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        安杰五金電鍍專業鋁合金電鍍工藝表面處理廠家
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        鋁材鋁氧化

        鋁材鋁氧化

         詳情說明

          鋁氧化有天然氧化,電化學氧化,化學氧化,堿性氧化,酸性氧化,陽極氧化六種,意思是鋁及鋁合金的氧化處理的方法。

          鋁及鋁合金的氧化處理的方法主要有兩類。

          天然氧化

          氧化膜較薄,厚度約為0.5~4微米,且多孔,質軟,具有良好的吸附性,可作為有機涂層的底層,但其耐磨性和抗蝕性能均不如陽極氧化膜;

          電化學氧化

          氧化膜厚度約為5~20微米(硬質陽極氧化膜厚度可達60~200微米),有較高硬度,良好的耐熱和絕緣性,抗蝕能力高于化學氧化膜,多孔,有很好的吸附能力。

          化學氧化

          鋁及鋁合金的化學氧化處理設備簡單,操作方便,生產效率高,不消耗電能,適用范圍廣,不受零件大小和形狀的限制。

          鋁及鋁合金化學氧化的工藝按其溶液性質可分為堿性氧化法和酸性氧化法兩大類。

          按膜層性質可分為:氧化物膜、磷酸鹽膜、鉻酸鹽膜、鉻酸-磷酸鹽膜。

          陽極氧化

          鋁是比較活潑的金屬,標準電位-1.66v,在空氣中能自然形成一層厚度約為0.01~0.1微米的氧化膜,這層氧化膜是非晶態的,薄而多孔,耐蝕性差。但是,若將鋁及其合金置于適當的電解液中,以鋁制品為陽極,在外加電流作用下,使其表面生成氧化膜,這種方法稱為陽極氧化。

          通過選用不同類型、不同濃度的電解液,以及控制氧化時的工藝條件,可以獲得具有不同性質、厚度約為幾十至幾百微米的陽極氧化膜,其耐蝕性,耐磨性和裝飾性等都有明顯改善和提高。

          形成

          Al及鋁合金的陽極氧化所用的電解液一般為中等溶解能力的酸性溶液,鉛作為陰極,僅起導電作用。鋁及其合金進行陽極氧化時,在陽極發生下列反應:

          2Al ---> 6e- + 2Al3+

          在陰極發生下列反應:

          6H2O +6e- ---> 3H2 + 6OH-

          同時酸對鋁和生成的氧化膜進行化學溶解,其反應為:

          2Al + 6H+ ---> 2Al3+ +3H2

          Al2O3 + 6H+ ---> 2Al3+ + 3H2O

          氧化膜的生長過程就是氧化膜不斷生成和不斷溶解的過程。

          第一段a(曲線ab段):無孔層形成。通電剛開始的幾秒到幾十秒時間內,鋁表面立即生成一層致密的、具有高絕緣性能的氧化膜,厚度約0.01~0.1微米,為一層連續的、無孔的薄膜層,稱為無孔層或阻擋層,此膜的出現阻礙了電流的通過和膜層的繼續增厚。無孔層的厚度與形成電壓成正比,與氧化膜在電解液中的溶解速度成反比。因此,曲線ab段的電壓就表現出由零急劇增至最大值。

          第二段b(曲線bc段):多孔層形成。隨著氧化膜的生成,電解液對膜的溶解作用也就開始了。由于生成的氧化膜并不均勻,在膜最薄的地方將首先被溶解出空穴來,電解液就可以通過這些空穴到達鋁的新鮮表面,電化學反應得以繼續進行,電阻減小,電壓隨之下降(下降幅度為最高值的10~15%),膜上出現多孔層。

          第三段c(曲線cd段):多孔層增厚。陽極氧化約20s后,電壓進入比較平穩而緩慢的上升階段。表明無孔層在不斷地被溶解形成多孔層的同時,新的無孔層又在生長,也就是說氧化膜中無孔層的生成速度與溶解速度基本上達到了平衡,故無孔層的厚度不再增加,電壓變化也很小。但是,此時在孔的底部氧化膜的生成與溶解并沒有停止,他們仍在不斷進行著,結果使孔的底部逐漸向金屬基體內部移動。隨著氧化時間的延續,孔穴加深形成孔隙,具有孔隙的膜層逐漸加厚。當膜生成速度和溶解速度達到動態平衡時,即使再延長氧化時間,氧化膜的厚度也不會再增加,此時應停止陽極氧化過程。陽極氧化特性曲線與氧化膜生長過程。

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