铝合金阳极氧化素材讲述.docx

  1. 1、本文档共9页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
铝合金阳极氧化素材讲述

1、目的:铝及铝合金在大气中会与氧生成氧化膜,由于这种自然氧化膜极薄,耐蚀能力很低,故远不能满足工业上应用的需要。为了提高铝及铝合金的防护性、装饰性和其他功能性,大多数情况下可以采取阳极氧化处理。 铝及铝合金阳极氧化液有酸性液、碱性液和非水液等三大类。通常采用酸性液。它可分为硫酸、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。 溶液对铝的溶解能力应适当,盐酸的腐蚀性太强,不能用于铝阳极氧化;硼酸和硼酸铵的溶解能力太弱,除特殊应用外,一般情况也不适宜。 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。 2、机理:1 阳极氧化的电极反应 铝及铝合金阳极氧化液一般采用中等溶解能力的酸性溶液,如硫酸、草酸等, 将铝及铝合金零件作为阳极,铅板为阴极,通以直流电,阴极上的反应为: 2H+ + 2e →H2↑ 而在阳极上,主要是水的放电: H2O -2e → [O] + 2H+ 通过电子显微镜、示踪原于等现代测试方法,对氧化膜形成过程提出了新的观点,在阳极上铝原子失去电子而氧化: Al - 3e → Al3+ 2Al3+ + 3O2- → Al2O3 与铝结合的氧离子来自哪个原子团或离子尚不得而知,实际上阳极反应过程是相当复杂的,一些问题仍在探索中。 在氧化膜/溶液界面上还发生氧化膜的化学溶解: Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O 2Al + 3[O] → A12O3 + 1670kJ AB段 阻挡层形成 通电开始的几秒至十几秒时间内,电压随时间急剧增加到最大值,称为临界电压或形成电压。说明在阳极上形成了连续的、无孔的薄膜层,具有较高的电阻,称为阻挡层。随着膜层加厚,电阻增大,引起槽电压急剧地呈直线上升,阻挡层的出现阻碍了膜层的继续加厚。阻挡层的厚度与形成电压成正比,形成电压越高,阻挡层越厚;而与氧化膜在溶液中的溶解速度成反比。在普通硫酸阳极氧化时采用13V—18V槽电压,则阻挡层厚度约为0.01μm~0.015μm。温度对形成电压的影响很大,温度高,溶液对膜的溶解作用强,阻挡层薄,形成电压低。这一段的特点是氧化膜的生成速度远大于溶解速度。 BC段 膜孔的出现 阳极电压达到最大值后开始有所下降,这时由于阻挡层膨胀而变得凹凸不平,凹处电阻较小而电流较大,在电场作用下发生电化学溶解,以及溶液侵蚀的化学溶解,凹处不断加深而出现孔穴,这时电阻减小而电压下降。 CD段 多孔层增厚 大约在阳极氧化20s后,电压趋向平稳,随着氧化的进行,电压稍有增加,但幅度很小。 这说明阻挡层在不断地被溶解,孔穴逐淅变成孔隙而形成多孔层,电流通过每一个膜孔,新的阻挡层又在生成。 这时阻挡层的生长和溶解的速度达到动态平衡,阻挡层的厚度保持不变,而多孔层则不断增厚。多孔层的厚度取决于工艺条件,主要因素是温度。由于氧化生成热和溶液的焦耳热使溶液温度升高,对膜层的溶解速度也随之加大。当多孔层的形成速度与溶解速度达到平衡时,氧化膜的厚度也就不会再继续增加。该平衡到来的时间愈长,则氧化膜愈厚。 氧化膜孔隙的形成可通过电渗现象来解释,如图26—2所示。部分孔壁水化氧化膜带负电,新鲜的酸溶液从孔中心直人孔底,在孔底处因酸溶液的溶解而形成富Al3+的液体,带正电。在电场作用下发生电渗流,使富Al3+液体只能沿孔壁向外流动,而新鲜溶液又从中心向底部补充,使孔内液体不断更新,结果孔底继续溶解而加深。沿孔壁向外流动的高Al3+液体对膜已失去溶解能力,因此随氧化时间的延续,使孔不断加深,逐渐形成多孔层。孔隙的存在和孔内溶液的不断更新,使离子可以通行无阻,因此在多孔层建立过程中电阻变化不大.电压也就比较平稳。 3、工艺流程如下: 机械准备——除油——水洗——浸蚀(或化学抛光、电化学抛光)——水洗——阳极氧化——水洗——着色——水洗——封闭——水洗——干燥 4、硫酸阳极氧化 铝及铝合金硫酸阳极氧化可在硫酸或含有添加剂的硫酸溶液中进行。常用的工艺规范列于表26—2。 表26—2 硫酸阳极氧化工艺规范 成分及操作条件 配 方 1 2 3 4 硫酸H2SO4(d=1.84)/g·L-1 草酸C2H2O4·2H2O/g· L-1 甘油C3H8O7 /g· L-1 180~200 150~160 150~200 5~6 150~160 50 温度/℃

您可能关注的文档

文档评论(0)

shuwkb + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档