金属材料在电解质溶液中,通过外施阳极电流使其表面形成氧化膜的一种材料保护技术。又称表面阳极氧化。金属材料或制品经过表面阳极化处理后,其耐蚀性、硬度、性、绝缘性、耐热性等均有大幅度提高。实施阳极化处理的金属材料是铝。铝的阳极氧化一般在酸性电解液中进行,以铝为阳极。在电解过程中,氧的阴离子与铝作用产生氧化膜。这种膜初形成时不够细密,虽有一定电阻,但电解液中的负氧离子仍能到达铝表
铝材表面处理
金属材料在电解质溶液中,通过外施阳极电流使其表面形成氧化膜的一种材料保护技术。又称表面阳极氧化。金属材料或制品经过表面阳极化处理后,其耐蚀性、硬度、性、绝缘性、耐热性等均有大幅度提高。实施阳极化处理的金属材料是铝。铝的阳极氧化一般在酸性电解液中进行,以铝为阳极。在电解过程中,氧的阴离子与铝作用产生氧化膜。这种膜初形成时不够细密,虽有一定电阻,但电解液中的负氧离子仍能到达铝表面继续形成氧化膜。随着膜厚度增大,电阻也变大,从而电解电流变小。这时,与电解液接触的外层氧化膜发生化学溶解。当铝表面形成氧化物的速度逐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厚度。铝的阳极氧化膜外层多孔,容易吸附染料和有色物质,因而可进行染色,提高其装饰性。氧化膜再经热水、高温水蒸气或镍盐封闭处理后,还能进一步提高其耐蚀性和性。
阳极铝氧化的原理: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。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能,如表面着色,提高耐腐蚀性、增强性及硬度,保护金属表面等。例如铝阳极氧化,将铝及其合金置于相应电解液中作为阳极,在特定条件和外加电流作用下,进行电解。
为了克服铝合金表面硬度、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,而阳极铝氧化技术是目前应用较广且成功的。
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,提高了其硬度和性,可达250~500千克/平方毫米,良好的耐热性 ,硬质阳极氧化膜熔点高达2320K,优良的绝缘性,耐击穿电压高达2000V,增强了抗腐蚀性能,在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。有色金属或其合金都可进行阳极铝氧化处理,这种方法广泛用于机械零件,飞机汽车部件,精密仪器及无线电器材,日用品和建筑装饰等方面。
硬质氧化的特点
1:色泽 膜层呈灰.褐.墨绿至黑色,与材料成分和工艺有关,而且温度愈低,膜层愈厚色泽愈深。
2:厚度 膜层可达到250微米,所以又称为厚膜氧化。
3:硬度 氧化膜硬度极高,在纯铝上HV=1200-1500,在合金铝上硬度显著降低。HV=400-800.由于微孔可吸附润滑剂,故可大大提高能力。
4:腐蚀 具有极高的耐腐蚀能力 ,尤其在工业大气和海洋性气候中有的耐腐蚀性能。
5:结合力 与机体结合十分强固。
6:绝缘与绝热性 硬质膜电阻大,膜层100微米,可耐2000伏以上,熔点达2050摄氏度,导热系数低至67KW/(M.K),是的耐热材料。
由于硬质氧化的特性,故应用很广。主要用于耐热,,绝缘性能要求很高的铝制零件,主要应用在航天航空、海洋舰队、石油机械、、纺织机械。
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