阳极氧化工艺参数的影响

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阳极氧化对螺纹孔的影响

阳极氧化对螺纹孔的影响

阳极氧化对螺纹孔的影响
阳极氧化是一种常见的表面处理技术,通过在金属表面形成氧化层来增强其耐蚀性和装饰性。

螺纹孔作为一种常见的金属制品结构,也会受到阳极氧化的影响。

阳极氧化对螺纹孔的影响主要体现在以下几个方面。

阳极氧化会增加螺纹孔的表面硬度。

在阳极氧化过程中,金属表面的氧化层会形成一层致密的氧化物膜。

这层氧化物膜具有较高的硬度,可以增加螺纹孔的耐磨性和耐蚀性,延长其使用寿命。

阳极氧化还可以改善螺纹孔的表面质量。

在阳极氧化过程中,金属表面的微观不平整处会被填平,形成一个平整的氧化层。

这样一来,螺纹孔的表面粗糙度会降低,从而减少摩擦阻力,提高螺纹孔的传动效率。

阳极氧化还可以提升螺纹孔的装饰性。

阳极氧化的氧化层可以通过染色或电解着色的方式,使螺纹孔表面呈现出不同的颜色。

这样一来,螺纹孔不仅可以起到连接和固定的作用,还可以作为装饰元素,增添产品的美观性。

需要注意的是,阳极氧化也可能对螺纹孔产生一些负面影响。

例如,阳极氧化过程中会产生一定的表面应力,可能导致螺纹孔的疲劳寿命降低。

此外,在阳极氧化过程中,也可能会导致螺纹孔的尺寸变化,从而影响其与其他零件的配合性能。

阳极氧化对螺纹孔具有一定的影响。

通过增加表面硬度、改善表面质量和提升装饰性,阳极氧化可以提高螺纹孔的功能和美观性。

然而,在具体应用中,需要根据产品的具体要求和环境条件来选择适当的阳极氧化工艺,以确保螺纹孔的性能和可靠性。

阳极氧化处理工艺

阳极氧化处理工艺

阳极氧化处理工艺引言阳极氧化(Anodic Oxidation)是一种常见的金属表面处理工艺,主要应用于铝和其合金的表面处理。

它通过在酸性电解液中通电的方式,使金属表面形成一层致密、均匀并具有一定硬度的氧化膜,提高金属材料表面的耐腐蚀性、硬度和装饰性。

本文将详细介绍阳极氧化处理工艺及其工艺流程。

工艺流程阳极氧化处理工艺主要包括以下几个步骤:1.表面清洗:将待处理的铝材表面进行清洗,去除表面的油污、灰尘及其他杂质,以确保处理后的氧化膜质量。

2.阳极化:将清洗后的铝材置于电解液中,通过通电的方式使其成为阳极,与电解液发生化学反应,形成氧化膜。

3.色彩处理(可选):根据需求,能够对氧化膜进行着色处理,以增加金属表面的装饰性。

4.封闭处理:通过热水封闭或冷水封闭的方式,对氧化膜进行涂层封闭,提高其耐腐蚀性和硬度。

电解液的选择阳极氧化处理工艺的核心是选取合适的电解液。

电解液的化学成分和操作参数对于形成的氧化膜的性质和质量有着重要影响。

常用的电解液有硫酸、草酸和磷酸等。

1.硫酸电解液:常用于工业生产中,具有成本低、氧化速度快、成膜厚度均匀等特点。

但硫酸电解液对操作要求高,容易腐蚀设备和制造环境。

2.草酸电解液:具有氧化速度适中、成膜均匀、可着色性好等优势。

但草酸电解液的操作要求较为严格,需要控制好温度和草酸浓度等参数。

3.磷酸电解液:具有成本低、韧性好、耐腐蚀性强的特点,通常应用于航空航天等高要求的领域。

根据不同的实际需求,选取合适的电解液进行阳极氧化处理是十分重要的。

影响因素阳极氧化处理的质量和效果受到许多因素的影响。

以下是影响因素的一些常见例子:1.温度:电解液的温度对氧化速度和氧化膜的性质有很大影响。

一般来说,温度越高,氧化速度越快,但同时也可能导致膜层厚度不均匀。

2.电流密度:电流密度决定了电解液中的氧化产物的生成速率。

如果电流密度过高,可能会导致氧化膜过厚,加剧表面的缺陷。

3.电解液浓度:电解液浓度与氧化速度和氧化膜厚度密切相关。

阳极氧化厚度和表面粗糙度

阳极氧化厚度和表面粗糙度

阳极氧化厚度和表面粗糙度1. 引言阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术,通过在金属表面形成一层氧化膜,提高材料的耐腐蚀性、硬度和装饰性。

而阳极氧化厚度和表面粗糙度是评价氧化膜性能的重要指标。

本文将从理论和实验两个方面,探讨阳极氧化厚度和表面粗糙度的相关性。

2. 理论分析2.1 阳极氧化厚度的影响因素阳极氧化厚度主要受到以下因素的影响:•电解液成分:电解液中的主要成分对氧化膜的生长速率有直接影响。

一般来说,含有较高浓度的硫酸、草酸或硫酸铜的电解液,可以得到较厚的氧化膜。

•电解液温度:电解液温度对氧化膜的生长速率也有明显影响。

一般来说,温度较高时,氧化膜的生长速率较快,得到的氧化膜厚度也较大。

•电流密度:电流密度是指单位面积上通过的电流量,对氧化膜的生长速率有直接影响。

较大的电流密度可以加快氧化膜的生长速率,得到较厚的氧化膜。

2.2 表面粗糙度的影响因素表面粗糙度主要受到以下因素的影响:•基材表面状态:基材表面的平整度和光洁度对表面粗糙度有直接影响。

表面平整度和光洁度较高的基材,得到的氧化膜表面粗糙度较低。

•电解液成分:电解液中的主要成分对氧化膜的表面形貌有直接影响。

一般来说,含有较高浓度的硫酸、草酸或硫酸铜的电解液,可以得到较粗糙的氧化膜。

•电解液温度:电解液温度对氧化膜的表面形貌也有明显影响。

一般来说,温度较高时,氧化膜的表面粗糙度较大。

3. 实验验证为了验证阳极氧化厚度和表面粗糙度的相关性,我们进行了一系列实验。

3.1 实验材料和方法实验材料为铝合金样品,使用不同成分和温度的电解液进行阳极氧化处理。

实验过程中,控制不同的电流密度和处理时间,得到不同厚度的氧化膜。

通过扫描电子显微镜(SEM)对样品表面进行观察和测量,得到表面粗糙度的数据。

3.2 实验结果实验结果显示,随着阳极氧化厚度的增加,样品表面粗糙度也呈现出增加的趋势。

这说明阳极氧化厚度和表面粗糙度存在一定的相关性。

通过进一步分析实验数据,发现阳极氧化厚度和表面粗糙度之间的相关性受到电解液成分和温度的影响。

硬质阳极氧化厚度

硬质阳极氧化厚度

硬质阳极氧化厚度硬质阳极氧化厚度是指在金属表面形成一层氧化膜的厚度。

硬质阳极氧化是一种常用的表面处理技术,可以提高金属的耐腐蚀性、硬度和耐磨性。

本文将从硬质阳极氧化的原理、工艺以及影响因素等方面进行详细阐述。

一、硬质阳极氧化的原理硬质阳极氧化是通过在金属表面形成氧化膜来增加金属材料的表面硬度和耐腐蚀性。

在阳极氧化过程中,金属材料作为阳极,通常以铝或铝合金为主,通过电解的方式在电解液中进行处理。

在电解液中,阳极氧化过程中产生的氧化铝会覆盖在金属表面,形成一层致密的氧化膜。

氧化膜的厚度是通过控制电解液的成分、温度、电流密度和处理时间等参数来实现的。

二、硬质阳极氧化的工艺硬质阳极氧化的工艺一般包括预处理、阳极氧化、封孔和着色等步骤。

首先,需要对金属材料进行预处理,包括去油、脱脂和酸洗等步骤,以确保金属表面干净无杂质。

然后,将金属材料作为阳极浸入电解液中,通入直流电流进行氧化处理。

在氧化过程中,电解液起着溶解氧化物和传递电子的作用,同时控制氧化膜的厚度。

氧化完成后,需要进行封孔处理,以提高氧化膜的密封性能。

最后,可以根据需要进行着色处理,以改变氧化膜的颜色。

三、硬质阳极氧化的影响因素硬质阳极氧化的厚度受到多种因素的影响,主要包括电解液的成分、温度、电流密度和处理时间等。

首先,电解液的成分对氧化膜的厚度具有重要影响。

不同的电解液成分会导致氧化膜的形成速度和厚度不同。

其次,温度也是影响氧化膜厚度的重要因素,一般来说,温度越高,氧化膜的形成速度越快,厚度也会增加。

此外,电流密度和处理时间也会对氧化膜的厚度产生影响,一般来说,电流密度越大、处理时间越长,氧化膜的厚度也会增加。

总结:硬质阳极氧化厚度是通过控制电解液的成分、温度、电流密度和处理时间等参数来实现的。

硬质阳极氧化的工艺一般包括预处理、阳极氧化、封孔和着色等步骤。

硬质阳极氧化厚度受到电解液成分、温度、电流密度和处理时间等因素的影响。

了解硬质阳极氧化的原理和工艺,对于控制氧化膜的厚度具有重要意义,可以提高金属材料的耐腐蚀性、硬度和耐磨性。

钛合金表面处理工艺阳极氧化

钛合金表面处理工艺阳极氧化

钛合金表面处理工艺阳极氧化一、前言钛合金是一种具有优良性能的金属材料,广泛应用于航空航天、医疗器械、汽车等领域。

然而,钛合金表面容易受到化学腐蚀和机械磨损的影响,因此需要进行表面处理。

本文将介绍一种常用的钛合金表面处理工艺——阳极氧化。

二、工艺流程1. 清洗首先,将待处理的钛合金件放入清洗槽中,使用化学溶液或超声波清洗器进行清洗。

目的是去除表面油污和杂质,保证表面干净。

2. 酸洗将清洗后的钛合金件置于酸洗槽中进行酸洗处理。

酸洗液可以选择硫酸或盐酸,也可以使用混合酸。

酸洗时间一般为10-20分钟。

酸洗后要用水彻底冲洗干净。

3. 阳极氧化将经过清洗和酸洗处理的钛合金件放入阳极氧化槽中进行处理。

阳极氧化液可以选择硫酸或草酸,也可以使用混合液。

处理时间一般为30-60分钟。

在处理过程中要控制电压和电流密度,以保证表面处理质量。

4. 封孔经过阳极氧化处理后,钛合金件表面会形成一层氧化膜。

为了防止氧化膜被破坏,需要进行封孔处理。

封孔液可以选择热水或镁盐溶液。

封孔时间一般为30-60分钟。

5. 清洗最后,将经过封孔处理的钛合金件放入清洗槽中进行清洗。

清洗时间一般为10-20分钟。

清洗后要用水彻底冲洗干净。

三、工艺参数1. 清洗液:使用去离子水或化学溶液。

2. 酸洗液:硫酸、盐酸或混合酸。

3. 阳极氧化液:硫酸、草酸或混合液。

4. 电压:一般在10-20V之间。

5. 电流密度:一般在2-5A/dm²之间。

6. 处理时间:清洗和酸洗时间各为10-20分钟;阳极氧化时间为30-60分钟;封孔时间为30-60分钟。

四、工艺优点1. 阳极氧化可以增加钛合金表面硬度和耐腐蚀性。

2. 阳极氧化处理后的钛合金表面具有一定的装饰性能,可以提高产品的美观度。

3. 阳极氧化处理后的钛合金表面具有一定的润滑性能,可以减少机械磨损。

五、工艺缺点1. 阳极氧化处理需要较长的时间,且需要控制电压和电流密度,工艺要求较高。

2. 阳极氧化液对环境有一定污染,需要进行废液处理。

阳极氧化膜涂装工艺改进及质量控制分析

阳极氧化膜涂装工艺改进及质量控制分析

阳极氧化膜涂装工艺改进及质量控制分析阳极氧化是一种常用的金属表面处理方法,可以提高金属表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

然而,在阳极氧化过程中仍然存在一些问题,比如涂装工艺方面的不足以及质量控制方面的不完善。

因此,本文将从这两个方面进行改进和分析。

首先,针对涂装工艺方面的不足,我们可以从以下几个方面进行改进。

第一,控制酸性电解液的温度和浓度。

酸性电解液的温度和浓度对阳极氧化膜的形成速率和质量有着重要影响。

过高的温度和浓度会导致阳极氧化膜的厚度不均匀,甚至出现结晶不完整和孔洞等缺陷。

因此,我们可以通过控制电解液的温度和浓度在一个适宜的范围内进行涂装,以提高阳极氧化膜的质量。

第二,改进阳极氧化工艺参数的选择。

阳极氧化工艺参数的选择包括电流密度、阳极与阴极的距离、电解液的搅拌速度等。

这些参数的选择合理与否,直接影响到阳极氧化膜的质量。

过高或过低的电流密度会导致膜层厚度和硬度不均匀;阳极与阴极的距离过近会使得阳极氧化膜形成速率过快,导致膜层质量不稳定;电解液的搅拌速度不适当会使得阳极氧化膜形成不均匀。

因此,我们可以通过合理选择这些参数,并进行反复试验,找到最佳的涂装工艺条件。

第三,引入新型涂装材料。

目前,阳极氧化涂装常用的涂料有硬质防腐漆、无机颜料涂料等。

这些涂料虽然能提高阳极氧化膜的耐磨性和耐腐蚀性,但其耐候性和美观性有待进一步提高。

因此,我们可以尝试引入新型的有机涂料,如有机硅涂料、聚酯涂料等,以提高阳极氧化膜的硬度和表面光滑度,并增加其美观性和耐候性。

接下来,我们进行质量控制分析方面的改进。

第一,建立完善的质量控制系统。

质量控制是阳极氧化涂装中至关重要的环节,它不仅可以确保产品的质量,还可以提高生产效率和降低成本。

因此,我们可以建立一套完善的质量控制体系,包括原材料的进货质量检验、生产过程的实时监控和产品的最终检验等环节,以确保产品的质量。

第二,加强员工的培训和技能提升。

员工的技能水平和操作规范直接影响到产品的质量。

6061 阳极氧化 平面度 -回复

6061 阳极氧化 平面度 -回复

6061 阳极氧化平面度-回复阳极氧化是一种常用的金属表面处理方法,它能够提高金属表面的硬度、耐腐蚀性和电绝缘性。

其中,平面度是阳极氧化过程中的一个重要指标,它主要用来衡量被处理金属表面的平整程度。

本文将详细介绍阳极氧化的过程,并深入探讨阳极氧化对平面度的影响。

第一部分:阳极氧化的工艺流程一、前处理:将待处理的金属表面彻底清洁,去除油污、灰尘等杂质,保证表面的干净。

二、阳极氧化:将清洁后的金属放入电解槽中,作为阳极,电解液则作为阴极。

在电流的作用下,阳极处的金属会氧化形成氧化膜,这个过程称为阳极氧化。

三、封孔处理:将经过阳极氧化后的金属表面进行密封处理,以提高氧化膜的密封性和耐腐蚀性。

第二部分:平面度的定义和重要性平面度是指物体表面与一个完美平面之间的最大距离差,也可以理解为物体表面的平整程度。

在阳极氧化中,平面度的好坏对于金属件的外观和性能都有很大影响。

例如,如果金属表面的平面度不好,那么在阳极氧化过程中,会造成氧化液在表面的聚集,形成不均匀的氧化膜,从而导致金属表面的颜色不一致或者出现斑点。

此外,平面度的差异还会影响部件的嵌合性能和表面加工的效果。

第三部分:阳极氧化对平面度的影响一、电解液浓度:电解液的浓度决定了阳极氧化过程中的反应速率,过高或过低的电解液浓度都会导致氧化层的均匀性和平面度不佳。

因此,确定适宜的电解液浓度可以有效地改善阳极氧化的平面度。

二、电流密度:电流密度是指在单位表面积上通过的电流的密度,在阳极氧化中,它与氧化膜的形成速率和质量有直接关系。

过高或过低的电流密度会导致氧化膜的形成速率不一致,从而影响表面的平整度。

因此,选择适宜的电流密度可以有效地控制阳极氧化的平面度。

三、显微结构:金属表面的显微结构对阳极氧化的平面度也有一定的影响。

例如,如果金属表面存在较大的孔洞或凹陷,那么在阳极氧化过程中,这些地方会聚集氧化液,从而使得氧化层的形成不均匀,导致平面度下降。

因此,在进行阳极氧化之前,应该通过表面处理等方法来改善金属表面的显微结构,从而提高阳极氧化的平面度。

阳极氧化

阳极氧化

一、铝的概念铝是有色金属中使用量最大,使用面最广的金属材料。

我国是第一大产铝国,第二大铝消费国。

年消费是由1991年的86万吨至2000年得53万吨至01年的370万吨至今以每年10%的左右的增长率增加。

铝及合金有以下特点:密度低、延展性好、导电性好、环保、耐蚀、易表面处理1.1、铝的化学特性铝原子外围为3个不稳定电子,电极电位很负,是唯一的两性金属,既可和酸反应显碱性,又可和碱反应呈酸性:1)2Al+6HCl→3H2+2AlCl32) Al+2NaOH→NaAlO2+H2O(1) AL在碱性溶液中的腐蚀(2)AL在酸溶液中的腐蚀(3) Al在中性盐溶液中的腐蚀卤素离子如F-、cl-等易穿透表面氧化膜形成点蚀如存在电极电位较正的金属离子时如Fe2+、Cu2+、Ni2+等也会加速点蚀,电位差越大、点蚀越严重。

如专对阳极氧化膜盐雾腐蚀的CASS试验,既是乙酸铜利用铜离子加速腐蚀作用进行快速测试1.2、铝合金铝合金分类:(1)1xxx是纯铝。

含铝量不小于99.00%,最后两位数表示最低铝百分含量中小数点后的两位常见有1052、1060等(2) 2xxx系合金。

是Al-Cu系可热处理强化合金,主要含Cu、Mg、Mn、Cr等铜含量2~10%,其中含4%~6%Cu时强度最高。

2xxx系合金具有很好的冲压性、焊接性和耐蚀性(3)3xxx系合金。

为Al-Mn系合金,成形、可焊性、耐蚀性好(4)4xxx系合金。

AL-Si系,硅含量4%-10%,强度硬度高,适合做活塞或高温工作零件(5)5xxx系合金。

为Al-Mg系,热处理不可强化合金,Mg含量不超过5.5%,可添加Mn、Cr、Ti、等作板、薄板、管、线、棒及异形物。

(6)6xxx系合金。

是Al-Mg-Si系铝合金。

其中6063常做挤压的建筑铝合金型材,也用于车辆、家具、支架等;6061强度较高,耐蚀性好,一般做工业结构件;6463阳极氧化后可保持光亮外观,建筑、汽车及各种器具的装饰件,常见还有6005、6003(7)7xxx系合金。

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阳极氧化工艺参数的影响1)H2SO4浓度。

改变H2SO4浓度对氧化膜的阻挡层厚度,溶液的导电性、氧化膜的耐蚀性和耐磨性以及后处理的封孔质量都将产生一定的影响。

H2SO4浓度阻挡层厚度维持电压耐蚀、耐磨性气化膜质量膜层发灰,疏松,膜孔外层孔径大,封孔困难2)槽液温度阳极氧化过程中,部分电能会转化为热能,槽液温度会不断上升,而随着温度的上升,膜层损失会增加而且成膜质量变差,膜耐磨性下降,尤其对15um以上膜层,甚至在空气中就会出现“粉化”现象,因此过程中需要对槽液降温,以维持适宜的温度。

一般来说:槽温在一定范围内提高,获得氧化膜重量减小,膜变软但较光亮。

槽液温度高,生成的氧化膜外层膜孔径和度变大,造成封孔困难,也易产生封孔“粉霜”。

槽温较高时,氧化膜易染色。

但对于保持颜色深浅一致时较难,所以一般染色膜的氧化温度为20~25℃降低温度,得到的氧化膜硬度高,耐磨性好,在氧化过程中维持电流密度所需电压较高,能耗大,所以一般普通氧化选择18~22℃3)氧化电压阳极氧化电压决定氧化膜的孔径大小,低压生成的膜孔径小,孔数多,而高压生成的膜孔径大,孔数小,一定范围内高压有利于生成致密,均匀的膜。

4)电流密度电流密度大,成膜快,生产效率高,但过高则易烧伤工件.一般电流密度控制在 1.2~1.8A/dm2范围内电流密度低,生产效率低,但处理面光亮(约1A/dm2)电流密度高,成膜快,但易产生软膜,甚至烧伤如果冷冻能力足够,搅拌良好,则采用较大电流氧化,有利于提高膜的耐磨性。

5)搅拌足够的搅拌可保持槽液温度的均匀和恒定,对于控制膜厚,膜层质量,着色均匀性均有好处。

6)铝离子和其它杂质的影响铝离子.Al3+离子含量升高会使电流密度下降.铝含量较高会使染色困难,而一定的铝含量对氧化膜厚度,耐蚀性,耐磨性有很大好处。

一般来说铝含量1~10g/L会产生有利影响,超过10g/L造成不利影响。

我国大多厂家选择控制为12~18g/L其他阳离子杂质铁含量超过25~50mg/g时会导致光亮度下降,膜层松软等。

铜、镍总量超过100mg/g时,将使氧化膜原有的耐蚀性降低,易产生盐雾试验不合格.一、表面预处理无论采用何种方法加工的铝材及制品,表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷,如灰尘、金属氧化物(天然的或高温下形成的氧化铝薄膜)、残留油污、沥青标志、人工搬运手印(主要成分是脂肪酸和含氮的化合物)、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。

因此在氧化处理之前,用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗,使其裸露纯净的金属基体,以利氧化着色顺利进行,从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜.(一)脱脂铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂.乳化溶液石蜡三乙醇胺油酸松油水8。

0%0。

25%0。

5%2.25%89%常温适当水清洗溶液组成以体积记有机溶剂是利用油脂易溶于有机溶剂的特点进行脱脂,常用的溶剂有汽油、煤油、乙醇、乙酸异戊脂、丙酮、四氯化碳、三氯乙烯等。

有机溶剂仅用于小批量小型的或极污秽的制品脱脂处理.表面活性剂是一些在很低的浓度下,能显著降低液体表面张力的物质.常用于脱脂的表面活性剂有肥皂、合成洗涤剂、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等.碱性脱脂溶液的配方非常多,传统工艺采用磷酸钠、氢氧化钠和硅酸钠,其中磷酸钠和硅酸钠有缓蚀、润湿、稳定作用,溶液加热和搅拌有助于获得最好的脱脂效果.油脂在酸的存在下也能进行水解反应生成甘油和相应的高级脂肪酸。

电解脱脂可用阳极电流、阴极电流或交流电。

在碱性溶液中阴极电流脱脂,阳极最好为镀镍钢板。

其在铝及铝合金表面处理中不常用。

乳化脱脂所用的溶液为互不溶解的水与有机溶剂组成的两相或多相溶液,并添加有降低表面张力及对各相均有亲和力的去污剂.(二)碱蚀剂碱蚀剂是铝制品在添加或不添加其他物质的氢氧化钠溶液中进行表面清洗的过程,通常也称为碱腐蚀或碱洗。

其作用是作为制品经某些脱脂方法脱脂后的补充处理,以便进一步清理表面附着的油污赃物;清除制品表面的自然氧化膜及轻微的划擦伤。

从而使制品露出纯净的金属基体,利于阳极膜的生成并获得较高质量的膜层。

此外,通过改变溶液的组成、温度、处理时间及其他操作条件,可得到平滑或缎面无光或光泽等不同状态的蚀洗表面。

蚀洗溶液的基本组成是氢氧化钠,另外还添加调节剂(NaF、硝酸钠),结垢抑制剂、(葡萄糖酸盐、庚酸盐、酒石酸盐、阿拉伯胶、糊精等)、多价螯合剂(多磷酸盐)、去污剂铝表面阳极氧化处理方法(二)铝表面阳极氧化处理方法(二)(三)中和和水清洗铝制品蚀洗后表面附着的灰色或黑色挂灰在冷的或热的清水洗中都不溶解,但却能溶于酸性溶液中,所以经热碱溶液蚀洗的制品都得进行旨在除去挂灰和残留碱液,以露出光亮基本金属表面的酸浸清洗,这种过程称为中和、光泽或出光处理。

其工艺过程是制品在300—400g/L硝酸(1420kg/立方米)溶液中,室温下浸洗,浸洗时间随金属组成的不同而有差异,一般浸洗时间3—5分钟。

含硅或锰的铝合金制品上的挂灰,可用硝酸和氢氟酸体积比为3:1的混合液,于室温下处理5-15秒。

中和处理还可以在含硝酸300—400g/L和氧化铬5-15g/L的溶液或氧化铬100g/L加硫酸(1840kg/立方米)10ml/L溶液中于室温下进行.各道工序间的水清洗,目的在于彻底除去制品表面的残留液和可溶于水的反应产物,使下道工序槽液免遭污染,确保处理效率和质量.清洗大多采用一次冷水清洗.但碱蚀后的制品普遍采用热水紧接着是冷水的二重清洗.热水的温度为40—60度。

中和处理后的制品经水清洗就可以进行氧化处理,所以这道清洗应特别认真,以防止清洁的表面受污染.否则前几道工序的有效处理可能会因最后的清洗不当而前功尽弃。

经中和、水清洗后的制品应与上进行氧化处理.在空气中停留的时间不宜过长,如停留30-40分钟,制品就需要重新蚀洗和中和。

二、阳极化处理铝制品表面的自然氧化铝既软又薄,耐蚀性差,不能成为有效防护层更不适合着色。

人工制氧化膜主要是应用化学氧化和阳极氧化.化学氧化就是铝制品在弱碱性或弱酸性溶液中,部分基体金属发生反应,使其表面的自然氧化膜增厚或产生其他一些钝化膜的处理过程,常用的化学氧化膜有铬酸膜和磷酸膜,它们既薄吸附性又好,可进行着色和封孔处理,表-3介绍了铝制品化学氧化工艺。

化学氧化膜与阳极氧化膜相比,膜薄得多,抗蚀性和硬度比较低,而且不易着色,着色后的耐光性差,所以金属铝着色与配色仅介绍阳极化处理。

铝表面阳极氧化处理方法(三)(一)阳极氧化处理的一般概念1、阳极氧化膜生成的一般原理以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中,利用电解作用,使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝及铝合金的阳极氧化处理。

其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料,如铅、不锈钢、铝等。

铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理.当电流通过时,在阴极上,放出氢气;在阳极上,析出的氧不仅是分子态的氧,还包括原子氧(O)和离子氧,通常在反应中以分子氧表示。

作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化,形成无水的氧化铝膜,生成的氧并不是全部与铝作用,一部分以气态的形式析出。

2、阳极氧化电解溶液的选择阳极氧化膜生长的一个先决条件是,电解液对氧化膜应有溶解作用.但这并非说在所有存在溶解作用的电解液中阳极氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性质相同。

3、阳极氧化的种类阳极氧化按电流形式分为:直流电阳极氧化,交流电阳极氧化,脉冲电流阳极氧化。

按电解液分有:硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。

按膜层性子分有:普通膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。

其中以直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍。

4、阳极氧化膜结构、性质阳极氧化膜由两层组成,多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上上成长起来的,后者称为阻挡层(也称活性层)。

用电子显微镜观察研究,膜层的纵横面几乎全都呈现与金属表面垂直的管状孔,它们贯穿膜外层直至氧化膜与金属界面的阻挡层.以各孔隙为主轴周围是致密的氧化铝构成一个蜂窝六棱体,称为晶胞,整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。

阻挡层是又无水的氧化铝所组成,薄而致密,具有高的硬度和阻止电流通过的作用。

阻挡层厚约0.03—0。

05μm,为总膜后的0。

5%-2.0%。

氧化膜多孔的外层主要是又非晶型的氧化铝及小量的水合氧化铝所组成,此外还含有电解液的阳离子。

当电解液为硫酸时,膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。

氧化膜的大部分优良特性都是由多孔外层的厚度及孔隙率所觉决定的,它们都与阳极氧化条件密切相关.(二)直流电硫酸阳极氧化1、氧化膜成长机理在硫酸电解液中阳极氧化,作为阳极的铝制品,在阳极化初始的短暂时间内,其表面受到均匀氧化,生成极薄而有非常致密的膜,由于硫酸溶液的作用,膜的最弱点(如晶界,杂质密集点,晶格缺陷或结构变形处)发生局部溶解,而出现大量孔隙,即原生氧化中心,使基体金属能与进入孔隙的电解液接触,电流也因此得以继续传导,新生成的氧离子则用来氧化新的金属,并以孔底为中心而展开,最后汇合,在旧膜与金属之间形成一层新膜,使得局部溶解的旧膜如同得到“修补”似的。

随着氧化时间的延长,膜的不断溶解或修补,氧化反应得以向纵深发展,从而使制品表面生成又薄而致密的内层和厚而多孔的外层所组成的氧化膜。

其内层(阻挡层、介电层、活性层)厚度至氧化结束基本都不变,位置却不断向深处推移;而外早一定的氧化时间内随时间而增厚. 铝表面阳极氧化处理方法(四)(三)其他阳极氧化1、草酸阳极氧化对硫酸阳极氧化影响的大部分因素也适用于草酸阳极氧化,草酸阳极氧化可采用直流电、交流电或者交直流电迭加。

用交流电氧化比直流电在相同条件下获得膜层软、弹性较小;用直流电氧化易出现孔蚀,采用交流电氧化则可防止,随着交流成分的增加,膜的抗蚀性提高,但颜色加深,着色性比硫酸膜差。

电解液中游离草酸浓度为3%-10%,一般为3%—5%,在氧化过程中每A?h约消耗0.13—0.14g,同时每A?h有0.08—0。

09g的铝溶于电解液生成草酸铝,需要消耗5倍于铝量的草酸。

溶液中的铝离子浓度控制在20g/L以下,当含30g/L铝时,溶液则失效.草酸电解液对氯化物十分敏感,阳极氧化纯铝或铝合金时,氯化物的含量分别不应超过0.04-0。

02g/L,溶液最好用纯水配制。

电解液温度升高,膜层减薄。

为得到厚的膜,则应提高溶液的pH值.直流电阳极氧化用铅、石墨或不锈钢做阴极,其与阳极的面积比为(1:2)-(1:1)之间。

草酸是弱酸,溶解能力低,铝氧化时,必须冷却制品及电解液。

草酸膜层的厚度及颜色依合金成分而不同,纯铝的膜厚呈淡黄或银白色,合金则膜薄色深如黄色、黄铜色。

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