铝合金表面处理技术新进展
建筑铝合金表面处理技术的现状与发展
成 的 氧化 膜 可 以阻 止 铝基 体 的进 一 步 腐蚀 ， 其 太 但 薄 而易 受损伤 ， 酸性 、 在 碱性 或 者 中性 环 境 中都 有 可 能遭 受破 坏 。作 为建 筑 装 饰 材 料 的铝 合 金 型材 ， 应 该 是一 种 半 永 久 性 的 材料 ， 在抵 御 外 界 气 候 条 件 的 侵蚀 方 面 ， 具 备 良好 的抗 腐蚀 、 摩 擦 、 须 抗 耐热 和 耐 候性 能 ， 随着物 质生 活水 平 的提 高 ， 一 的银 白色 而 单 外观 也 不再 能满足 人们对 家居 装饰 的需 求 ， 因此 ， 人
常见 的铝合 金 阳极 氧化 工艺 多 采 用硫 酸 作 为 氧
化槽液 的主要 成 分 ， 格便 宜 ， 可 以循 环 使 用 ， 价 且 降 低 了生产 成 本 。 阳极 氧 化 膜 电解 着 色 后 色 泽 光 亮 、
持久 ， 且进一步提升了铝材的硬度至 ３０Ｈ ０ Ｖ以上， 物 理机 械性 能优 异 ， 过多 年 的发 展 ， 术 已经 十 分 经 技
为 多种 。
，
按 照 电源 形 式 的不 同可 分 为交 流 着 色 法 和直 流
１ 铝合金表面处理技术
１ １ 铝 合金 阳极 氧化 电解 着色 ．
（ 冲 ） 色法 ， 脉 着 工业 化应 用 的方 法包 括 浅 田法 、 化 住 法 、 ｎｃｌｒ 等 。张海 霞 ， 淑 英 ｌ 研究 了无 需 扩 Ｕ ｉ ｏ法 ｏ 李 ４ ｊ 孔 的亚硒 酸 盐 电解 着 色 工 艺 ， 箔 在 １０ ｇ Ｌ硫 酸 铝 ８ ／ 中阳极 氧化后 ， 在含 Ｈ Ｓ ４ Ｏ Ｌ Ｎ ｚｅ ３１ Ｌ 再 ２ ０ ， ａＳ Ｏ ２ ， 蹄酸 钠 ０ ２ ｇ Ｌ 添 加 剂 ２ｇ Ｌ Ｃ Ｓ ｄ ５ ２ ／ ． ／ ， ／ ， ｕ Ｏ ・Ｈ ０６ｇ Ｌ
铝合金的表面处理技术研究
铝合金的表面处理技术研究一、引言铝合金是一种轻质高强度的金属材料，具有广泛的应用前景，是现代工业制造中不可或缺的材料之一。
但是，铝合金不仅容易受到氧化影响，而且其表面性质也不够优良，因此需要对其进行表面处理，以提高其性能和使用寿命。
二、表面处理技术分类常见的铝合金表面处理技术可分为机械处理、化学处理和电化学处理三类。
1. 机械处理机械处理是通过切削、研磨、抛光等方式来改善铝合金表面粗糙度、光洁度和平整度等性能。
其主要优点是处理效果稳定，但需要消耗大量的人力、时间和机械设备。
2. 化学处理化学处理是利用酸碱等化学作用来改善铝合金表面性质，包括蚀刻、酸洗、氧化等方法。
这种方法简单易行，可以在较短时间内达到较好的处理效果，但操作不当也有可能导致环境污染和安全隐患。
3. 电化学处理电化学处理是利用电化学反应来改善铝合金表面性能，其中包括阳极氧化、电镀等方法。
这种方法工艺复杂，需要严格控制工艺参数和电化学处理介质的成分，但可以同时获得较好的防腐和装饰效果。
三、铝合金表面处理技术案例分析1. 阳极氧化处理阳极氧化是一种比较常见的铝合金表面处理技术，其原理是将铝材件作为阳极，通过外加电势在氧化电解液中引起氧化反应，从而在其表面形成一层多孔的氧化层。
该氧化层具有较好的氧化防护和装饰效果。
该方法可应用于各种类型的铝合金材料，如6061铝合金、7075高强度铝合金等。
2. 硬质阳极氧化处理硬质阳极氧化是通过改变氧化液体系和工艺参数来获得更厚、更致密、更具耐磨性的氧化层。
该方法适用于铝合金零部件的耐磨、耐蚀、装饰等方面的应用，如航空、汽车、机械等领域。
3. 电镀处理电镀处理是将一种金属沉积在另一种金属表面的方法，通过电流作用使金属离子在电解液中还原成金属沉积在工件表面。
铝合金材料可以采用铬酸钾、硫酸铝铜等电解液进行电镀处理，其处理效果包括提高外观质量、增强耐蚀性和耐磨性等。
四、结论铝合金表面处理技术是提高铝合金材料性能和扩展其应用领域的关键技术之一。
铝合金轮毂表面处理新技术
程为 ：除油一清洗 一酸蚀 一预 镀锌 一预镀暗 镍一预镀亮铜 一清洗一活化一镍
封 一镀铬 一清洗一吹积水 一烘干 ，电镀设备 可采 用连 续通过式或步进式 的电
冰槽 ，但这样 的传统 电镀工艺 由于 使用强酸 、强碱及 氰化物 、铬酐等有 毒有
害化学 品，产生 的废水成分复杂 ，对环 境影响很大 。随 着社会环保意识 的加
次
操 作 方 法 ｐ Ｈ值 、酸 值 控 制 法 或 碘 量 法
ｐ Ｈ值 、酸 值 控 制 法 或 碘 量 法
纯聚酯粉末涂料
汽车轮 毂以前一直 采用溶剂型醇酸磁漆进行涂装 ，在使用时发现喷 涂过 程 中漆液四处喷溢 ，无法 回收 ，漆料利 用率 较低。同时 ，因为漆料 中含挥发
量 地带入镀 镍槽 中 ，促进 了电解 液 的 自催化功 能 ，增 强 了铝 基底与镀
生 产线 ，由表面预处理 、烘干 、静 电粉末喷 涂、喷漆 、固化等设 备组成 ，传 输 系统 以地 面链的方式将轮毂 水平放置 ，轮毂可 自转 ，并带有搬运机 器人 、
粉末 回收 系统 、粉末更换 系统 和废水处理装 置 ；在使用的 自动化涂装 工艺装 备 中，常选用静 电喷枪和 高速静电旋杯喷枪技术 （ 转速２ ０ ｒ ｎ ０Ｏ ０／ 以上）、 ｍｉ
Ｍａ Ｅｉｅ 盏 ｑｍｔ ｕ ｎ ｐ
■ 中信 戴 卡轮 毂 制造 股 份 有 限 公 司／ 肖庆丹 一 南 京 戴 卡 华 舜轮 毂 有 限 公 司／ 斌 陆
技 术
作 为汽 车安全件的铝合金轮 毂 ，不但在车辆行驶过 程中需要承受 整车 车
身重量和过载 压力 ，而且还要 求具 有比整车寿命更长 的运行时 间；同时轮 毂 在平衡整车外形 美观方面也发挥着 举足轻重的作用 ，所 以轮毂的表面处理技
铝合金表面处理技术新进展
１ 铝 合金 阳极 氧化 【 ２ Ｊ
研究 了这 个现 象 ， 得到 了最 早 的化 学 抛 光工 艺 ： 酸 磷 ７％（ 积 ）硫 酸 ２ ％ （ 积 ）操 作 温 度 为 ９ １０ ５ 体 ， ５ 体 ， ０ ０ ℃。后 来人 们发 现 在 上述 工 艺 中加 １％ 的硝 酸 ， ０ 可 以得到 特别 光亮 的效 果 。 由是 ， 学 抛 光 在 工 业 中 化 得到应用 ， 应 的专 利 陆 续 公 布 。光 亮 阳极 氧 化 稳 相 定 地进 入 市 场 ， 代 了 部分 钢 或 铜上 镀 镍 一铬 的 工 替
然而 ， 的腐 蚀 电位 较 负 ， 面 腐 蚀 比较 严 重 。 铝 全
铝及其合金 的腐蚀形 态常见的有 ： 点腐蚀 、 电偶腐
蚀、 缝隙腐蚀 、 间腐 蚀、 状腐蚀 和层状腐蚀… 。 晶 丝 １
为 了克服铝合金表 面性能方 面的缺点， 扩大应用范 围， 延长使用寿命 ， 表面处理技术是非 常重要的一 环 ， 以解决或 提高 防护性 、 饰性 和 功 能性 三大 方 用 装
中 图分类 号 ：Ｇ１４４２ ｒ ７ ．４ ｉ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：６３—４７ （０６０ —０１ １７ ９１２０ ）４ ００一ｏ ６
Ｒｅ ｅ ｔｙ Ｐｒ ｇ ｅ ｓｏ ｕ ｆ ｃ ｅ ｔ ｅ ｔＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｕ ｉ ｍ ｌ ｙ ｃ ｎ ｌ ｏ ｒ ｓ ｎ Ｓ ｒａ ｅＴｒ ａ ｍ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｆＡｌ ｍ ｎｕ Ａｌ ｓ ｏ
Ｚ ＨＯＵ ｎ — ｕ Ｄｉ ｇ ｈ ａ
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铝合金表面纳米化处理的研究与应用
铝合金表面纳米化处理的研究与应用随着科技的不断发展，铝合金已经成为了一种广泛应用于工业制造、航空航天、汽车制造、建筑装饰等领域的材料。
而随着使用量的不断增加，表面的磨损和腐蚀问题也越来越显著。
为了保持铝合金的优良性能，提高其使用寿命，人们开始研究铝合金表面纳米化处理的方法，并在实际生产中得到了广泛应用。
一、铝合金表面纳米化处理的方法1、化学方法。
化学法是利用电化学反应、表面化学反应、化学还原等原理，在铝合金表面上形成氧化物、硫化物等有机基团自组装的纳米层，从而使铝合金表面发生结构和化学性质的改变，达到提高表面性能的目的。
2、物理方法。
物理方法是利用高能电子束、电磁场、离子束等物理力场对铝合金表面进行加工和改变其表面结构，从而达到提高表面性能的目的。
3、机械化学法。
机械化学法是在铝合金表面进行慢性机械磨损的同时，加入化学制剂，利用化学反应将纳米颗粒沉淀在铝合金表面造成可逆反应的新技术，使铝合金表面的微观形貌和化学性质发生了改变。
二、铝合金表面纳米化处理的应用铝合金表面纳米化处理不仅可以提高铝合金表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性，延长其使用寿命，而且可以改变铝合金表面的颜色、透明度等特性，从而在装饰方面得到广泛应用。
1、汽车业。
在汽车业中，铝合金是常用的车身材料。
通过表面纳米化处理技术，可以使汽车表面显示的色彩明亮、色泽鲜艳、光泽度强，更加美观大方。
同时还可以提高汽车表面的防曝光能力，延长汽车的使用寿命。
2、建筑装饰。
铝合金板材作为建筑装饰用材料广泛应用于各种建筑的幕墙、屋顶、门窗等场所。
通过表面纳米化处理技术，可以使建筑表面的防尘性、耐腐蚀性、耐磨性等性能得到大幅提升，同时让建筑表面更加美观。
3、航空航天。
铝合金材料是航空工业中最重要的材料之一。
通过表面纳米化处理技术，可以让铝合金材料的表面更加耐高温、耐腐蚀，在严酷的航天环境中更加的稳定和耐用。
4、电子业。
铝合金材料也是电子手机、电脑等设备中使用广泛的材料之一，通过表面纳米化处理技术，不仅可以让电子产品表面更加坚固、耐用，而且还可以达到抗污染、防尘、防刮的效果。
建筑装修用铝合金表面处理技术
建筑装修用铝合金表面处理技术随着时代的进步，技术的不断发展，建筑装修用铝合金表面处理技术也在完善，越来越多的新技术得到应用，如何提升处理技术水平，这是我们需要重点探讨的问题。
一、铝合金表面着色技术1.化学着色法，又称为浸渍着色法。
它是最早用于铝合金阳极氧化膜着色的方法，是指用无机或有机染料对铝合金进行染色的方法。
根据所用的染料可以将其分为有机着色和无机着色两类。
2.电解着色法，这种着色法可以分为两种：一种为一步电解着色法，又称自然着色法，是指铝合金在特定的电解条件下阳极氧化的同时进行着色的方法。
根据着色的原因，又可以将其分为合金着色法（自然发色法）和溶液着色法（电解发色法）两类。
合金着色法是利用阳极氧化过程中铝合金的添加成分（如硅、铁、锰等）的氧化而引起氧化膜着色；而溶液着色法是通过电解液组成及电解条件的改变引起氧化膜着色。
另一种为二步电解着色法，又称二次电解着色法，通常简称为电解着色。
该方法是指着色前对铝合金进行一次阳极氧化，再将阳极氧化后的铝合金置于无机盐电解质溶液中进行电解，溶液中的金属离子渗到氧化膜多孔层的底部，形成金属、金属氧化物或金属化合物沉积，由于沉积物对光的散射作用而显现各种颜色。
目前在工业生产中多采用交流电，利用锡盐、镍盐、锰盐等着色盐进行电解着色。
3.粉末喷涂着色法，将经过表面处理（如磷化）的铝合金放入喷粉室，在强电场中通过喷枪压力，将带负电荷的环氧树脂或聚醚树脂粉末均匀地喷涂到其表面，即为粉末喷涂着色法。
二、铝合金表面涂装工艺在电的作用下使水性涂料产生变化，对铝合金的表面进行涂膜，涂装后的铝合金材质更加的坚固，耐磨，更好的发挥其性能。
1.涂装过程涂装工艺主要是电泳涂装。
需要泳槽，搅拌装置，过滤装置，循环泵，电源，铝合金，漆液等物品和设备。
将漆液用搅拌装置搅拌均匀后放入泳槽，用循环泵进行均匀反动，同时控制好涂料成分和槽液的pH值。
涂料配置好以后就可以对铝合金表面进行涂装。
铝合金表面涂装涂料还需要多次的水洗，除锈，电泳涂装，烘干等操作。
铝合金表面化学转化膜制备技术的研究进展为的课题介绍
铝合金表面化学转化膜制备技术的研究进展为的课题介绍摘要本文对铝合金表面化学转化膜制备技术的研究进展进行了综述。
首先介绍了铝合金的应用领域和表面处理的重要性，然后详细讨论了不同制备方法对表面化学转化膜的形成和性能的影响，并总结了其特点和优势。
接着，重点介绍了几种常用的表面化学转化膜制备技术，包括阳极氧化、化学转化法、浸渍法和溶胶-凝胶法，并对它们的原理、工艺条件和应用进行了详细描述。
最后，展望了未来铝合金表面化学转化膜制备技术的发展方向和应用前景。
1.引言铝合金是一种重要的结构材料，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
然而，由于其本身的易氧化性和低耐蚀性，铝合金在使用过程中容易受到氧化、腐蚀等损害，降低了其性能和寿命。
为了增强铝合金的耐蚀性和耐磨性，改善其表面性能成为了一个重要的研究方向。
化学转化膜作为一种有效的表面处理方法，可以形成均匀、致密、具有一定厚度的膜层，能够提高铝合金的耐蚀性、耐磨性和附着力。
2.表面化学转化膜的形成和性能影响因素表面化学转化膜的形成和性能受多种因素影响，包括铝合金种类、表面处理方法、处理液组成、处理参数等。
不同的因素会对膜层的形貌、成分、厚度和性能产生不同的影响。
在制备工艺上，需要考虑溶液浓度、处理时间、温度等因素。
通过优化制备工艺条件，可以得到具有良好性能的表面化学转化膜。
3.阳极氧化法阳极氧化是一种常用的表面化学转化膜制备技术。
它通过电解处理，在阳极上形成氧化膜。
这种方法制备的膜层致密、均匀，可以提高铝合金表面的耐蚀性和耐磨性。
本节主要介绍了阳极氧化的原理、工艺步骤、工艺参数和应用。
4.化学转化法化学转化法是一种在化学反应条件下形成膜层的表面处理方法。
通过在特定的处理液中浸泡铝合金，可以使其产生化学反应，形成具有一定厚度的膜层。
本节介绍了几种常用的化学转化法，包括硫酸法、硫酸铝法和磷酸法，并分析了它们的原理、工艺条件和应用。
5.浸渍法浸渍法是一种简单、易行的表面化学转化膜制备技术。
金属表面处理的最新技术与研究进展
金属表面处理的最新技术与研究进展金属表面处理技术在现代制造业中占据着重要的地位，它直接影响着金属产品的质量、性能及使用寿命。
本文将重点介绍金属表面处理的最新技术和研究进展，探讨如何通过技术创新来满足不断变化的市场需求。
1. 电镀技术电镀技术是一种用于在金属表面沉积一层均匀、致密的金属或合金层的方法，广泛应用于装饰、防腐、导电等领域。
近年来，随着环保要求的不断提高，无铬电镀和低铬电镀技术得到了广泛的研究和应用。
此外，纳米电镀技术也在不断发展，通过控制电镀过程中的晶粒大小，可以在金属表面制备出具有特殊性能的纳米结构层。
2. 涂层技术涂层技术是在金属表面施加一层或多层涂层，以提高金属的耐磨性、耐腐蚀性、耐候性等性能。
目前，溶胶-凝胶涂层技术、等离子体喷涂技术和激光熔覆技术等新型涂层技术得到了广泛关注。
这些技术在涂层制备过程中具有较好的可控性，能够在金属表面形成均匀、致密的涂层，从而提高金属的性能。
3. 表面改性技术表面改性技术是通过改变金属表面的化学成分或微观结构，从而提高金属的性能。
近年来，离子注入技术、电子束蒸发技术和化学气相沉积技术等表面改性技术得到了广泛的研究和应用。
这些技术可以在金属表面制备出具有特殊性能的层，如超硬层、耐磨层、抗氧化层等。
4. 纳米技术纳米技术在金属表面处理领域也取得了显著的成果。
纳米涂层、纳米复合涂层和纳米结构表面等新型纳米表面处理技术在提高金属的性能方面具有明显优势。
例如，纳米涂层具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和自清洁性能；纳米复合涂层具有较高的硬度和耐磨性；纳米结构表面可以改变金属的摩擦学性能和抗疲劳性能。
5. 绿色表面处理技术随着环保意识的不断提高，绿色表面处理技术得到了广泛关注。
绿色表面处理技术主要包括无污染或低污染的表面处理方法，如生物表面处理技术、植物提取剂表面处理技术和光催化表面处理技术等。
这些技术具有环保、高效、安全等优点，有望在未来金属表面处理领域发挥重要作用。
铝合金材料新型表面处理工艺技术研究
铝合金材料新型表面处理工艺技术研究本文针对铝合金材料新型表面处理工艺新型技术，重点介绍了其工艺流程与参数控制，以及控制要点、常见问题与解决办法。
该工艺技术具有可调控的颜色调配技术、以及稳定的耐蚀性、耐候性等质量效果，并且符合国家绿色环保政策方针，对市场开发与生产实践具有很强的指导意义。
标签：铝合金材料；表面处理技术；电解着色1 前言本文重点对铝合金材料产品的新型表面处理工艺的各流程工序进行工艺优化或改进，并对常见缺陷及控制要点进行介绍。
2 实验方案2.1 材料本研究试验材料主要为6063合金挤压生产出的各种类型型材，合金成分见表1。
2.2 试验方法工艺流程试验优化路线方案见图1。
本研究对每一步工序进行不同程度地工艺优化，或降低成本、或适合环保发展需要等，每天现场生产试验记录各槽液工艺指标，所有产品进行性能测试，分析各指标对产品质量的影响，探索最佳工艺流程技术路线。
3 工艺流程优化与讨论3.1 预处理预处理工序主要包括脱脂、碱蚀、中和等三部分，属于阳极氧化前处理，预处理效果的好坏直接影响铝合金材料最终表面处理质量。
3.1.1 脱脂过去主要采用碱性脱脂工艺，该工艺需要消耗化学药剂，加装蒸汽管路加热消耗能源。
通过试验摸索总结，本研究对除油工艺进行酸性工艺改造，利用氧化槽废酸作为除油主要介质（浓度不低于120g/L），不再添加其他化学药剂，对比见表2。
酸性脱脂除油工艺处理方式能够达到铝材表面除油效果，对铝合金材料产品的光泽度也起到了促进作用，同时降低了化学药剂成本以及因常温处理节约能源消耗费用。
3.1.2 碱蚀在实验过程中，本课题研究了槽液不同铝离子浓度对型材表面暗纹率的影响，见图2。
当槽液铝离子浓度超过50g/L，铝型材表面会产生碱流痕致使中和后出现表面色斑缺陷，生产运行中要每天分析槽液铝离子浓度指标、严格控制铝离子浓度在50g/L以下，一旦超出就必须更换部分或全部槽液降低铝离子浓度。
本课题同时研究了碱蚀后水洗对型材表面质量的影响，通过实验总结出：碱蚀后第一道水洗温度应保持在35±2℃，水洗时间及空中滴水时间控制在1～3s，能够有效防止铝型材表面出现色斑现象。
铝及铝合金表面处理技术
铝及铝合金表面处理技术铝是一种密度小、强度大、耐腐蚀性较好的材料，导热以及导电性能都要优于其他金属。
工业生产中，它具有易于加工成型以及表面装饰性优良等诸多优点，因此在电子通信、航空航天以及工业制造领域得到了广泛的应用。
在纯铝中加入其他合金元素所制成的铝合金的物理性能要优于纯铝，本文简述了铝及铝合金表面处理技术的新发展，详细分析了工业生产领域几种应用范围较广的处理方法，希望对相关工作的推进落实有所启示。
标签：铝；铝合金；表面处理技术铝是化学元素周期表中位于第三周期的主族元素，结构为面心立方晶格，塑性较高，具有良好的延展性，因此可被用于各种形式的机械加工。
铝元素的化学性质相对活泼，标准电极电位较低，在干燥的空气中铝表面会形成厚度约为1—3nm的氧化膜，该氧化膜结构疏松、耐磨性较差、机械强度较低，因此需对其表面进行处理，以达到增强其防护效果的目的。
常规处理手段中的氧化、电镀以及外加涂层等方法均能够达到相对理想的处理效果。
一、氧化处理技术1、阳极氧化阳极氧化又被称为“电解氧化”，这是一种应用较为广泛的生产方式。
电解池中，铝以及铝合金为阳极，通电后在铝表面能够生成氧化膜，主要成分为AI2O3。
由此而得到的氧化膜具有较强的稳定性，能够对铝及铝合金起到较好的保护作用。
经阳极氧化所产生的保护膜具有如下特点：阻挡层硬度大、耐磨性以及抗腐蚀性较好、绝缘性能好、化学稳定性较高。
实践证明，该氧化膜可以被用作涂装的底膜，而且其孔隙较多，可以根据需要进行染色以及着色处理，以达到增加材料装饰性能的效果。
当前，这类氧化技术在实践应用中也暴露出了诸多问题，其中首当其冲的便是铬酸盐系氧化剂对环境所造成的污染。
阳极氧化实践中，有关人员已经注意到了利用特定金属离子的特性能够达到优化铝及铝合金性能的效果。
【1】目前镍离子、钛离子在这方面的应用已经进入了实践阶段。
2、化学氧化化学氧化指的是依靠化学手段、在特定条件下使清洁的铝或铝合金与氧化液中的氢发生反应，最终形成一层致密的氧化膜。
铸造铝合金表面处理方法的研究进展
（ １ ． 内蒙古科技大学 材料与冶金学院， 内蒙古 包头 院， 辽宁 沈阳 １ １ ０ １ ５ ９ ） ０ １ ４ ０ １ ０ ； ２ ． 沈阳理工大学 环境与化学工程学
摘要 ： 高硅 铸 铝合金 材料 机械 强度 高 ， 易成型 ， 价格低 廉 ， 在 工业许 多领 域 广泛使 用 。但 由于铸 造铝 合 金 耐蚀 性 差等 原 因 ， 限制 了其使 用范 围。综 述 了提 高铸造 铝合金 耐蚀 性 的 主要 方 法 ， 包括 阳极 氧
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍ ａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ ， Ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ Ｍｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ， ｇ Ｂ ａ ｏ ｔ ｏ ｕ
ｎ ｙ ａ ｎ ｇ １ １ ０ １ ５ ９， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｈｉ ｇ ｈ － ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ ｃ ａ ｓ ｔ ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｈ ａ ｓ ａ ｗｉ ｄ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ｂ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｉ ｔ ｓ ｇ ｏ ｏ ｄ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ —
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一种提高铝合金阳极化后表面粗糙度的工艺
一种提高铝合金阳极化后表面粗糙度的工艺铝合金阳极化是一种常用的表面处理工艺，通过在特定电解液中进行电化学反应，可以在铝合金表面形成一层氧化膜，从而提高其抗腐蚀性能和装饰性能。
在实际应用中，由于阳极化过程中所形成的氧化膜通常比较薄且平整，导致表面粗糙度不高，无法满足高端产品的要求。
针对这一问题，研究人员们进行了大量的工艺改进和优化，试图提高铝合金阳极化后表面的粗糙度。
下面将介绍一种提高铝合金阳极化后表面粗糙度的工艺方法，希望能为相关研究和工程应用提供一定的参考价值。
一、微弧氧化技术微弧氧化（Microarc Oxidation，MAO）是近年来发展起来的一种新型的表面处理技术，通过在特定电解液中施加高电压和高频率的脉冲电流，在铝合金表面形成一种坚硬、致密的氧化膜。
由于脉冲电流的作用，氧化过程产生的气泡会在表面迅速破裂和析出，从而形成微观的凹凸结构，提高了表面的粗糙度。
微弧氧化工艺不仅可以增加铝合金表面的粗糙度，还可以增强其耐磨性、耐蚀性和润滑性等性能。
微弧氧化技术已经在航空航天、汽车制造和军工等领域得到了广泛的应用。
二、化学法改性在铝合金阳极化过程中，通过添加一定的化学物质或调整电解液的成分，可以改变阳极氧化膜的组成和结构，从而增加其表面的粗糙度。
1. 添加表面活性剂：在阳极化电解液中添加表面活性剂，可以改善氧化膜的形貌和结构，增加表面的粗糙度。
表面活性剂可以使得氧化膜形成的气泡更加均匀和稳定，从而形成更加均匀的凹凸结构。
2. 调整电解液成分：通过调整电解液的PH值、温度、浓度和成分等参数，可以改变阳极氧化膜的组成和结构，进而影响表面的粗糙度。
采用含氟化物的电解液可以在氧化膜表面形成微观的异质结构，增加其表面的粗糙度。
三、机械法处理在铝合金阳极化后，通过机械方法对表面进行进一步处理，可以增加其粗糙度。
一般采用的机械法包括研磨、打磨、喷砂和激光加工等。
1. 研磨和打磨：采用不同颗粒大小的砂轮或研磨纸进行研磨和打磨，可以有效地增加铝合金表面的粗糙度。
铝合金表面处理工艺的改进研究
铝合金表面处理工艺的改进研究第一章研究背景铝合金具有重量轻、坚硬、耐腐蚀等优点，因此广泛应用于航空、汽车、船舶、建筑等领域。
然而，铝合金的材料表面易受到环境、氧化等因素的影响，导致铝合金材料的使用寿命降低、性能退化。
因此，对铝合金表面处理工艺进行改进研究具有重要的实际意义。
第二章目前铝合金表面处理工艺目前铝合金表面处理工艺主要包括化学氧化、阳极氧化、电解抛光、化学镀铬等。
其中，阳极氧化是目前比较成熟的工艺。
这种工艺的优点是处理工艺简单、有效提高铝合金材料的耐腐蚀性、硬度等性能。
但是，该工艺也存在缺点，如处理周期长、处理效率低、设备投资大等。
因此，有必要对铝合金表面处理工艺进行改进研究。
第三章铝合金表面处理工艺的改进方案3.1 激光处理激光处理是一种全新的表面处理技术。
采用激光束对铝合金材料表面进行照射，使表面物质发生相应的化学反应，进而改变表面物质的化学成分和结构。
该技术的优点是处理精度高、处理效率高、处理周期短。
因此，激光处理技术可以被用来处理铝合金材料表面，提高其耐磨性、耐腐蚀性、机械强度等性能。
3.2 离子注入离子注入是一种通过将离子注入到材料表面来改变其物理、化学性质的表面工艺。
通过选择合适的离子，可以使改变的物理、化学性质与材料的性能相匹配。
离子注入技术的优点是处理效果明显、处理工艺简单、不易受到环境因素的干扰。
因此，离子注入技术可以被用来改善铝合金材料的表面性能。
3.3 化学镀膜化学镀膜是一种通过在材料表面形成一层化学合成的保护层来改善材料表面性质的表面工艺。
化学镀膜工艺可以被用来提高铝合金材料的耐腐蚀性、耐磨性、机械强度等性能。
优点是处理效率高、处理周期短、成本低。
因此，化学镀膜工艺也可以被用来改进铝合金表面处理工艺。
第四章研究结果与分析经过实验比较，离子注入技术在改善铝合金表面性能方面表现最好。
该技术改善铝合金材料表面性质的同时，还能够保持铝合金材料的原始性质不变，不产生致命的瑕疵和问题。
一种提高铝合金阳极化后表面粗糙度的工艺
一种提高铝合金阳极化后表面粗糙度的工艺铝合金是一种常见的金属材料，具有优良的性能和广泛的应用领域。
在实际生产中，为了提高其耐腐蚀性能和表面硬度，通常会进行阳极化处理。
阳极氧化是通过在阳极上使铝合金形成一层致密的氧化膜，从而提高其表面性能，具有很高的使用价值。
目前的阳极化工艺往往难以在保证其他性能的同时获得较高的表面粗糙度，这就导致了表面粗糙度的提高成为目前研究的热点问题。
本文将从现有工艺存在的问题出发，提出一种改进的工艺方法，以提高铝合金阳极化后表面粗糙度。
一、现有工艺存在的问题1. 表面光滑度不足：目前的阳极化工艺虽然可以在一定程度上提高铝合金的硬度和耐腐蚀性，但在这个过程中，往往会导致表面的光滑度下降，出现了表面粗糙度增加的问题。
2. 表面出现裂纹：在当前的阳极化工艺中，为了提高氧化层的厚度，通常会采取较大的工艺参数，这就容易导致氧化膜表面出现裂纹，这不仅降低了阳极氧化层的美观度，也影响了其使用寿命。
3. 提高后续加工的难度：表面粗糙度的增加，也会导致后续加工的难度增加，尤其是需要进行表面处理或者涂层的情况，这就给企业的生产造成了一定的困扰。
以上问题表明，当前的阳极化工艺在提高铝合金表面硬度的往往会导致表面粗糙度的增加，以及其他问题的出现。
因此有必要提出一种能够克服这些问题的工艺方法。
下面将针对这些问题提出一种提高铝合金阳极化后表面粗糙度的工艺方法。
1. 优化工艺参数：在进行阳极化处理时，应该根据具体的铝合金材料和要求的表面粗糙度，调整工艺参数，包括电压、电流密度、温度等。
通过科学的实验，找到最佳的工艺参数，可以在保证其他性能的尽可能地提高表面的光滑度。
2. 改进阳极化工艺步骤：在传统的阳极化工艺中，首先进行酸洗处理，然后在氧化液中进行阳极化处理。
为了提高表面的粗糙度，可以将酸洗处理的时间适当延长，以加速表面粗糙度的增加。
在氧化液中，可以采用搅拌或者超声波等方法，以增加氧化液与铝合金表面的接触，从而提高表面的粗糙度。
铝合金阳极氧化与表面处理技术.第2版
铝合金阳极氧化与表面处理技术.第2版铝合金阳极氧化与表面处理技术一、引言铝合金是一种常见的金属材料，具有优良的机械性能和化学性能，在工业和民用生活中有着广泛的应用。
而铝合金的表面处理技术则是为了提高其耐腐蚀性、耐磨性和装饰效果而必不可少的环节。
在目前的表面处理技术中，铝合金阳极氧化是一种被广泛采用的技术，它能够为铝合金表面形成坚固的氧化膜，增强其耐磨性和耐腐蚀性。
在本文中，我们将探讨铝合金阳极氧化与表面处理技术的相关内容，希望能给读者带来全面的了解和深入的认识。
二、铝合金阳极氧化的原理和工艺2.1 阳极氧化的基本原理阳极氧化是一种在强电场和氧化性电解质的作用下，在金属表面形成致密稳定的、质硬、疏水、不易吸附灰尘的氧化膜的表面处理技术。
在铝合金阳极氧化过程中，通常采用硫酸、草酸或氯化物等作为电解液，在一定的电流和电压条件下进行氧化处理，形成氧化膜。
生成的氧化膜具有一定的孔隙结构，能够在此基础上进行染色、封孔等处理，以提高其装饰性和表面性能。
2.2 阳极氧化的工艺流程铝合金阳极氧化通常包括前处理、阳极氧化、封孔和染色等多个工序。
前处理包括除油、酸洗和去除氧化皮等，以确保基材表面的纯净度和可靠性。
阳极氧化的关键在于控制电流密度、电解液的成分和浓度以及工艺参数。
封孔和染色处理能够进一步提高氧化膜的耐腐蚀性和装饰性，同时也能为后续的涂装、粘接等作业提供更好的表面条件。
三、铝合金阳极氧化的应用和发展趋势3.1 应用领域铝合金阳极氧化广泛应用于航空航天、汽车制造、电子通讯、建筑装饰等领域。
在航空航天领域，阳极氧化后的铝合金能够提供更高的抗腐蚀能力和耐久性，能够满足飞机各个部位的要求。
在汽车制造领域，阳极氧化的铝合金产品在车身、发动机零部件、车轮等方面都有着广泛的应用。
在电子通讯领域，铝合金阳极氧化产品在手机外壳、电子器件外壳等方面也有较大需求。
3.2 发展趋势随着工业技术的不断发展和进步，铝合金阳极氧化技术也在不断创新和完善。
铝合金阳极氧化与表面处理技术
铝合金阳极氧化与表面处理技术铝合金阳极氧化作为表面处理技术，可以极大地改善材料的物理和化学性能，提高其耐腐蚀性、抗冲击性和耐磨性等性能，是现代工业技术中一个重要的处理过程。
本文重点介绍了铝合金阳极氧化及其表面处理技术，并讨论了阳极氧化的实验与制备及其应用在工业上的相关研究。
铝合金阳极氧化是一种通过电化学方法在铝合金表面形成氧化膜的表面处理技术。
它将铝合金物理结构改变为氧化物，形成多层致密氧化膜，具有良好的耐腐蚀性、抗冲击性和耐磨性等性能。
铝合金阳极氧化主要是采用化学阳极技术，通过给铝合金涂覆特定种类的化学药剂来形成氧化膜的表面处理技术。
阳极氧化技术中的化学药剂包括氯离子、碳酸钠、氢氟酸，可以分别发挥不同的作用。
在铝合金阳极氧化实验中，首先需要对材料表面进行清洁，以确保表面可以以最佳效果氧化。
擦洗是铝合金阳极氧化前必须完成的一个关键环节，其目的是去除污垢、油污等，这样可以确保氧化过程中表面不被受到有害影响。
接下来，铝合金要经过酸浸或电解清洗，以充分去除表面的腐蚀物，然后才能进行阳极氧化。
擦洗后的表面必须完全干燥，铝合金放入阳极氧化槽中，溶液温度一般维持在比常温稍高一些的温度，在无氧、无腐蚀性气体的情况下，通过专门的电解装置将电流从阳极传入到铝合金的表面。
氧化过程中，也会加入一定量的药液，以增加氧化膜的硬度、厚度和耐腐蚀性等性能。
氧化完成后，铝合金表面的氧化膜具有不同的硬度、耐磨性和耐腐蚀性等特性，可以满足一定的应用要求。
此外，需要注意，氧化过程本身也可能会对铝合金的机械性能、力学性能和结构稳定性产生影响，因此，在进行阳极氧化前，需要对这些性能进行充分研究。
本文简要介绍了铝合金阳极氧化与表面处理技术，从处理过程、实验及制备方面讨论了氧化技术的研究和应用。
可以看出，铝合金阳极氧化是一种提升铝合金性能的重要技术，将在未来受到越来越多的关注和应用。
铝合金钛锆涂层工艺
铝合金钛锆涂层工艺铝合金钛锆涂层工艺：探索先进表面处理技术1. 前言在现代工业领域中，铝合金作为一种重要的材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备以及建筑等领域。
然而，铝合金在使用中常常面临被腐蚀、磨损等问题，影响其性能和寿命。
为了提高铝合金的耐蚀性、耐磨性和耐高温性能，铝合金表面涂层技术应运而生。
2. 钛锆涂层工艺简介钛锆涂层工艺是一种常见的铝合金表面处理技术，通过在铝合金表面形成一层钛锆化合物薄膜，可以提高其表面硬度、耐腐蚀性和耐磨性。
这种涂层工艺采用电弧离子镀（Arc Ion Plating, AIP）或物理气相沉积（Physical Vapor Deposition, PVD）技术，将钛和锆等金属蒸发沉积在铝合金表面，形成均匀致密的涂层。
3. 钛锆涂层优势钛锆涂层具有许多优势，使其成为铝合金表面处理的理想选择。
钛锆涂层具有出色的耐腐蚀性能。
由于钛锆涂层在表面形成一层致密的氧化物膜层，可以有效防止铝合金与外界环境中的氧气、水蒸气和化学物质接触，减少腐蚀的风险。
钛锆涂层具有优异的耐磨性能。
由于钛锆涂层具有高硬度和低摩擦系数，能够有效减少表面磨损和划伤，提高铝合金的使用寿命。
另外，钛锆涂层还具有抗温性良好的特点。
钛锆涂层能够在高温环境下保持稳定的化学性质和机械性能，不易剥落或氧化，适用于高温工况下的铝合金应用。
4. 钛锆涂层工艺的发展和应用随着科学技术的不断进步，钛锆涂层工艺也在不断发展和改进。
钛锆涂层工艺在稀土元素的引入方面取得重要突破。
稀土元素的引入可以进一步提高涂层的抗腐蚀性能和耐磨性能，提高涂层的使用寿命。
目前，稀土元素在钛锆涂层中的应用正在得到越来越多的关注和研究。
钛锆涂层工艺的应用范围也在不断扩大。
除了铝合金，钛锆涂层技术还可以应用于其他金属和合金材料的表面处理，如钢铁、不锈钢等，有效提高其耐蚀性和耐磨性。
5. 钛锆涂层工艺的未来展望在未来，钛锆涂层工艺有望得到更多的应用和发展。
铝合金 表面处理 导电
铝合金表面处理导电铝合金是一种常见的金属材料，具有轻质、强度高、耐腐蚀等优点，广泛应用于各个领域。
然而，铝合金的表面处理对于其导电性能起着至关重要的作用。
本文将从铝合金的表面处理对导电性能的影响、常见的铝合金表面处理方法以及其优缺点等方面进行探讨。
铝合金的表面处理对其导电性能具有重要影响。
铝合金的表面处理能够有效地提高其导电性能，使其更适用于需要良好导电性的场合。
一般来说，铝合金表面处理主要是通过形成一层导电性能良好的氧化层来实现的。
这种氧化层可以提高铝合金的导电性，同时还能够增强其耐腐蚀性能，延长使用寿命。
常见的铝合金表面处理方法有阳极氧化、化学氧化、电镀等。
阳极氧化是最常见的一种表面处理方法，通过在铝合金表面形成氧化铝层来提高导电性能。
阳极氧化处理具有工艺简单、成本低廉等优点，但其氧化层较薄，耐腐蚀性相对较差。
化学氧化是一种通过化学反应在铝合金表面形成氧化层的方法，可以提高导电性能和耐腐蚀性能。
电镀是将一层金属沉积在铝合金表面，形成导电性良好的金属层。
这种方法能够提高铝合金的导电性能，但成本较高。
不同的表面处理方法具有各自的优缺点。
阳极氧化处理简单、成本低廉，适用于大批量生产。
化学氧化处理能够形成较厚的氧化层，提高耐腐蚀性能，但工艺复杂，成本较高。
电镀方法能够形成导电性良好的金属层，但成本较高，且不适用于大批量生产。
因此，在实际应用中需要根据具体要求选择合适的表面处理方法。
除了上述表面处理方法外，还有一些新兴的表面处理技术被应用于铝合金的导电性能提升。
例如，热喷涂技术可以在铝合金表面形成导电性能良好的涂层，提高其导电性能和耐腐蚀性能。
激光表面处理技术可以在铝合金表面形成微纳米级的结构，提高其导电性能和光吸收能力。
这些新技术的应用为铝合金的导电性能提升提供了新的途径。
铝合金的表面处理对其导电性能具有重要影响。
不同的表面处理方法具有各自的优缺点，需要根据具体要求选择合适的方法。
此外，新兴的表面处理技术为铝合金的导电性能提升提供了新的途径。
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收稿日期:2006-06-20作者简介:周鼎华(1948-),男,江苏张家港人,高级工程师,主要从事金属材料的表面处理以及热处理工艺的研究开发工作。
・述 评・铝合金表面处理技术新进展周鼎华(无锡法福表面处理技术有限公司,江苏 无锡 214145)摘 要:简要介绍了铝合金表面处理技术的新进展,重点介绍了铝合金的阳极氧化、电镀、化学镀和微弧氧化、激光熔覆等工艺。
关键词:铝合金;表面处理;阳极氧化;电镀;化学镀;微弧氧化;激光熔覆中图分类号:TG 174.442 文献标识码:A 文章编号:1673-4971(2006)04-0010-06R ecently Progress on Surface Treatment Technology of Aluminum AlloysZHOU Ding-hua(Wuxi Fafu T echniques Surfaces T reatment C o.,Ltd.,Wuxi Jiangsu 214145,China )Abstract :This paper described the recently progress on surface treatment technology of aluminum alloys.S ome surface treatment processes of aluminum alloys were introduced.Such as anodizing ,electroplating ,electroless plating ,micro-arc oxidation ,laser clad etc.K ey w ords :aluminum alloys ;surface treatment ;anodizing ;electroplating ;electroless plating ;micro -arc oxida 2tion ;laser clad.0 引言铝是元素周期表中第三周期主族元素,为面心立方晶格,无同素异构转变,延展性好、塑性高,可进行各种机械加工。
铝的化学性质活泼,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约1～3nm 的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水;铝是两性的,既易溶于强碱,也能溶于稀酸。
铝在大气中具有良好的耐蚀性。
纯铝的强度低,只有通过合金化才能得到可作结构材料使用的各种铝合金。
铝合金的突出特点是密度小、强度高。
铝中加入Mn 、Mg 形成的Al-Mn 、Al-Mg 合金具有很好的塑性和较高的强度,称为防锈铝合金,如3A21,5A05。
硬铝合金的强度较防锈铝合金高,但防蚀性能有所下降,这类合金有Al-Cu-Mg 系如2A11,2A12。
Al-Cu-Mg-Zn 系为超硬铝,如7A04,7A09。
新近开发的高强度硬铝,强度进一步提高,而密度比普通硬铝降低15%,且能挤压成型,可用作摩托车骨架和轮圈等构件。
Al-Li 合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。
通过在铝中加入3%～5%(质量分数)的比铝更轻的金属锂,就可以制造出强度比纯铝高20%～25%,密度仅2.5t/m 3的铝锂合金。
这种合金用在大型客机上,可以使飞机的重量减少5t 多,而载客人数不减。
然而,铝的腐蚀电位较负,全面腐蚀比较严重。
铝及其合金的腐蚀形态常见的有:点腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、丝状腐蚀和层状腐蚀[1]。
为了克服铝合金表面性能方面的缺点,扩大应用范围,延长使用寿命,表面处理技术是非常重要的一环,用以解决或提高防护性、装饰性和功能性三大方面的问题。
下面分述铝合金常用的几种表面处理技术的新进展。
第27卷第4期2006年8月热处理技术与装备RECH U LI J ISH U Y U ZH UANG BEI V ol.27,N o.4Aug ,20061 铝合金阳极氧化[2]将铝及其合金置于适当的电解液中作为阳极进行通电处理的过程称为阳极氧化。
经过阳极氧化,铝表面能生成厚度为几微米至几百微米的氧化膜。
此氧化膜的表面为多孔蜂窝状,较之铝合金的天然氧化膜,其耐蚀性、耐磨性均显著提高。
采用不同的电解液和工艺条件,就能得到不同性质的阳极氧化膜。
阳极氧化有铬酸阳极氧化、草酸电解液阳极氧化、硫酸阳极氧化。
硫酸阳极氧化与草酸和铬酸阳极氧化相比,工作电压更低,电解液更价廉,操作更简单,氧化膜装饰性更强,所以这种工艺很快得以普及。
目前95%以上的阳极氧化是在硫酸中进行的。
阳极氧化的基本工艺过程如下。
1.1 前处理1.1.1 机械处理机械处理一般可分为抛光(包括磨光、抛光、精抛或者镜面抛光)、喷砂(丸)、刷光、滚光等。
1.1.2 化学清洗化学清洗剂有溶剂型化学清洗剂、碱性化学清洗剂和酸性化学清洗剂。
从上世纪80年代开始,酸性脱脂槽液逐步普及,槽液为H2S O4,或H3PO4,加HF、Fe3+、H2O2、NO-2和非离子表面活性剂,室温下操作,时间为3～5min。
这种工艺效率高,不污染后续槽,是较好的脱脂工艺,其应用日益广泛。
1.1.3 碱浸蚀铝及其合金阳极氧化之前,需要去除致密但不均匀的自然氧化膜。
对高硅铝合金,采用H NO3、HF 混合溶液,在室温下操作,时间为3～5min,工作时会产生有毒气体,一般不用于其它铝合金。
其它铝合金采用以NaOH溶液为主的碱性槽液,NaOH的浓度为30～70g/L,操作温度为40～80℃,时间为3～10min。
碱腐蚀工艺维护简单,成本低,腐蚀效果好,易于除去铝合金表面的加工条纹,是阳极氧化重要的配套工艺。
目前单独使用NaOH溶液作碱腐蚀已很少见,往往加入葡萄糖酸钠、柠檬酸钠等络合剂,防止槽液中Al(OH)3沉淀,即所谓“长寿碱”。
有的加入硫化物,防止重金属在铝合金表面发生置换反应,以消除“流痕”。
也有的加入氧化物和硝酸盐,用以产生无光砂面效果。
1.1.4 化学抛光化学抛光是上世纪40年代后期发明的。
当Henley在做磷酸-硫酸型的电解抛光时,在尚未通电的情况下,发现铝的腐蚀有光亮效果,接着他仔细研究了这个现象,得到了最早的化学抛光工艺:磷酸75%(体积),硫酸25%(体积),操作温度为90～100℃。
后来人们发现在上述工艺中加10%的硝酸,可以得到特别光亮的效果。
由是,化学抛光在工业中得到应用,相应的专利陆续公布。
光亮阳极氧化稳定地进入市场,替代了部分钢或铜上镀镍-铬的工艺。
化学抛光不需要通电,也不需要专用夹具,操作简单,但需要良好的加热和通风设备。
使用高纯铝能得到反射率为100%的效果,普通铝合金也能达到装饰性的光泽度。
由于化学抛光比电解抛光成本低,所以大多数光亮阳极氧化是用化学抛光配套的。
最通常的化学抛光工艺是:磷酸75%(体积分数),硝酸15%(体积分数),硫酸10%(体积分数),操作温度90～110℃,时间0.5～3min。
有的工艺只用磷酸和硝酸,有些加了醋酸、铬酸或氢氟酸。
添加少量的钴盐、镍盐、铜盐可以增加抛光的亮度。
化学抛光最大的缺点是会产生NOx有毒气体,黄色的NOx气体是强烈的致癌物质,是化学抛光车间难以消除的“黄龙”。
人们采取了许多办法来解决这一技术难题,日本的T ajima,采用“笼形”化合物吸收有毒气体,得到无黄烟化学抛光新工艺;德国对于纯度达99.99%的铝件,采用16%(体积分数)的氟化氢铵,13%(体积分数)硝酸,25g/L的糊精,操作温度较低,析出气体很少。
K aiser铝和化学品公司发明了类似的工艺(体积分数):2.5%硝酸,0.6%氟化氢铵,0.6%铬酸, 0.6%甘油,0.05%硝酸铜。
也有在磷酸-硫酸配方中加有机硫化物替代硝酸,得到无黄烟抛光工艺。
除酸性化学抛光外,还有碱性化学抛光工艺,但其效果远不及前者,故较少应用。
典型的碱性抛光配方含有:NaOH、NaNO2、NaNO3、Na3PO4、Cu(NO3)2等,碱性化学抛光无有毒气体析出。
1.1.5 电化学抛光电化学抛光又称电解抛光。
1934年在英国和美国,几乎同时发明了电解抛光工艺“Brytal和Alzak”,在碱性(Brytal工艺)或氟硼酸(Alzak工艺)溶液中阳极电解10～20min,得到较高反射率的表面,并在阳极氧化后继续保持下来。
电解抛光是利用电流的作用,使铝合金发生电化学反应,在铝合金表面凸凹不平的部分发生不同程度的溶解,使铝件表面产生光滑的镜面效果。
电解抛光的铝件,经过后续的阳极氧化处理仍然保持大部分光泽。
电解抛光的铝件有较好的耐蚀性,即使未经阳极氧化处理也能在大气・11・第4期周鼎华:铝合金表面处理技术新进展中很长时间不锈蚀,而保持原有的光泽。
二次世界大战期间,铝反光镜的需求大增,这一期间铝的电解抛光技术发展很快。
高纯铝片(99.99%)经过电解抛光,可以得到反射率近100%的镜面效果。
铝片的纯度越高得到的反射率越高。
常用的工艺有:磷酸-铬酸型,磷酸-硫酸-铬酸型[巴特尔(Battelle)工艺],高氯酸-醋酸型,磷酸-硫酸-甘油型,氟硼酸型(Alzak工艺),碳酸钠-磷酸三钠型(Brytal工艺),氢氧化钾-铬酸型,硫酸-铬酸型(Alu flex、GI V)等。
操作温度为室温至90℃,电流密度10～20A/dm2,有的工艺高达150 A/dm2。
用于铝合金金相显微组织试样的高氯酸电化学抛光工艺对铝合金显微组织的检验起到了重要作用,它对特殊的电化学抛光工艺的研发会有启发[1]。
电解抛光的主要污染物是六价铬。
近年来,随着环保意识的加强,不含铬酸的电解抛光处理液逐步盛行,不含铬酸的电解抛光处理液的主要问题是,对有些合金抛光不够亮。
另外,铝合金在这种处理液中抛光后,在不通电的条件下亮度会迅速下降,需要立即从处理液中取出、水洗,这给该工艺的广泛应用带来一定的影响。
后来,有人在这种处理液中添加某种添加剂,使这两个问题有所缓解。
电解抛光工艺成熟,污染小,但工作电流大,成本高,目前用于高亮度、高装饰性铝件的加工。
1.2 阳极氧化1.2.1 硫酸阳极氧化硫酸阳极氧化有以下特点:1)生产成本低 成分简单,操作维护简便,一般只需将硫酸稀释到一定的浓度即可,无需添加其它化学药品。
推荐使用化学纯硫酸,杂质较少的工业级硫酸也可采用,所以成本特别低。
2)膜的透明度高 纯铝的硫酸阳极氧化膜,是无色透明的。
对于铝合金,随着合金元素Si、Fe、Cu、Mn的增加,透明度会下降,但Mg对透明度无影响。
最适合于抛光后的光亮阳极氧化处理。
3)着色性高 硫酸氧化膜透明,多孔层吸附性强,易于染色和着色,着色鲜艳且不易退去,有很强的装饰作用。
4)硫酸阳极氧化操作条件为:H2S O4(体积) 10%～30%温度/℃18～22Al/g・L-1≤20电流密度/A・dm-2 0.6～3时间/min 10～601.2.2 草酸和铬酸阳极氧化草酸阳极氧化在日本应用较普遍。