鋁合金氧化過程
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責任編輯:東莞市迪寶金屬制品有限公司
發表時間:2017-11-01
一、鋁合金氧化氧化目的:
使產品有耐腐蝕、耐磨性的效果,并且有一定的裝飾性,從而滿足客戶的需求。
二、鋁合金氧化種類:
1、化學氧化:A.定義:將鋁及其合金置于某種適當的化學藥液中進行化學反應的過程稱化學氧化。B.性質:氧化膜較薄(厚度為0.5-4um)多孔有良好的吸附能力,質軟不耐磨、抗蝕性低于陽極氧化膜,一般作為涂裝的底層(如白色鈍化、金黃色鈍化)。
2、電化學氧化:
A.定義:將鋁及其合金置于某種適當的電解液中作為陽極,在外電流作用下,使其表面生成氧化膜的過程稱為陽極氧化,又稱電化學氧化。
B、陽極氧化膜的性質(與化學氧化膜相比):①氧化膜結構的多孔性;②氧化膜的耐磨性;③氧化膜的抗蝕性;④氧化膜的電絕緣性;⑤氧化膜的絕熱性;⑥氧化膜的結合力;⑦氧化膜的硬度高;⑧氧化膜的裝飾性。
C、陽極氧化分類: ①硫酸陽極氧化; ②草酸陽極氧化; ③鉻酸陽極氧化; ④磷酸陽極氧化;⑤瓷質陽極氧化; ⑥硬質陽極氧化; ⑦微弧陽極氧化。
D、陽極氧化機理
1、電極反應:
陽極:H2O—2E→2H++[O]
2AL+3[3O] →AL2O3+1670.5J
陰極: 2H++2E →H2↑
鋁合金氧化膜的溶解:
AL2O3+3H2SO4=AL2(SO4)3+3H2O
E、H2SO4物理性質:①98.3%的濃H2SO4,是無色粘稠狀液體,沸點338度,是一種難揮發性的酸②化學性質:a.強酸性; b.易與活潑金屬反應;c.濃H2SO4具有吸水性,結合水后放出大量的熱,常溫下, 濃H2SO4遇鐵、鋁合金發生鈍化。
2、氧化膜的生長過程: 總體上說包含兩個方面:一是膜的生成過程;二是膜的電化學溶解過程.
A.通電瞬間,氧和鋁有很大親和力,鋁基材迅速形成一層致密無孔的阻擋層,其厚度取決于槽電壓。
B.由于氧化鋁原子體積大,故發生膨脹,阻擋層變得凹凸不平,造成電流分布不均勻,凹處電阻小,電流大,凸處相反。
C.凹處在電場作用下發生電化學溶解以及H2SO4的化學溶解,凹處逐漸變成孔穴,凸處變成孔壁,阻擋層向多孔層轉移。
D.鋁合金氧化多孔膜形成過程:
1.陽極氧化初期,電流密度一般均超出臨界電流密度,形成均勻的壁壘型膜;
2.壁壘型膜逐漸成長。當電流密度低于臨界值時,鋁離子不能再形成新膜物質,膜的表面暴露在電解液中受到浸蝕;
3.進一步陽極氧化,溶液對膜的浸蝕變得不均勻;
4.形成的空洞之間存在發展競爭。這種發展有“自催化”作用;
5.發展較快的空洞(主空洞)在向膜深處和橫向發展
6.主空洞繼續沿縱向和橫向發展,相鄰主空洞之間互相靠近,主空洞之間的小空洞停止生長;
7.空洞停止橫向發展,僅沿縱向深入,孔徑固定。此時,空洞的產生及發展階段結束,陽極氧化進入穩態階段。