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阳极的作用
什么是阳极氧化?为什么要阳极氧化?
将金属或合金的制件作为阳极,采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜.例如铝阳极氧化,将铝及其合金置于相应电解液(如硫酸、铬酸、草酸等)中作为阳极,在特定条件和外加电流作用下,进行电解。阳极的铝或其合金氧化,表面上形成氧化铝薄层,其厚度为5~20微米,硬质阳极氧化膜可达60~200微米。阳极氧化后的铝或其合金,提高了其硬度和耐磨性.
为什么要阳极氧化?
为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷,扩大应用范围,延长使用寿命,表面处理技术成为铝合金使用中不可缺少的一环,而阳极氧化技术是目前应用最广且最成功的。
什么是铝的阳极氧化?
所谓铝的阳极氧化是一种电解氧化过程,在该过程中,铝和铝合金的表面通常转化为一层氧化膜,这层氧化膜具有保护性、装饰性以及一些其他的功能特性。从这个定义出发的铝的阳极氧化,只包括生成阳极氧化膜这一部分工艺过程。
阳极氧化已经慢慢淘汰了,现在已经升级到了微弧氧化,可以做镁和铝合金产品,原理都是一样,通过有机溶剂做为介质,采用尖端放电,在产品表面生成保护膜,类似於陶瓷层。
外观除了一些起跑引起的颜色问题,是很难看出来的,主要通过,盐雾、耐摩擦、电导率、电击穿等测试来判定膜层的好坏。
工艺:除油--水洗--水洗--阳极反应--水洗--封闭--烘烤
就是说氧化后,金属会形成一层致密的氧化膜,阻止水空气侵蚀。
铝制品阳极氧化通用的工艺流程如下:
铝工件→上挂具→脱脂→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→阳极氧化→水洗→去离子水洗→染色或电解着色→水洗→去离子水洗→封闭→水洗→下挂具
对于要求高光亮度的铝制品,可采用如下的工艺流程:
铝工件→机械抛光→脱脂→水洗→中和→水洗→化学或电化学抛光→水洗→阳极氧化→水洗→去离子水洗→染色或电解着色→水洗→去离子水洗→封闭→水洗→机械光亮
铝阳极氧化处理基础
铝的阳极氧化(anodizing of aluminium)
在酸性电解液中,以铝为阳极,经过电解使铝表面产生氧化膜的材料保护技术。铝的阳极氧化有多种电解液,但基本上是以硫酸、铬酸、乙二酸或硼酸为主要组分配制的。其中最常用的是硫酸基的。电源可采用直流、交流或交变直流的。电压在5~25伏间,温度低于25℃。
电解过程中,氧的阴离子与铝作用产生氧化膜。这种膜初形成时还不够细密,有一定的电阻,使电解液中的负氧离子仍能到达铝表面继续形成氧化膜。随着膜厚度的增长,电阻变大,电解电流变小,而与电解液接触的外层氧化膜同时发生化学溶解,在铝表面形成氧化物的速度渐与化学溶解的速度平衡时,这一氧化膜便可达到这一电解参数下的最大厚度。铝的阳极氧化膜的结构与其他转化膜有所不同,靠近基体金属部分的是0.01~0.1微米的致密层,其上是许多空心六角柱体所构成的蜂房状层,总厚度为2~100微米不等。由各种电解液产生的阳极氧化膜色调不一,有的是整体着色的,多用于建筑工业,有的可以染料着色或利用水解和复分解的方法,使形成的颜料沉积在六角柱的空心部分,增加美感。
最后还需要进行封闭和烘干。有阳极氧化铝膜的铝材,抗蚀性有时优于经过铬酸盐处理的铝材。这种铝材除在建筑工业和日用五金产品方面广泛使用外,也用于飞机、汽车、民用船舶。利用低温、溶解力微弱的电解液和较高的电压(100~150伏),可形成工程用的硬质阳极氧化膜,用于与纤维、纸张和橡胶接触的机械零件和液压元件。在普通阳极氧化铝层的六角柱体空洞中填充聚四氟乙烯,可以获得摩擦系数极低的零件。