鋁陽極氧化處理是金屬表面處理的方法之一。作為陽極的金屬材料在特定的電解液中通過外加電流使其表面形成膜層的一種材料保護(hù)技術(shù)。大多數(shù)金屬材料(如不銹鋼、鋅合金、鋁合金、鎂合金、銅合金、鈦合金)都可以在適宜的電解液中進(jìn)行陽極氧化處理。通過陽極氧化處理,可以賦予金屬材料表面美麗的外觀、良好的耐腐蝕性、耐磨性、絕緣性等功能,從而滿足不同的設(shè)計要求。目前,應(yīng)用普遍的是鋁材的陽極氧化處理。由于鋁的氧化膜結(jié)構(gòu)細(xì)致,吸附性佳,不易脫落,故通過陽極氧化工藝鍍覆一層細(xì)致的氧化膜以保護(hù)其不會持續(xù)氧化。鋁陽極氧化工藝有很多種,包括普通陽極氧化、硬質(zhì)陽極氧化、低溫硬質(zhì)陽極氧化等。尤其是硬質(zhì)陽極氧化處理普遍應(yīng)用于活塞、汽缸、汽缸內(nèi)襯、油壓機(jī)及渦輪、汽閥、齒輪零件、離合器、煞車圓片等堅硬耐磨、抗蝕性極高的鋁合金零件的表面處理上。所有鋁合金都可以做陽極氧化。安徽高光陽極氧化
什么是陽極鋁氧化?所謂陽極鋁氧化是一種電解氧化過程,在該過程中,鋁和鋁合金的表面通常轉(zhuǎn)化為一層氧化膜,這層氧化膜具有保護(hù)性、裝飾性以及一些其他的功能特性。從這個定義出發(fā)的鋁的陽極氧化,只包括生成陽極氧化膜這一部分工藝過程。為了克服鋁合金表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷,擴(kuò)大應(yīng)用范圍,延長使用壽命,表面處理技術(shù)成為鋁合金使用中不可缺少的一環(huán),而陽極鋁氧化技術(shù)是目前應(yīng)用較廣且成功的。陽極鋁氧化的原理:將金屬或合金的制件作為陽極,采用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態(tài)和性能,如表面著色,提高耐腐蝕性、增強(qiáng)耐磨性及硬度,保護(hù)金屬表面等。例如鋁陽極氧化,將鋁及其合金置于相應(yīng)電解液中作為陽極,在特定條件和外加電流作用下,進(jìn)行電解。安徽高光陽極氧化鋁的陽極氧化,是在將鋁及其合金的表面上形成厚度為5微米~20微米的保護(hù)膜。
鉻酸陽極氧化:氧化過程中應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行濃度分析,適時添加鉻酐。電解的陰極材料可用鉛、鐵、不銹鋼,好的陽陰面積比為(5:1)-(10:1)。當(dāng)溶液中三價鉻離子多時,可用電解的方法使其氧化成六價鉻離子。溶液中的硫酸鹽含量超過0.5%,陽極氧化效果不好,硫酸根離子多時可加入氫氧化鋇或者碳酸鋇使其生成硫酸鋇沉淀。溶液中氯化物含量不應(yīng)超過0.2g/L。溶液中鉻含量超過70g/L時就應(yīng)稀釋或更換溶液。鉻酸陽極氧化有電壓周期變化的陽極氧化方法或恒電壓陽極氧化法(快速鉻酸法)兩種。
通過對鋁及鋁合金進(jìn)行硬質(zhì)陽極氧化,可以在其表面獲得厚而硬的氧化鋁膜層。這種膜層不具有較高的硬度和厚度,而且還有低的粗糙度。在硫酸或草酸溶液中,也可以通過陽極氧化的方法在鋁制品上獲得硬而厚的氧化膜。多孔的厚氧化膜能夠儲備潤滑油,因此它可以有效地應(yīng)用于摩擦狀態(tài)工作的鋁制品,例如汽車及拖拉機(jī)的發(fā)動機(jī)氣缸、活塞等經(jīng)過陽極氧化后,可提高其耐磨性。作為電鍍的底層,鋁及鋁合金制品在進(jìn)行電鍍前,必須事先對其施加底層,而后才能進(jìn)行電鍍。在基質(zhì)表面上施加底層的方法很多,除了電鍍鋅、浸鋅、化學(xué)鍍鎳之外,陽極氧化處理也是重要方法之一。陽極氧化膜的孔隙直徑為0.01-0.03μm。
其他陽極氧化:草酸陽極氧化。對硫酸陽極氧化影響的大部分因素也適用于草酸陽極氧化,草酸陽極氧化可采用直流電、交流電或者交直流電迭加。用交流電氧化比直流電在相同條件下獲得膜層軟、彈性較小;用直流電氧化易出現(xiàn)孔蝕,采用交流電氧化則可防止,隨著交流成分的增加,膜的抗蝕性提高,但顏色加深,著色性比硫酸膜差。電解液中游離草酸濃度為3%-10%,一般為3%-5%,在氧化過程中每A·h約消耗0.13-0.14g,同時每A·h有0.08-0.09g的鋁溶于電解液生成草酸鋁,需要消耗5倍于鋁量的草酸。溶液中的鋁離子濃度控制在20g/L以下,當(dāng)含30g/L鋁時,溶液則失效。草酸電解液對氯化物十分敏感,陽極氧化純鋁或鋁合金時,氯化物的含量分別不應(yīng)超過0.04-0.02g/L,溶液可以用純水配制。鋁陽極氧化具有較強(qiáng)的吸附才能、良好的抗蝕性和電絕緣性及高的熱絕緣性。安徽高光陽極氧化
陽極氧化的目的是生產(chǎn)厚的氧化鋁表面層。安徽高光陽極氧化
陽極氧化與導(dǎo)電氧化的區(qū)別:1)陽極氧化是在通高壓電的情況下進(jìn)行的,它是一種電化學(xué)反應(yīng)過程;而導(dǎo)電氧化(又叫化學(xué)氧化)不需要通電,只需要在水里浸泡就行了,它是一種純化學(xué)反應(yīng)。2)陽極氧化需要的時間很長,往往要幾十分鐘,而導(dǎo)電氧化只需要短短的幾十秒。3)陽極氧化生成的膜有幾個微米到幾十個微米,并且堅硬耐磨;導(dǎo)電氧化生成的膜0.01—0.15微米,耐磨性不是很好,但是既能導(dǎo)電又耐大氣腐蝕,這就是它的優(yōu)點。4)氧化膜本來都是不導(dǎo)電的,但因為導(dǎo)電氧化生成的膜實在是很薄,所以就是導(dǎo)電的了。安徽高光陽極氧化