的硬度则直接影响着铝合金的耐磨性和耐腐蚀性能，因此硬度的测试和控制也是至关重要的。
此外，氧化膜的耐蚀性和颜色也是铝合金阳极氧化标准所要求的重点内容。
其次，铝合金阳极氧化标准还涉及到了处理工艺的要求。
在阳极氧化过程中，电解液的成分、温度、电压和时间等参数都会对氧化膜的质量产生影响，因此需要严格控制这些工艺参数，以确保氧化膜能够符合标准要求。
同时，还需要对氧化膜进行密封处理，以提高其耐腐蚀性能。
此外，铝合金阳极氧化标准还对检测方法和检测设备提出了要求。
在生产过程中，需要通过一系列的检测手段来验证氧化膜的厚度、硬度、耐蚀性和颜色等指标是否符合标准要求。
因此，需要配备相应的检测设备，并严格按照标准的检测方法进行检测。
最后，铝合金阳极氧化标准的实施对于提高铝合金制品的质量和使用性能具有重要意义。
通过严格执行标准要求，可以确保铝合金制品具有良好的耐腐蚀性能和装饰效果，从而满足不同行业对铝合金制品的需求。
综上所述，铝合金阳极氧化标准是对铝合金阳极氧化工艺和产品质量的要求和规范。
严格执行标准要求，不仅可以提高铝合金制品的质量和使用性能，还能够满足不同行业对铝合金制品的需求，推动铝合金产业的发展。
铝合金阳极氧化原理
铝合金阳极氧化原理铝合金阳极氧化是一种常见的表面处理方法，通过在铝合金表面形成氧化膜来改善铝合金材料的耐腐蚀性、耐磨性和装饰性能。
下面将从铝合金阳极氧化原理的基本步骤和影响因素两个方面进行详细的回答。
铝合金阳极氧化的基本步骤如下：1.准备工作：首先需要将铝合金材料表面进行除油、除尘等预处理操作，确保表面干净。
2.电解液：经预处理后的铝合金材料放入合适的电解槽中，电解槽中注入适当的电解液，通常使用的电解液是硫酸、草酸等酸性溶液。
3.阳极氧化：铝合金材料作为阳极，引入电流，经过一定时间的电解作用，铝合金表面会开始发生氧化反应，产生氧化膜。
氧化膜厚度和形成时间可以通过调整电流密度和电解时间来控制。
4.封闭处理：氧化后的铝合金表面通常存在微孔，需要对其进行封闭处理以提高耐腐蚀性。
常用的封闭方法有热封闭和冷封闭两种。
热封闭是将氧化件在高温下烘烤，使得氧化膜孔隙充满，增加其致密性；冷封闭是在氧化膜上形成一层微孔较少的稀释性封闭层。
铝合金阳极氧化的原理涉及以下几个方面的影响因素：1.电解液成分：阳极氧化的成效与电解液成分有关。
常用的硫酸和草酸对铝合金具有较好的氧化效果。
电解液成分的调整可以实现不同颜色、不同厚度的氧化膜。
2.电流密度和电解时间：电流密度和电解时间会影响氧化膜的厚度和形成速度。
较高的电流密度和较长的电解时间可以得到较厚的氧化膜，但过大的电流密度可能导致氧化膜质量不佳，甚至烧损工件。
3.温度：电解液温度对氧化膜的形成也有一定影响。
一般情况下，较高的温度可以加快氧化反应，但过高的温度可能导致氧化膜分解。
4.硫酸浓度：硫酸浓度对氧化膜的形成速度和质量也有一定影响。
通常情况下，较高的硫酸浓度会加快氧化反应速度。
总结起来，铝合金阳极氧化是一种通过电解作用，在铝合金表面形成氧化膜的方法。
其原理涉及到电解液成分、电流密度、电解时间、温度和硫酸浓度等多个因素。
在实际应用中，可以通过调整这些因素来获得不同厚度、不同颜色和不同性能的氧化膜，从而满足不同的工程需求。
铝合金阳极氧化标准
铝合金阳极氧化标准摘要：1.铝合金阳极氧化的定义和过程2.铝合金阳极氧化的分类和应用3.铝合金阳极氧化处理的标准和注意事项4.铝合金阳极氧化技术的未来发展正文：铝合金阳极氧化是一种重要的表面处理技术，其过程主要是将铝或铝合金制品作为阳极，置于电解质溶液中，通过通电处理，使其表面形成氧化铝薄膜。
这种氧化膜能够提高铝合金的防护性、装饰性和功能性，广泛应用于各行各业。
铝合金阳极氧化液主要有酸性液、碱性液和非水液三大类，通常采用酸性液。
其中，硫酸、铬酸、磷酸等无机酸体系，草酸、氨磺酸、丙二酸、磺基水杨酸等有机酸体系，以及无机酸加有机酸的混合酸体系都是常见的阳极氧化液。
在工业生产中，主要采用硫酸法、铬酸法、草酸法和混合酸法，其中硫酸法应用最为广泛。
在进行铝合金阳极氧化处理时，需要遵循一定的标准。
首先，氧化膜的厚度要达到一定的指标，通常在几个微米到几百个微米之间。
其次，氧化膜的均匀性和色泽也是评价阳极氧化效果的重要指标。
此外，氧化膜的耐蚀能力、硬度、耐磨性等性能也需要符合相应的要求。
然而，在实际操作过程中，氧化膜可能会受到灰尘、染液内的不溶杂质、酸或碱的污染，以及油污的影响。
因此，我们在进行铝合金阳极氧化处理时，需要严格控制溶液的成分和条件，确保氧化膜的质量。
随着科技的发展，铝合金阳极氧化技术也在不断进步。
新的氧化液、新的工艺和新的设备不断涌现，为铝合金的表面处理提供了更多的可能。
在未来，铝合金阳极氧化技术将在防护性、装饰性和功能性方面发挥更大的作用，满足各行各业的更高需求。
总的来说，铝合金阳极氧化是一种重要的表面处理技术，其标准的制定和注意事项的掌握，对于提高氧化膜的质量和应用效果至关重要。
铝合金阳极氧化
铝合金阳极氧化铝合金阳极氧化是一种特殊的材料处理方式，它可以给铝合金表面提供防腐性和抗磨性能，以满足不同行业的要求。
铝合金阳极氧化是一种电化学反应，通过对铝合金表面电流的稳定和控制，能够形成一层氧化膜，使铝合金具有良好的耐腐蚀和抗磨损能力。
首先，为了进行阳极氧化，必须把铝合金表面处理。
通常，可以采用抛光、抛光和抛光研磨的方法来实现表面处理。
然后，将处理过的铝合金放入恒流恒电位电解液中，在恒流恒电位条件下，铝合金表面上将出现自洁润滑性和耐候性极佳的白色氧化膜。
虽然白色氧化膜主要由氢氧化铝组成，但是其中也含有少量的铝氧化物，如氧化铝、氧化铝三氧化二钛等。
铝合金阳极氧化后，可以有效地改善铝合金的表面导电性和绝缘性能，使铝合金具有良好的防腐蚀性。
此外，铝合金阳极氧化后的表面能够很好地抵抗紫外线，使铝合金具有良好的耐紫外线性能。
另外，阳极氧化后的铝合金表面也具有较高的抗磨损性，可以有效地扩大铝合金的使用寿命。
此外，铝合金阳极氧化过程中也可以根据需要制备出不同颜色的氧化膜，如黑色、紫色、金色和灰色。
例如，采用石墨氧化技术可以制备出黑色的氧化膜，石墨氧化技术可以使氧化后的表面具有更好的绝缘性能和耐紫外线性能，因此，它往往用于电子行业中电磁屏蔽的应用。
铝合金阳极氧化是一种有效的保护铝合金表面，使其具有更好的防腐蚀性、耐候性、耐紫外线性能和耐磨性能的高科技处理方法。
由于它更具经济性，也能够得到广泛应用。
值得一提的是，氧化后铝合金表面不仅具有良好的外观，而且还可以表现出良好的光滑性、抗紫外线性和力学性能。
在现在，它已经用于汽车、电机、照明、电子、家用电器、厨具和机械等行业的处理。
综上所述，铝合金阳极氧化是一种可以改善铝合金表面力学性能，赋予铝合金表面自洁润滑性、耐候性和耐紫外线性能的工艺。
它可以广泛用于不同行业，使铝合金具有更好的耐腐蚀性和抗磨损性，有效延长其使用寿命。
铝合金阳极氧化检验标准
铝合金阳极氧化检验标准
铝合金阳极氧化可是个很重要的工艺啊！那对于它的检验标准，可得好好说道说道。
你看啊，这铝合金阳极氧化后的膜层，就好比是给铝合金穿上了一件坚固的铠甲。
这铠甲得足够厚实吧，不然怎么能保护好铝合金呢？所以膜层厚度就是一个关键指标啦！要是太薄了，那能起到啥保护作用呀，稍微有点刮擦不就破了嘛！
还有啊，这膜层的硬度也不能差呀！就像人的骨头得硬实一样，不然轻轻一撞就变形了，那可不行。
得能经得住各种考验，不能随随便便就被损坏了。
再说说这膜层的耐腐蚀性。
想象一下，如果铝合金遇到点酸碱啥的就被腐蚀得不成样子，那多糟糕呀！所以它得有很强的耐腐蚀性，就像一个勇敢的战士，面对各种恶劣环境都毫不畏惧。
还有外观呢！这可是很直观的呀。
不能有明显的瑕疵、斑点啥的，得看起来光滑、均匀、漂亮。
不然谁会喜欢呀！这就好比一个人出门得收拾得干干净净、整整齐齐的，给人好的印象。
封闭质量也很重要呀！要是封闭不好，那膜层的性能不就大打折扣了嘛。
这就好像是一个房子，如果门窗封闭不严，那风雨不就都进来了嘛。
这每一项检验标准都不是随便说说的呀，都是为了保证铝合金阳极氧化的质量。
要是哪一项不达标，那可就麻烦啦！这就好像是一场比赛，每个环节都得做到最好，才能取得好成绩。
所以呀，对于铝合金阳极氧化的检验标准，可千万不能马虎呀！膜层厚度要达标，硬度要够，耐腐蚀性要强，外观要好看，封闭质量要好，这些都是必须的呀！只有这样，才能让铝合金阳极氧化发挥出它最大的作用，让我们的产品更加优秀，更加可靠！。
铝合金硬质阳极氧化和普通氧化
铝合金硬质阳极氧化和普通氧化
铝合金是一种常见的金属材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，因此被广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。
然而，铝合金表面容易受到氧化的影响，导致表面质量下降，影响使用寿命。
为了解决这个问题，人们发明了两种不同的氧化方法：硬质阳极氧化和普通氧化。
硬质阳极氧化是一种高级的氧化方法，它可以在铝合金表面形成一层厚度达到10-100微米的氧化层。
这种氧化层具有很高的硬度和耐磨性，可以有效地保护铝合金表面不受外界环境的侵蚀。
硬质阳极氧化的过程是将铝合金制品浸泡在含有硫酸和氧化剂的电解液中，通过电解反应在铝合金表面形成氧化层。
硬质阳极氧化的优点是氧化层厚度均匀、硬度高、耐磨性好、耐腐蚀性强，缺点是成本较高、工艺复杂。
普通氧化是一种简单的氧化方法，它可以在铝合金表面形成一层厚度达到5-20微米的氧化层。
这种氧化层具有一定的耐腐蚀性和装饰性，可以使铝合金表面呈现出不同的颜色和光泽。
普通氧化的过程是将铝合金制品浸泡在含有硫酸和氧化剂的电解液中，通过电解反应在铝合金表面形成氧化层。
普通氧化的优点是成本低、工艺简单、装饰效果好，缺点是氧化层厚度不均匀、硬度低、耐磨性差。
硬质阳极氧化和普通氧化都是常见的铝合金氧化方法，它们各有优缺点，应根据具体情况选择合适的氧化方法。
如果需要保护铝合金
表面不受外界环境的侵蚀，可以选择硬质阳极氧化；如果需要使铝合金表面呈现出不同的颜色和光泽，可以选择普通氧化。
无论选择哪种氧化方法，都需要注意控制氧化过程的参数，以保证氧化层的质量和稳定性。
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基于铝合金阳极氧化现状的调查王伟伟崔田江训练潘文海南昌航空大学江西南昌 330063【摘要】铝合金由于其比重小, 加工性能好, 导电、导热性能优良, 塑性好, 抗大气腐蚀能力强, 易于成形, 价格便宜等优点而在轻工、建材、航天、电子等领域得到非常广泛的应用。
随着铝制品工业的不断完善发展,人们开始采用各种方法以达到工艺上的要求, 阳极氧化法就是其中最为常用的一种。
阳极氧化膜不仅具有良好的力学性能、很高的耐蚀性, 同时还具有较强的吸附性, 采用各种着色方法处理后, 能获得诱人的装饰外观。
阳极氧化膜除了提高铝及其合金的耐蚀及硬度性能外, 还可以作为很好的功能材料, 有关这方面的研究及应用也已获得相当的成效, 目前常用的阳极氧化方法有铝合金硼酸—硫酸阳极氧化工艺研究、草酸阳极氧化、硫酸阳极氧化、交流电阳极氧化、硬质阳极氧化等工艺。
【关键字】铝合金阳极氧化、铬酸中高电压、硼酸—硫酸阳极氧化、草酸阳极氧化、硫酸阳极氧化、交流电阳极氧化、硬质阳极氧化一、铝在铬酸中高电压阳极氧化的研究金属铝经阳极氧化可在其表面形成一层Al2O3膜, 使用不同的阳极氧化液,所得到的Al2O3膜结构不同。
对金属铝在铬酸中经高电压阳极氧化所得到的多孔膜结构采用扫描电镜( SEM)和透射电镜( TEM)进行观察和分析, 并讨论了各参数对多孔膜结构的影响。
借助X 射线衍射技术分析了多孔膜的晶体结构得出：( 1) 在25℃, 2 w t%的铬酸体系中电解电压不能超过110 V。
( 2) 铬酸体系高电压阳极氧化得到的多孔膜孔径极不规整, 且呈树枝状。
浓度对孔径和膜厚都有影响。
( 3) 铬酸体系高电压得到的多孔膜中含有少量晶态的- Al2O3。
二、铝合金硼酸—硫酸阳极氧化工艺研究硼酸—硫酸阳极氧化是取代铬酸阳极氧化的一种薄层阳极氧化新工艺。
该工艺在环保上属“清洁工艺”。
研究了槽液成分, 工艺条件及膜层性能。
槽液成分中影响膜层重量的主要是硫酸含量, 而硼酸可能主要是影响膜层结构。
溶液温度和工作电压的影响都是通过对电流密度的影响而起作用,可用控制电量的方法来控制膜层的厚度。
铝合金硫硼酸阳极化具有氧化膜耐蚀性好、疲劳影响小、槽液成分浓度低、不含、槽液处理方便、氧化电压低、氧化时间短优点。
该工艺耐蚀性比铝合金的硫酸阳极化、铬酸阳极化好，还具有对环境污染小，节约能源等优点。
( 1) 硼酸—硫酸阳极氧化电解液中, 影响膜层重量的主要是硫酸含量, 而硼酸可能主要是影响膜层结构。
3%～ 5% H2SO4+ 015%～ 1% H3BO 3 的电解液可获得较满意的结果。
( 2)象普通硫酸阳极氧化一样, 合金成分对硼酸—硫酸阳极氧化膜重有明显影响。
电压和溶液温度对硼酸—硫酸阳极氧化的影响, 都是通过电流密度的影响而起作用。
膜层重量与通电量成正比, 可用控制电量的方法来控制膜层厚度。
( 3)硼酸2硫酸阳极氧化膜可通过336 h 连续盐雾试验而不会出现任何腐蚀迹象。
硼酸—硫酸阳极氧化膜的疲劳寿命明显高于硫酸阳极氧化膜, 而接近于铬酸阳极氧化膜。
( 4)硫硼酸阳极化只要采用的升压方式得当，其外观和硫酸阳极化一致，与涂层的结合力好，且耐盐雾性能比硫酸阳极化和铬酸阳极化要求的336h具有明显的优势；同时还具有对环境污染小，氧化时间短，节约能源等优点。
三、草酸阳极氧化新工艺及其应用草酸阳极氧化又称绝缘阳极氧化, 广泛应用于航天航空领域和电器工业, 其氧化膜层具有优良的绝缘性能、抗蚀性能和耐磨性,，击穿电压大于250V, 浸漆耐压达 500V 以上。
常规草酸阳极氧化工艺极易电击穿而出现烧蚀现象, 合格率低, 而且溶液对氯离子敏感。
当氯离子含量达40mg/L时, 氧化膜产生小凹点。
另外, 常规工艺生成的氧化膜经常有细小的白点产生。
目前国内外草酸阳极氧化工艺无法克服烧蚀和细小白点现象。
氯离子含量高时只能废弃槽液。
为此, 开展了对草酸阳极氧化工艺的研究试验和实际应用表明, 硫酸一草酸阳极氧化法具有如下特点：( 1)可避免零件烧蚀现象( 2)外观、绝缘性能等指标与传统工艺一致( 3)耐氯离子能力提高, 氯离子容量达0.3g/l( 4)可应用于多种铝合金, 包括硬铝和锻铝( 5)草酸溶液中加人甲酸, 可避免产生细小白点。
四、铝合金硫酸阳极氧化工艺铝合金硫酸阳极氧化膜有较高的硬度和较好的抗蚀防护装饰效果。
铝合金阳极氧化处理,一般采用的是硫酸阳极氧化工艺,其电解液成分简单、操作方便、生产成本低,因此得到普遍的应用。
硫酸阳极氧化是铝合金加工工艺中十分关键的环节,对其工艺控制、氧化液成分的调控和酸碱性的调节等都会对铝合金的加工质量产生重大影响。
对硫酸阳极氧化工艺参数和氧化液成分对铝材质量的影响进行分析,进一步控制和维护其工艺,为提高铝材氧化质量提供参考并得出结论：铝合金硫酸阳极氧化膜性能的影响因素有:溶液成分、杂质、硫酸浓度、温度和电流密度,这些因素对氧化工序的影响程度各不同。
杂质来源于电解液和铝合金,不同的杂质对阳极氧化膜质量的影响效果不同,消除其影响的方法也不同。
硫酸浓度要维持在一定的范围内,太高或太低对氧化膜的膜厚和硬度都有很大的影响,可通过分析测定、添加补充来维持其范围。
其它成分如消泡剂、宽温添加剂等都有不同程度的影响,生产时要注意。
温度对氧化膜质量的影响十分关键,除采用宽温添加剂外,还可采用冷却设备来保持就有的温度范围。
电流密度通常控制在115 A/ dm2 为宜,此外还要考虑夹具和铝材表面接触是否良好,以保证电流在铝件表面上均匀分布,从而保证氧化膜的质量。
五、铝合金交流电阳极氧化膜的制备工艺研究铝是有色金属中产量最高、应用范围最广的金属材料。
铝及其合金具有质量轻、耐腐蚀、导电和导热性能高、易焊接加工等优点,在机械、化工、电子、电气、交通、运输、民用建筑、食品轻工业及人们日常生活的各个领域里都获得了广泛的应用。
但铝同时具有硬度和耐磨性较差等缺点,这限制了铝及其合金的应用。
为了解决此类问题,许多学者进行了大量的研究 ,研究结果表明:在表面制备性能优异的化学转化膜可以对铝及其合金起到很好的保护效果,从而弥补其缺点。
而在铝表面的各种转化膜技术中,阳极氧化膜技术是目前研究最深入、应用最广泛的表面处理技术。
本文以工业纯铝L2 为实验试样,对其表面进行交流电阳极氧化,并通过氧化膜厚度、硬度等性能测试以及SEM 和EDS 分析确定铝合金交流电阳极氧化膜的制备工艺,对氧化膜着色的后续研究奠定了基础。
研究表明,电解液中H2 SO4质量浓度为200 g/ L 、Al2O3质量浓度为1 g/ L ,交流氧化电压为12 V ,温度为(20 ±1) ℃的条件下,可以获得均匀、与基体结合紧密、膜硬度相对较高的氧化膜。
六、ZL301铸造铝合金硬质阳极氧化工艺研究Al2Mg系铸造铝合金是铸造铝合金中抗蚀性最好的合金,这是因为固态镁能完全溶解成为单相α固溶体,在腐蚀介质中不易发生电化学腐蚀。
铸造铝合金ZL301由于比重小,加工性能好,导电、导热性能优良,塑性好,易于成形以及价格便宜等优点而被广泛应用于轻工、建材、航天和电子等领域 ,但铝镁合金表面易氧化、光泽性差。
随着铝镁制品工业的不断完善发展,人们开始探讨各种方法,使其达到工艺要求。
硬质阳极氧化法就是其中一种最为常用的表面处理方法 ,该法用于其他Al2Mg系铸造铝合金的报道较多,而用ZL301铸造铝合金的报道较少。
国内外的研究者主要对其它铸造铝合金从电流密度、氧化时间、槽液浓度及温度等方面进行了广泛的研究 ,有利于减少氧化膜的烧损,并使氧化膜易于生成。
但由于铸造铝合金ZL301含镁量过高,生成的Mg2O3等产物对氧化膜的生长极为不利,因此,很少有人对此进行研究。
鉴于此,为了使铸造铝合金ZL301表面的硬质氧化膜层厚而均匀,同时有硬度高、耐磨性好等特点,本文在总结已有研究的基础上自制了脉冲恒流电源装置,对ZL301硬质阳极氧化工艺进行了研究,通过比较材料在不同配方下的阳极氧化特性,提出了高效率成膜的解决方法,有效地防止了电压不易升高的现象,提高了氧化膜的厚度和质量,这对于铸造铝合金硬质阳极氧化的研究和实际生产均具有重要的意义并得出结论：( 1) 研究开发了一种适合于铸造铝合金ZL301的脉冲硬质阳极氧化最佳工艺。
ZL301在表2中配方1 ( 0℃)的工艺条件下进行硬质阳极氧化处理,该工艺膜层厚度可大于60μm,平均硬度HV≥300。
( 2) 阳极化过程中膜的生成电压低,膜层致密光滑,尤其是膜层光泽度和颜色优于草酸法、有机酸和硫酸盐电解液法得到的膜层。
充分展现了脉冲电源在提高硬质氧化膜成膜速度、硬度和耐磨性方面的优势。
( 3)配方1的工艺比草酸法、有机酸和硫酸盐电解液法工艺稳定,成膜的质量高, 而且操作方便, 可认为是一种适用于ZL301铸造铝合金的最佳工艺配方。
七、其他新型的阳极氧化工艺瓷质阳极氧化 瓷质阳极氧化又称仿釉阳极氧化,是在有机酸溶液中阳极氧化后,使铝合金表面生成有色氧化膜。
其膜层致密,有较高的硬度和耐磨性,良好的绝热性、电绝缘性,抗蚀性比硫酸阳极氧化膜高。
膜有吸附能力,能染各种颜色,色泽美观,具有良好的装饰效果。
它可用于各种仪表、电子仪器零件表面的防护,日用品、食品用具的表面装饰。
其应用最广的有草酸钛钾法、铬酸法、混酸法、卡尔考拉法、雷诺法以及一些乳白色膜工艺。
该法着色范围窄,操作工艺严格而复杂,膜层颜色受材料成分、加工方法等因素影响很大,在应用上受到一定的限制。
复合阳极氧化 复合阳极氧化类似于电镀中的复合电镀,是一种新型的阳极氧化技术。
吉村长藏分别在硫酸、草酸和磷酸三钠电解液中添加Fe3O 4 ,CrO 2 , TiO 2 等磁性粉体,Al 2O 3 ,SiC ,SiN 等超硬粉末和石墨等导电性粉体(微米级) ,使其悬浮于电解质中进行阳极氧化。
结果表明,有的粉体可提高膜层硬度,有的粉体可降低氧化槽压,有的粉体则可增加膜层厚度。
曾凌三等研究现,TiO 2 ,SiC ,Al 2O 3 不但可提高硫酸氧化膜的硬度和耐蚀性,同时对膜的表面状态和电解着色的色泽都有影响。
最近研究表明: Al 2O 3 粉末可使铝在H 3PO 4 溶液中氧化膜的硬度和耐蚀性提高一倍以上,高桥英明等利用化学法先在铝表面形成一层转化膜,然后进行阳极氧化,发现原先形成的化学转化膜可使氧化膜层的结构和性能发生较大的变化。
同样,二次氧化法也可归属于复合氧化范畴,将阳极氧化后的铝合金进一步在一些含特殊物质的溶液中电解或浸渍,使膜中析出一些功能性物质,提高膜的性能。
例如在含(NH4 ) 2MoS4 的溶液中进行二次电解,可在膜内析出MoS 2 ,提高膜的自润滑性能。
微弧氧化技术 又称为等离子氧化体或阳极火花沉积,是Al ,Mg ,Ti ,Ta 等一些有色金属浸于一定的电解液中,进行高压大电流的阳极氧化,在阳极氧化电压达到火花放电之前或达到火花放电时,由于在高电压下有大电流流经钝化膜界面,在巨大的热能、界面化学、电化学反应的相互作用下,电解质中的某些组分会从溶液中析出,形成一层致密的非金属陶瓷膜层。