专题4材料加工与性能优化2.ppt

铝阳极氧化技术是用铝及铝合金制件作阳极,在电解作用下使铝及铝合金制件表面形成致密氧化膜的过程。 铝阳极氧化的一般原理 阳极：铝或铝合金制品 阴极：在电解溶液中化学稳定性高的材料 铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。 在阴极上 在阳极上 铝的阳极氧化过程 装饰材料的制备过程： ⑴表面处理 铝材及制品的表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷。 处理过程包括： 脱脂 ：除去表面油污赃物 碱蚀 ：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 中和:用酸清洗,除去挂灰和残留碱液，以露出光亮基本金属表面 (2)、阳极氧化处理 以铝及其合金作为阳极，选择合适的电解液、阳极化温度、电流密度和氧化时间进行阳极氧化，从而得到所需的氧化铝膜 (3)、染色处理 一般阳极氧化膜的孔隙直径为0.01-0.03μm，而染料在水中分离成单分子，直径为0.0015-0.0030μm，着色时染料被吸附在孔隙表面上并向孔内扩散、堆积 染料与氧化铝进行离子键、氢键结合而使膜层着色，经封孔处理，染料被固定在孔隙内。 (4)、封孔处理 提高铝件质量和染着色牢固。 经过封闭处理后表面变的均匀无孔，形成致密的氧化膜。 经封闭后的氧化膜不再具有吸附性，可避免吸附有害物质而被污染或早期腐蚀。 * 专题4 材料加工与性能优化 发蓝钢带 材料科学发展的历史 材料是人类生活和生产的物质基础，是人类认识自然和改造自然的工具。人类文明曾被划分为旧石器时代、新石器时代、青铜器时代、铁器时代等，由此可见材料的发展对人类社会的影响——没有材料就是没有发展。 在人类文明的进程中，材料大致经历了以下五个发展阶段，他们是 1．使用纯天然材料的初级阶段 :旧石器时代,人类只能使用天然材料（如兽皮、甲骨、羽毛、树木、草叶、石块、泥土等），之后也都只是纯天然材料的简单加工而已。 2．人类单纯利用火制造材料的阶段 ：新石器时代、铜器时代和铁器时代，是人类利用火来对天然材料进行煅烧、冶炼和加工的时代，主要材料有：陶、铜和铁。 3．利用物理与化学原理合成材料的阶段：20世纪初，由于物理和化学等科学理论在材料技术中的应用，从而出现了材料科学。在此基础上，人类开始了人工合成材料的新阶段，主要材料：人工合成塑料、合成纤维及合成橡胶等合成高分子材料的出现，加上已有的金属材料和陶瓷材料（无机非金属材料）构成了现代材料（除合成高分子材料以外，人类也合成了一系列的合金材料和无机非金属材料。超导材料、半导体材料、光纤等材料都是这一阶段的杰出代表）。 4．材料的复合化阶段 ：20世纪50年代金属陶瓷的出现标志着复合材料时代的到来。人类已经可以利用新的物理、化学方法，根据实际需要设计独特性能的复合材料（只要是由两种不同的相组成的材料都可以称为复合材料）。 5．材料的智能化阶段 ：如形状记忆合金、光致变色玻璃等等都是近年研发的智能材料（自然界中的材料都具有自适应、自诊断合资修复的功能，而目前研制成功的智能材料还只是一种智能结构） 例1:纳米材料与纳米技术是近一些年来受到若干方面科学家重视的新领域。因为，一方面人们已经初步观察到一些新现象、新性能——在光、电、磁、热、力等方面；至于纳米技术，范围就更宽了。与此同时，许多现象尚是未知数或尚无妥善的解释。更重要的是人们预见到它的广泛应用前景。已组织了若干次国际性的纳米材料会议并出现了纳米材料的专门杂志。预期21世纪将是纳米材料开花、结果的时代. 例2:生物材料也是人们十分感兴趣的领域之一。即以牙齿为例。它的基本组成是羟基磷灰石。我们的研究表明，它具有纳米结构，定向性很好，晶界有接近生物体的薄层，因此又具有较好韧性。然而人工合成羟基磷灰石需要一千度以上的高温，也难于得到定向的纳米结构。为什么人体能够在十分温和的环境下合成这类牙齿或骨胳？这就引发出一个十分有兴趣的新领域——仿生合成（Biomimetic Synthesis）。21世纪对此应将大有作为。 材料科学的未来： 总结：当前，高技术新材料的发展日新月异，材料科学的内涵也日益丰富，21世纪会出现什么样的高技术材料，材料科学又将发展到何种程度，我们很难预料 第一单元 材料的加工处理 金属的表面处理 1.铝的阳极氧化 由教材P67活动与探究回答下列问题 1、铝及其合金进行阳极氧化的目的是什么？ 2、实验中的NaOH起什么作用？ 3、茜素的作用是什么？ 茜素：一种有机颜料 表面处理 (1)原理:应用电解 原理在某些金属 表面镀上一层其 他金属或合金的 过程. (2)阴极:待镀件 阳极:镀层金属 (3)电镀液: 含有镀层金属的 离子 电镀铜原理 电镀液 待镀件 铜片 瞧瞧这是什么? 电镀电镀是常见的金属表面处理方法.它利用电解的原理,在金属表面形成一层保护膜,增