阳极氧化工艺参数的影响
钛合金新型阳极氧化工艺参数影响规律研究
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钛合金新型阳极氧化工艺参数影响1 洪都 航 空工 业 集 团,南昌 3 0 2 ; . 3 0 4 2 北京航 空航 天 大学 ,北 京 10 0 ) 0 0 0
摘 要 : 过 分 析 研 究 钛 合 金 新 型 阳 极 氧 化 溶液 浓 度 、 流 密度 、 通 电 电压 、 率 、 频 占空 比 、 液 温度 、 理 时 间 、 溶 处
阴 阳极 面 积 比 、 拌 强 度 等 工 艺 参 数 对 钛 合 金 阳 极 氧 化工 艺 影 响规 律 , 搅 正交 优 化 选 取 最 佳 配 方 及参 数 , 获得 了 新 型 钛 合 金 阳 极 氧 化 工 艺 实验 室最 佳 溶 液 配 方 和 工 艺 参 数 。 关 键 词 : 合 金 : 阳极 氧 化 工 艺 钛
0 引 言
钛 合 金 本 身 很 活 泼 , 面 在 自然 状 态 下 会 迅 速 表
1 新型 阳极氧 化工 艺各参数 的影 响规
律 的研 究
钛合 金 作 为 阳极 , 电化 学 反应 中失 去 电子 , 在 钛 溶 解 生成 钛 离子 ,溶液 中的溶 解 的氧 迁移 到 阳极 表 面 与钛离 子结 合 , 形成 各种 价态 的氧化 钛 。所 以 阳极 氧化 过 程 与溶 液 中氧含 量 有关 、与氧 在溶 液 中 的扩 散有 关 、 与钛 离 子 的溶 出有 关 、 表面 形 成氧 化 膜 的 与
能 垒有 关 因此 , 要 控 制 阳极 氧化 步 骤成 膜 速 率 , 若 则需 要
生 成 一 层 钝 态 自然 氧 化 膜 , 这层 膜很 大 程 度上 提 高 了钛 合 金本 身 的耐 蚀 性 能 。但 是 自然 生成 的氧 化 膜
很 薄 , 度 在 十几 到 几 十 个 埃 , 抗 机 械 破 坏 性 能 厚 其
阳极氧化参数
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阳极氧化参数阳极氧化是一种通过电化学方法在金属表面形成氧化层的工艺,通过这种工艺可以提高金属表面的耐腐蚀性、硬度和耐磨性。
在阳极氧化工艺中,参数的设置对于最终产品的质量和性能都有着重要的影响。
下面我们来详细介绍一下关于阳极氧化参数的相关内容。
阳极氧化参数包括但不限于电压、电流密度、氧化时间、电解液配方等多个方面。
在进行阳极氧化处理时,电压是一个非常重要的参数,它决定了阳极氧化的速度和氧化层的厚度。
通常来说,较高的电压可以加快氧化速度,但也容易产生较粗糙的氧化层,因此在设置电压时需要根据实际情况进行合理的选择。
电流密度也是影响阳极氧化效果的重要参数之一。
电流密度的大小与氧化层的致密性和硬度有着直接的关系,通常情况下,较大的电流密度可以得到较厚的氧化层,但也容易造成氧化层的孔隙度增加,影响其性能。
在设置电流密度时需要进行严格的控制,以获得理想的氧化层质量。
氧化时间也是一个至关重要的参数。
通过控制氧化时间的长短可以精确地控制氧化层的厚度,但过长或者过短的氧化时间都会影响氧化层的质量。
在进行阳极氧化处理时需要根据具体的情况进行精确的控制,以确保氧化层的质量满足要求。
电解液配方也是决定氧化层性能的关键因素之一。
不同的金属材料需要不同的电解液配方才能获得理想的氧化效果,而且电解液的成分、浓度和温度等也都会对最终的氧化层产生影响。
在进行阳极氧化处理时需要根据具体的金属材料和要求,选择合适的电解液配方,并严格控制电解液的条件,以确保获得理想的氧化效果。
阳极氧化参数的设置对于最终的产品质量和性能都有着非常重要的影响。
在实际生产中,需要根据具体的情况进行合理的参数设置,并对各项参数进行严格的控制,以确保获得理想的阳极氧化效果。
还需要不断的进行实验和改进,以逐步提高阳极氧化工艺的水平,满足不同产品对于氧化层性能的要求。
阳极氧化工艺最高温度-概述说明以及解释
![阳极氧化工艺最高温度-概述说明以及解释](https://img.taocdn.com/s3/m/f4e6b91bf11dc281e53a580216fc700abb6852d8.png)
阳极氧化工艺最高温度-概述说明以及解释1. 引言1.1 概述概述部分的内容:阳极氧化工艺是一种常用的表面处理技术,用于提高金属表面的耐腐蚀性和表面硬度。
该工艺通过在金属表面形成一层氧化膜来实现这一目的。
在阳极氧化工艺中,最高温度是一个重要的参数,它对氧化膜的质量和性能具有重要的影响。
最高温度是指在氧化过程中加热金属的最高温度。
通过控制最高温度,可以调节氧化膜的厚度、硬度和结晶度等性质。
一般来说,较高的最高温度可以得到较厚且致密的氧化膜,而较低的最高温度则会导致氧化膜的质量下降。
影响最高温度的因素有很多,包括氧化液的成分、电流密度和处理时间等。
不同的材料和氧化液具有不同的最高温度。
在实际应用中,需要根据具体的要求和材料特性选择适当的最高温度。
本文将详细介绍阳极氧化工艺的定义和工艺步骤,重点讨论最高温度对工艺的重要性和影响因素。
通过深入了解最高温度的控制方法和优化策略,可以提高阳极氧化工艺的效果,并为材料表面的改性和保护提供参考。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应包括作者对整篇文章的整体构思和逻辑安排的描述,以及各章节之间的关系和联系。
可以按以下方式编写:文章结构本文共分为三个部分:引言、正文和结论。
引言部分引言部分主要是对阳极氧化工艺最高温度这个主题进行概述,介绍文章要讨论的问题和研究目的。
首先,对阳极氧化工艺的定义进行简要说明,概述其基本原理和应用领域。
然后,给出文章的总体结构和各章节的内容概要,向读者展示整篇文章的逻辑框架。
正文部分正文部分是本文的核心部分,主要分为两个章节:阳极氧化工艺和最高温度。
在第二章节中,我们将着重介绍阳极氧化工艺的定义和工艺步骤,并深入探讨其在材料表面处理中的重要性。
同时,我们将详细分析影响最高温度的因素,并讨论它们对工艺效果的影响。
结论部分结论部分将对全文进行总结,在此基础上展望阳极氧化工艺最高温度的未来研究方向和发展趋势。
我们将综合分析所述的内容,得出对最高温度控制的重要性的结论,并提出一些可能的改进措施和研究方向,以进一步优化阳极氧化工艺。
阳极氧化厚度和表面粗糙度
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阳极氧化厚度和表面粗糙度1. 引言阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术,通过在金属表面形成一层氧化膜,提高材料的耐腐蚀性、硬度和装饰性。
而阳极氧化厚度和表面粗糙度是评价氧化膜性能的重要指标。
本文将从理论和实验两个方面,探讨阳极氧化厚度和表面粗糙度的相关性。
2. 理论分析2.1 阳极氧化厚度的影响因素阳极氧化厚度主要受到以下因素的影响:•电解液成分:电解液中的主要成分对氧化膜的生长速率有直接影响。
一般来说,含有较高浓度的硫酸、草酸或硫酸铜的电解液,可以得到较厚的氧化膜。
•电解液温度:电解液温度对氧化膜的生长速率也有明显影响。
一般来说,温度较高时,氧化膜的生长速率较快,得到的氧化膜厚度也较大。
•电流密度:电流密度是指单位面积上通过的电流量,对氧化膜的生长速率有直接影响。
较大的电流密度可以加快氧化膜的生长速率,得到较厚的氧化膜。
2.2 表面粗糙度的影响因素表面粗糙度主要受到以下因素的影响:•基材表面状态:基材表面的平整度和光洁度对表面粗糙度有直接影响。
表面平整度和光洁度较高的基材,得到的氧化膜表面粗糙度较低。
•电解液成分:电解液中的主要成分对氧化膜的表面形貌有直接影响。
一般来说,含有较高浓度的硫酸、草酸或硫酸铜的电解液,可以得到较粗糙的氧化膜。
•电解液温度:电解液温度对氧化膜的表面形貌也有明显影响。
一般来说,温度较高时,氧化膜的表面粗糙度较大。
3. 实验验证为了验证阳极氧化厚度和表面粗糙度的相关性,我们进行了一系列实验。
3.1 实验材料和方法实验材料为铝合金样品,使用不同成分和温度的电解液进行阳极氧化处理。
实验过程中,控制不同的电流密度和处理时间,得到不同厚度的氧化膜。
通过扫描电子显微镜(SEM)对样品表面进行观察和测量,得到表面粗糙度的数据。
3.2 实验结果实验结果显示,随着阳极氧化厚度的增加,样品表面粗糙度也呈现出增加的趋势。
这说明阳极氧化厚度和表面粗糙度存在一定的相关性。
通过进一步分析实验数据,发现阳极氧化厚度和表面粗糙度之间的相关性受到电解液成分和温度的影响。
2016新编阳极氧化工艺参数的影响
![2016新编阳极氧化工艺参数的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/de329420366baf1ffc4ffe4733687e21ae45ff47.png)
阳极氧化工艺参数的影响1)H2SO4浓度。
改变H2SO4浓度对氧化膜的阻挡层厚度,溶液的导电性、氧化膜的耐蚀性和耐磨性以及后处理的封孔质量都将产生一定的影响。
H2SO4浓度阻挡层厚度维持电压耐蚀、耐磨性气化膜质量膜层发灰,疏松,膜孔外层孔径大,封孔困难2)槽液温度阳极氧化过程中,部分电能会转化为热能,槽液温度会不断上升,而随着温度的上升,膜层损失会增加而且成膜质量变差,膜耐磨性下降,尤其对15um以上膜层,甚至在空气中就会出现“粉化”现象,因此过程中需要对槽液降温,以维持适宜的温度。
一般来说:槽温在一定范围内提高,获得氧化膜重量减小,膜变软但较光亮。
槽液温度高,生成的氧化膜外层膜孔径和度变大,造成封孔困难,也易产生封孔“粉霜”。
槽温较高时,氧化膜易染色。
但对于保持颜色深浅一致时较难,所以一般染色膜的氧化温度为20~25℃降低温度,得到的氧化膜硬度高,耐磨性好,在氧化过程中维持电流密度所需电压较高,能耗大,所以一般普通氧化选择18~22℃3)氧化电压阳极氧化电压决定氧化膜的孔径大小,低压生成的膜孔径小,孔数多,而高压生成的膜孔径大,孔数小,一定范围内高压有利于生成致密,均匀的膜。
4)电流密度电流密度大,成膜快,生产效率高,但过高则易烧伤工件。
一般电流密度控制在1.2~1.8A/dm2范围内电流密度低,生产效率低,但处理面光亮(约1A/dm2)电流密度高,成膜快,但易产生软膜,甚至烧伤如果冷冻能力足够,搅拌良好,则采用较大电流氧化,有利于提高膜的耐磨性。
5)搅拌足够的搅拌可保持槽液温度的均匀和恒定,对于控制膜厚,膜层质量,着色均匀性均有好处。
6)铝离子和其它杂质的影响铝离子。
Al3+离子含量升高会使电流密度下降。
铝含量较高会使染色困难,而一定的铝含量对氧化膜厚度,耐蚀性,耐磨性有很大好处。
一般来说铝含量1~10g/L会产生有利影响,超过10g/L造成不利影响。
我国大多厂家选择控制为12~18g/L其他阳离子杂质铁含量超过25~50mg/g时会导致光亮度下降,膜层松软等。
阳极氧化——精选推荐
![阳极氧化——精选推荐](https://img.taocdn.com/s3/m/3e671cfa0875f46527d3240c844769eae109a358.png)
一、铝的概念铝是有色金属中使用量最大,使用面最广的金属材料。
我国是第一大产铝国,第二大铝消费国。
年消费是由1991年的86万吨至2000年得53万吨至01年的370万吨至今以每年10%的左右的增长率增加。
铝及合金有以下特点:密度低、延展性好、导电性好、环保、耐蚀、易表面处理1.1、铝的化学特性铝原子外围为3个不稳定电子,电极电位很负,是唯一的两性金属,既可和酸反应显碱性,又可和碱反应呈酸性:1)2Al+6HCl→3H2+2AlCl32) Al+2NaOH→NaAlO2+H2O(1) AL在碱性溶液中的腐蚀(2)AL在酸溶液中的腐蚀(3) Al在中性盐溶液中的腐蚀卤素离子如F-、cl-等易穿透表面氧化膜形成点蚀如存在电极电位较正的金属离子时如Fe2+、Cu2+、Ni2+等也会加速点蚀,电位差越大、点蚀越严重。
如专对阳极氧化膜盐雾腐蚀的CASS试验,既是乙酸铜利用铜离子加速腐蚀作用进行快速测试1.2、铝合金铝合金分类:(1)1xxx是纯铝。
含铝量不小于99.00%,最后两位数表示最低铝百分含量中小数点后的两位常见有1052、1060等(2) 2xxx系合金。
是Al-Cu系可热处理强化合金,主要含Cu、Mg、Mn、Cr等铜含量2~10%,其中含4%~6%Cu时强度最高。
2xxx系合金具有很好的冲压性、焊接性和耐蚀性(3)3xxx系合金。
为Al-Mn系合金,成形、可焊性、耐蚀性好(4)4xxx系合金。
AL-Si系,硅含量4%-10%,强度硬度高,适合做活塞或高温工作零件(5)5xxx系合金。
为Al-Mg系,热处理不可强化合金,Mg含量不超过5.5%,可添加Mn、Cr、Ti、等作板、薄板、管、线、棒及异形物。
(6)6xxx系合金。
是Al-Mg-Si系铝合金。
其中6063常做挤压的建筑铝合金型材,也用于车辆、家具、支架等;6061强度较高,耐蚀性好,一般做工业结构件;6463阳极氧化后可保持光亮外观,建筑、汽车及各种器具的装饰件,常见还有6005、6003(7)7xxx系合金。
阳极氧化工艺对铝合金表面氧化层性能的影响
![阳极氧化工艺对铝合金表面氧化层性能的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/482d7f65a4e9856a561252d380eb6294dd882205.png)
阳极氧化工艺对铝合金表面氧化层性能的影响铝合金是一种高强度、轻量、耐腐蚀的金属材料,广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
为了提高铝合金的机械性能和耐腐蚀性能,常采用阳极氧化工艺在铝合金表面形成一层氧化层。
本文将就阳极氧化工艺对铝合金表面氧化层性能的影响进行探讨。
一、阳极氧化工艺概述阳极氧化,是指将铝合金作为阳极,在电解液中施加电压,使铝合金表面形成一层致密、均匀、硬度高的氧化层。
阳极氧化的电解液主要有硫酸、草酸、硫酸铬等。
硫酸电解液是应用最广泛的一种,它能形成较厚的氧化层,可用于防腐蚀和美化。
草酸电解液适用于制备颜色较浅的氧化层,常用于电子元件的制备。
硫酸铬电解液则是一种环保的电解液,由于含有有毒物质铬酸盐,目前已逐渐被淘汰。
在阳极氧化过程中,需要控制电解液的温度、浓度、电流密度等因素,以控制氧化层的厚度和化学成分。
二、阳极氧化对氧化层厚度的影响氧化层厚度是衡量氧化层性能的重要指标之一。
氧化层厚度的增加可以提高铝合金的耐磨损性、耐腐蚀性和绝缘性。
氧化层厚度的大小与阳极氧化液的化学成分、浓度、电流密度等因素有关。
通常来说,较高的电流密度可以加速氧化反应,促进氧化层的形成,但过高的电流密度也会导致氧化层孔洞较多、成分不均匀等问题。
因此,在阳极氧化的实际应用过程中,需要根据具体需求选择合适的电流密度和电解液,以达到最佳的氧化层厚度。
三、阳极氧化对氧化层硬度的影响氧化层的硬度是防护性氧化层中最为重要的指标之一,是衡量铝合金耐磨损性和耐腐蚀性的关键因素。
研究表明,氧化层硬度的大小与氧化层中晶体的大小、结晶度、原子取代度等因素有关。
阳极氧化时,通过控制电解液的成分和条件,可以调节氧化层的晶体结构,从而影响氧化层的硬度。
此外,氧化层硬度还受到铝合金基材的影响。
一般来说,铝合金硬度越高,氧化层硬度也会相应提高。
四、阳极氧化对氧化层膜层结构的影响氧化层膜层结构是防护性氧化层的重要组成部分,它对氧化层的耐腐蚀性和摩擦磨损性都有很大的影响。
阳极氧化标准
![阳极氧化标准](https://img.taocdn.com/s3/m/daffc59f250c844769eae009581b6bd97f19bcb6.png)
阳极氧化标准阳极氧化是一种常见的金属表面处理工艺,通过在金属表面形成一层氧化膜来提高金属的耐腐蚀性、硬度和耐磨性。
在实际应用中,阳极氧化的标准对于产品的质量和性能有着重要的影响。
本文将就阳极氧化标准进行详细介绍。
首先,阳极氧化标准应包括对材料的要求。
在进行阳极氧化处理前,材料的成分和性能应符合相应的标准,以保证处理后的产品质量。
此外,对于不同材料的阳极氧化标准也有所不同,需要根据具体材料的特性来确定处理的参数和要求。
其次,阳极氧化标准还应包括对处理工艺的要求。
包括处理温度、时间、电压等参数的设定,以及处理过程中的监控和控制要求。
这些参数的合理设定对于保证阳极氧化膜的均匀性、致密性和耐腐蚀性至关重要。
另外,阳极氧化标准还应包括对处理后的产品质量的要求。
包括对氧化膜的厚度、颜色、硬度、耐腐蚀性等性能指标的检测和评定标准。
这些指标的合格与否直接关系到产品的使用寿命和性能表现。
此外,阳极氧化标准还应包括对设备和环境的要求。
包括设备的精度和稳定性要求,以及处理车间的温度、湿度、洁净度等环境因素的控制要求。
这些因素的合理控制对于保证阳极氧化处理的稳定性和一致性至关重要。
最后,阳极氧化标准还应包括对质量管理体系的要求。
包括对原材料的采购、工艺过程的控制、产品质量的检测和评定等方面的要求。
只有建立完善的质量管理体系,才能保证阳极氧化处理的稳定性和产品质量的一致性。
综上所述,阳极氧化标准涉及到材料、工艺、产品质量、设备环境和质量管理等多个方面。
只有严格遵循阳极氧化标准,才能保证产品质量稳定,满足客户的需求。
在实际生产中,企业应建立完善的质量管理体系,严格执行阳极氧化标准,不断优化工艺流程,提高产品质量,提升企业竞争力。
硬质阳极氧化尺寸变化
![硬质阳极氧化尺寸变化](https://img.taocdn.com/s3/m/111e2ab8d5d8d15abe23482fb4daa58da0111c04.png)
硬质阳极氧化尺寸变化硬质阳极氧化是一种常用的表面处理方法,通过在金属材料表面生成一层厚度可达几十微米的氧化膜,从而提高材料的耐腐蚀性、耐磨性、绝缘性等性能。
而在这个过程中,硬质阳极氧化尺寸的变化却是不可忽视的。
首先,硬质阳极氧化尺寸的变化主要受到阳极氧化工艺参数的影响。
平常我们经常听到的参数包括阳极氧化电压、浸泡时间、电解液浓度等。
这些参数的变化会直接影响到氧化膜的生成速率和厚度。
一般来说,电压和浸泡时间的增加会导致氧化膜的厚度增加,而电解液浓度的增加则会加快氧化膜的生成速率。
因此,在进行硬质阳极氧化时,要根据实际需求调整这些参数,以获得理想的尺寸变化。
其次,硬质阳极氧化尺寸的变化还与基材的特性密切相关。
不同类型的金属材料在氧化过程中会表现出不同的尺寸变化趋势。
例如,铝合金在阳极氧化后会发生轻微的膨胀,而钛合金则会出现收缩现象。
这是由于金属材料本身的晶格结构和化学成分不同所导致的。
因此,在选择硬质阳极氧化工艺时,要考虑到基材的特性,以避免尺寸变化带来的负面影响。
另外,硬质阳极氧化尺寸的变化对于一些特定应用来说具有重要的指导意义。
例如,在制备微纳米传感器、微尺度器件等领域,对于氧化膜的尺寸精确控制要求较高。
因此,研究人员通过调整阳极氧化工艺参数,控制氧化膜的厚度和形貌,从而实现对器件性能的精细调控。
这些研究成果为相关产业的发展提供了重要的技术支持。
综上所述,硬质阳极氧化尺寸的变化对于材料表面处理过程至关重要。
合理调整阳极氧化工艺参数,根据基材特性进行控制,能够实现对氧化膜的精确调控。
而这对于提高材料的耐腐蚀性、耐磨性、绝缘性等性能具有重要意义,并且在微纳米器件制备领域也具有广泛的应用前景。
因此,我们应重视硬质阳极氧化尺寸变化的研究,不断探索优化工艺,为相关领域的发展做出更大的贡献。
表面处理_阳极氧化
![表面处理_阳极氧化](https://img.taocdn.com/s3/m/41d14abf988fcc22bcd126fff705cc1754275f19.png)
这种方法量率低﹐不 适合量产。
6、阳极氧化表面处理性能测试
1)、阳极氧化膜厚测试
常见的膜厚测试方法有切片测量和膜厚仪测量﹐在生产中一般用膜厚仪测量﹐它有测量速度 快﹐不破坏产品的优点。
2)、盐雾测试
3)、封孔质量测试
4)、UV测试
7、阳极氧化表面处理应用
1)、耐腐蚀(corrosion resistance) 2)、涂装附着性(paint adhesion) 3)、电镀铝 4)、装饰(decorative appearance) 5)、电绝缘(electrical insulation) 6)、照相底板(photographic substrates) 7)、发射性及反射性(emissivity and reflectivity) 8)、耐磨性(abrasion resistance) 9)、表面分析(surface analysis)
与此同时,铝表面以合金相为阴极,邻近铝晶粒为阳极,形成局部微电池反应,晶界处铝颗粒不断溶 解,合金相表面镁、硅不断还原,粗化表面。
2.3、剥黑膜:
使用68%HNO3和纯水溶液,目的去除碱咬、化抛后表面生成的一层黑膜,还原其工件本色。 操作条件为(1)HNO3浓度(体积比):30%~40% (2)操作时间:50±20秒 (3)温度:RT。
+
热量
氧气
机理图示意图如右图所示: 氢气
阴极
阴极
硫酸 槽液
铜渣
(阳极)
氧化膜为双层结构,内层为致密无孔的且少水的Al2O3构成 ,称为阴挡层,外层是 由孔隙和孔壁组成的多孔层,氧化膜壁与水反应,同时由于化学结合式吸附电解
阴离子,所以氧化膜的总组成为Al2O3 .Al(OH).(SO4)2。
阳极氧化不通批次色差
![阳极氧化不通批次色差](https://img.taocdn.com/s3/m/77f2346832687e21af45b307e87101f69e31fbbc.png)
阳极氧化不通批次色差
阳极氧化是一种常见的表面处理方法,可提高金属制品的耐腐蚀性
和装饰性,广泛应用于航空、轨道交通、建筑等领域。
然而,阳极氧
化不同批次之间存在色差问题,给应用带来了困扰。
以下是针对这个
问题的讨论,主要包括以下几个方面:
1. 原因分析
阳极氧化不同批次之间存在色差,可能是多种因素共同作用的结果。
首先,硫酸电解液中含有的镁离子、铜离子、锰离子等杂质,可能对
氧化反应产生干扰,导致颜色变化。
其次,阳极氧化的温度、电压、
时间等工艺参数的控制不当,也会对颜色产生影响。
此外,不同批次
的金属原材料、前处理工艺等差异,也会对颜色产生影响。
2. 解决方案
针对阳极氧化不通批次色差的问题,可考虑从以下几个方面入手:
(1)控制工艺参数。
通过调整氧化液的温度、电压、时间等参数,尽
量使不同批次之间的工艺条件相同,从而减少色差。
(2)优化电解液组成。
优化电解液的配方,降低镁离子等杂质的含量,可减少色差问题。
(3)优化金属原材料和前处理工艺。
确保金属原材料的成分和处理工艺一致,也有利于减少色差。
(4)使用色差仪进行检测和调整。
使用专业的色差仪进行色差检测和调整,可以更加精准地控制颜色一致性。
3. 应用前景
随着现代工业的发展,对表面处理技术的要求越来越高。
阳极氧化作为一种成熟的表面处理方法,其应用前景非常广阔。
通过进一步的研究和实践,相信可以解决阳极氧化不同批次色差的问题,进一步提高其应用效果。
阳极氧化工艺参数的影响
![阳极氧化工艺参数的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/4cc142fa0875f46527d3240c844769eae009a33a.png)
阳极氧化工艺参数的影响1)H2SO4浓度。
改变H2SO4浓度对氧化膜的阻挡层厚度,溶液的导电性、氧化膜的耐蚀性和耐磨性以及后处理的封孔质量都将产生一定的影响。
H2SO4浓度阻挡层厚度维持电压耐蚀、耐磨性气化膜质量膜层发灰,疏松,膜孔外层孔径大,封孔困难2)槽液温度阳极氧化过程中,部分电能会转化为热能,槽液温度会不断上升,而随着温度的上升,膜层损失会增加而且成膜质量变差,膜耐磨性下降,尤其对15um以上膜层,甚至在空气中就会出现“粉化”现象,因此过程中需要对槽液降温,以维持适宜的温度。
一般来说:槽温在一定范围内提高,获得氧化膜重量减小,膜变软但较光亮。
槽液温度高,生成的氧化膜外层膜孔径和度变大,造成封孔困难,也易产生封孔“粉霜”。
槽温较高时,氧化膜易染色。
但对于保持颜色深浅一致时较难,所以一般染色膜的氧化温度为20~25℃降低温度,得到的氧化膜硬度高,耐磨性好,在氧化过程中维持电流密度所需电压较高,能耗大,所以一般普通氧化选择18~22℃3)氧化电压阳极氧化电压决定氧化膜的孔径大小,低压生成的膜孔径小,孔数多,而高压生成的膜孔径大,孔数小,一定范围内高压有利于生成致密,均匀的膜。
4)电流密度电流密度大,成膜快,生产效率高,但过高则易烧伤工件。
一般电流密度控制在1.2~1.8A/dm2范围内电流密度低,生产效率低,但处理面光亮(约1A/dm2)电流密度高,成膜快,但易产生软膜,甚至烧伤如果冷冻能力足够,搅拌良好,则采用较大电流氧化,有利于提高膜的耐磨性。
5)搅拌足够的搅拌可保持槽液温度的均匀和恒定,对于控制膜厚,膜层质量,着色均匀性均有好处。
6)铝离子和其它杂质的影响铝离子。
Al3+离子含量升高会使电流密度下降。
铝含量较高会使染色困难,而一定的铝含量对氧化膜厚度,耐蚀性,耐磨性有很大好处。
一般来说铝含量1~10g/L会产生有利影响,超过10g/L造成不利影响。
我国大多厂家选择控制为12~18g/L其他阳离子杂质铁含量超过25~50mg/g时会导致光亮度下降,膜层松软等。
阳极氧化厚度和表面粗糙度
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阳极氧化厚度和表面粗糙度
(原创版)
目录
1.阳极氧化概述
2.阳极氧化厚度的测量
3.阳极氧化对表面粗糙度的影响
4.如何提高阳极氧化表面的粗糙度
5.结论
正文
一、阳极氧化概述
阳极氧化是一种通过电化学氧化来产生一层氧化膜的表面处理方法,可以增强金属表面的耐磨性、耐腐蚀性和美观度。
该工艺包括清洗、预处理、阳极氧化等步骤。
在阳极氧化过程中,金属零件作为阳极,在电解槽中加入电解液,并加上电流,使阳极表面产生氧化反应,生成一层氧化膜。
二、阳极氧化厚度的测量
阳极氧化厚度的测量通常采用电阻法、电容法和 X 射线荧光光谱法等方法。
其中,电阻法最为常用。
电阻法的原理是测量阳极氧化膜的电阻值,从而计算出其厚度。
然而,对于硬度较高的阳极氧化膜,由于其表面的致密性,电阻法可能存在测量误差。
三、阳极氧化对表面粗糙度的影响
阳极氧化工艺对金属表面的粗糙度有一定的影响。
一般来说,阳极氧化膜的厚度越大,表面的粗糙度越小。
然而,如果阳极氧化膜过厚,可能会导致表面出现明显的凹凸不平。
因此,在实际生产中,需要根据具体需求选择合适的阳极氧化厚度。
四、如何提高阳极氧化表面的粗糙度
要提高阳极氧化表面的粗糙度,可以在阳极氧化之前进行喷砂处理。
喷砂处理可以选择颗粒的大小,在高速冲击下,就能把铝件表面冲出一些小坑。
再进行阳极氧化,这样的表面就不会反光油亮,而是哑光乌黑的磨沙效果。
五、结论
总之,阳极氧化厚度和表面粗糙度是阳极氧化工艺中两个重要的参数。
铝合金硬质阳极氧化膜厚和盐雾等级
![铝合金硬质阳极氧化膜厚和盐雾等级](https://img.taocdn.com/s3/m/da7379e7d05abe23482fb4daa58da0116d171f63.png)
铝合金硬质阳极氧化膜厚和盐雾等级铝合金是一种常用的金属材料,具有轻质、高强度、良好的导热性和导电性等优点,被广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。
然而,铝合金表面容易氧化,影响其美观性和耐腐蚀性能。
为了提高铝合金的耐蚀性和附着力,常常采用阳极氧化技术对其进行表面处理。
本文将从铝合金硬质阳极氧化膜厚和盐雾等级两个方面进行讨论。
一、铝合金硬质阳极氧化膜厚1. 阳极氧化工艺阳极氧化是指在一定条件下,将铝合金制品作为阳极,在电解液中进行电解处理,形成一层致密、均匀的氧化膜。
阳极氧化的工艺参数包括电解液组成、电解条件和处理时间等。
其中,电解液的组成对氧化膜的厚度有着重要影响。
2. 氧化膜厚度的测量氧化膜的厚度是评价阳极氧化质量的重要指标之一。
常用的测量方法有电子显微镜观察、剥离法、显微硬度计测量等。
其中,电子显微镜观察方法可以直观地观察到氧化膜的厚度和形貌。
3. 影响氧化膜厚度的因素影响铝合金硬质阳极氧化膜厚度的因素有很多,主要包括电解液的成分、电流密度、电解时间、温度等。
电解液的成分对氧化膜的形成速率和厚度有着显著影响。
较高的电流密度和较长的电解时间可以得到更厚的氧化膜。
此外,温度对氧化膜的厚度也有一定的影响,一般情况下,较高的温度可以加快氧化膜的生长速率。
4. 厚度对性能的影响铝合金硬质阳极氧化膜的厚度对其性能有显著影响。
一般情况下,氧化膜的厚度越大,其耐腐蚀性能和耐磨性能越好。
此外,较厚的氧化膜还可以提高铝合金的绝缘性能和耐热性能。
二、盐雾等级1. 盐雾测试盐雾测试是一种常用的评价金属材料耐腐蚀性能的方法。
在盐雾环境中,金属材料暴露于含有盐分的湿润空气中,通过观察材料表面的腐蚀情况来评价其耐腐蚀性能。
盐雾测试可以模拟金属材料在潮湿或海洋环境中的腐蚀情况。
2. 盐雾等级标准盐雾等级是根据耐腐蚀性能来划分的,常见的盐雾等级有NSS、CASS等。
其中,NSS等级为常规盐雾试验,测试时间为48小时;CASS等级为加速盐雾试验,测试时间为96小时。
阳极氧化规律
![阳极氧化规律](https://img.taocdn.com/s3/m/c4e9c4c1bdeb19e8b8f67c1cfad6195f312be8d6.png)
阳极氧化是一种电解化学过程,通常用于金属表面处理,以形成一层氧化膜。
这个过程遵循一些基本的规律和原则:
1. 电子转移:在阳极氧化过程中,电子从阳极(通常是金属工件)流向阴极,这一过程称为电子转移。
2. 氧化反应:在阳极,金属原子失去电子,形成阳离子。
这些阳离子在溶液中与水分子或氧化剂反应,形成氧化物或羟基氧化物。
3. 氧化膜的形成:随着氧化反应的进行,金属表面逐渐形成一层氧化膜。
这个膜可以增加金属表面的硬度、耐腐蚀性和耐磨性。
4. 电流密度:阳极氧化的速率受到电流密度的影响。
电流密度越高,氧化速率越快,但过高的电流密度可能会导致氧化膜的质量下降。
5. 电解质的影响:电解质溶液的种类和浓度会影响阳极氧化的过程。
不同的电解质会导致不同的氧化膜成分和性质。
6. 温度和pH值:温度和pH值也会影响阳极氧化过程。
通常,较高的温度和适当的pH值有利于氧化膜的形成。
7. 电流效率:阳极氧化过程中,并不是所有的电流都会用于氧化反应,有一部分电流可能会用于其他副反应,如氢气的生成。
电流效率越高,氧化反应越有效。
8. 阳极材料的选择:不同的金属材料具有不同的阳极氧化特性。
选择合适的阳极材料对于获得理想的氧化膜至关重要。
9. 氧化膜的性质:氧化膜的性质,如厚度、成分、结构和表面粗糙度,取决于阳极氧化条件和工件材料。
这些规律和原则是阳极氧化工艺设计和优化的重要依据。
通过精确控制这些参数,可以获得具有特定性能的氧化膜,以满足不同应用的需求。
阳极氧化染色液pH值的影响和调节方法
![阳极氧化染色液pH值的影响和调节方法](https://img.taocdn.com/s3/m/7eb4a94ead02de80d5d84019.png)
我们都知道有机染料染色工艺染色液的配制方法:称取计算量的有机染料,先用少量热蒸馏水或去离子水调成糊状,在取20倍量的热水边搅拌边加入到糊浆内,必要时加热煮沸30min,直至完全溶解为止。
此时取几滴溶液到滤纸上实验,应该没有未溶的残余物,冷却后过滤,滤液加纯水稀释,按一定比例用冰醋酸或氨水等调整染液pH值。
加水至工作水平并加热到所需温度,经试染合格后方投入正规生产。
由此我们可以看出这里面有几点很重要,水质、染料溶解还有染液pH值。
这里介绍pH值的影响和作用。
pH值对有机染料染色是十分重要的。
染色过程中pH值有两种作用,一是对染料本身水溶的亲和性能影响很大,二是对被染物氧化膜的表面性能有影响。
水中有机物的离子分解度和铬离子的配位数都与pH值有关,即使采用同一种染料,由于染液 pH值不同,会变成完全不同的物质,若pH值调的不当,可能染出的颜色与预期的大相径庭,也影响染色牢度。
溶蚀pH值的高低也影响阳极氧化膜的膜孔性能。
一般而言,阳极氧化膜的吸附能力随pH值的降低而增加,但很低的pH值(<4)会引起膜层的溶蚀。
太高时,可能会产生氢氧化物沉淀填塞膜孔导致染色困难。
对于大多数染料来说,最佳染色pH值范围为5-6,但有些为了染色得到最佳色调,要求pH值范围为4-5.pH值还能影响染色的耐晒度。
所以,为了在染色生产是pH值不致变化太大,常常在染色液中加入缓冲剂。
如上文提到,一般用加稀醋酸降低或加稀氨水升高来调节。
醋酸和氨水都是易挥发的物质,因此根据测定必须有规律的补加,还要注意到醋酸加的太多可能会腐蚀溶解氧化膜,在实际生产过程中,建议用ht423染色pH稳定剂,用量少且pH稳定效果好。
有时也会用稀硫酸或稀氢氧化钠溶液来调节,pH值差最好控制在0.5左右。
降低阳极氧化光泽度的方法
![降低阳极氧化光泽度的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/578e9cbf951ea76e58fafab069dc5022aaea46ef.png)
降低阳极氧化光泽度的方法
1.提高阳极氧化电流密度:阳极氧化的工艺参数中,电流密度是影响光泽度的关键因素之一、通常情况下,阳极氧化电流密度越高,形成的氧化膜越厚且表面越粗糙。
因此,通过增加阳极氧化电流密度,可以有效降低氧化膜的光泽度。
2.增加硫酸浓度:阳极氧化中加入一定量的硫酸可以促进氧化膜的形成。
在一定范围内增加硫酸浓度可以使氧化膜的光泽度降低。
这是因为高浓度的硫酸会导致更多的酸性成分,加速了阳极氧化过程中的腐蚀速度,从而得到较为粗糙的氧化膜。
3.增加氧化时间:阳极氧化的时间也是影响光泽度的重要因素之一、延长氧化时间可以增加膜层的厚度和粗糙度。
因此,可以通过延长阳极氧化的时间来降低光泽度。
4.控制温度:阳极氧化过程中的温度对于氧化膜的形成也有影响。
一般来说,较低的氧化温度往往能够产生较为粗糙的氧化膜。
因此,通过降低氧化温度可以有效降低光泽度。
5.添加化学添加剂:在阳极氧化过程中添加一些化学添加剂可以改变阳极氧化膜的结构和性质,从而影响光泽度。
例如,添加一些有机酸、盐酸等添加剂可以减少阳极氧化膜的光泽度。
虽然以上方法可以降低阳极氧化光泽度,但需要根据具体的情况调整工艺参数,选择适合的方法进行处理。
在实际生产中,还需考虑产品的具体要求和使用环境,以确定最适合的处理方法。
此外,在操作过程中要保持严格的操作规范和控制质量,以确保阳极氧化处理的效果。
铝件阳极氧化色差
![铝件阳极氧化色差](https://img.taocdn.com/s3/m/b6475edc534de518964bcf84b9d528ea81c72f8a.png)
铝件阳极氧化色差引言阳极氧化是一种常用的铝件表面处理方法,可提供腐蚀保护和美观效果。
然而,在实际应用中,铝件阳极氧化的色差问题经常出现,给产品质量带来一定的挑战。
本文将从色差产生的原因、影响因素以及解决方法等方面进行探讨。
产生色差的原因铝件阳极氧化色差的产生原因有很多,主要包括以下几个方面:1. 工艺参数不稳定阳极氧化的工艺参数包括氧化液的成分、温度、浸泡时间等。
如果这些参数控制不准确或变化较大,就容易导致铝件表面色差的出现。
例如,温度过高或过低、时间过短或过长都可能导致色差现象的发生。
2. 铝材质的差异铝材质的不同在阳极氧化过程中会表现出不同的特性,进而导致色差的出现。
不同的合金成分、纯度以及加工工艺都会对氧化层的形成和表观颜色产生影响。
3. 脱脂不彻底阳极氧化前需要对铝件进行脱脂处理,以去除表面的油污和杂质。
如果脱脂不彻底,残留的油污会影响阳极氧化液的均匀性,进而导致色差的发生。
4. 氧化电压不均匀阳极氧化过程中,如果电流密度不均匀,就会导致氧化电压的差异,从而引起铝件表面色差。
影响铝件阳极氧化色差的因素铝件阳极氧化色差除了与产生色差的原因有关外,还受到以下几个因素的影响:1. 组织结构铝合金的组织结构对阳极氧化的色差有一定影响。
例如,晶粒尺寸的变化、晶界的存在、晶内的相分布等都会影响氧化层的形成和颜色的均匀性。
2. 预处理工艺铝件预处理工艺对于后续的阳极氧化过程至关重要。
包括清洗、脱脂、酸洗等环节,如果这些工艺不严格控制,就会影响阳极氧化的均匀性和色差。
3. 阳极氧化液配方阳极氧化液的配方会对色差产生一定的影响。
比如添加剂的种类和浓度、pH值的控制等都会对氧化层的形成和颜色的均匀性产生影响。
4. 氧化时间氧化时间的长短也会对铝件表面的色差产生一定的影响。
通常情况下,氧化时间过长会导致颜色过深,而时间过短则会导致颜色较浅。
解决方法针对铝件阳极氧化色差问题,我们可以采取以下一些解决方法:1. 严格控制工艺参数在阳极氧化工艺过程中,要严格控制氧化液的成分、温度和浸泡时间等参数,确保每一批产品处理的工艺稳定一致,以避免色差问题的出现。
铝合金基材硬度和阳极氧化-概述说明以及解释
![铝合金基材硬度和阳极氧化-概述说明以及解释](https://img.taocdn.com/s3/m/e059a791d05abe23482fb4daa58da0116d171f73.png)
铝合金基材硬度和阳极氧化-概述说明以及解释1.引言1.1 概述铝合金是一种广泛应用于航空、汽车、建筑等领域的重要材料。
在实际应用中,铝合金的硬度对其性能和使用寿命具有重要影响。
为了提高铝合金的硬度和耐磨性,一种常用的方法是进行阳极氧化处理。
阳极氧化是一种通过在铝表面形成氧化层来增加其硬度和改善其耐蚀性的表面处理技术。
这种氧化层一般由氧化铝所组成,具有较高的硬度和附着力。
通过阳极氧化处理,铝合金的表面可以形成一层坚硬的保护层,从而提高其抗磨损、抗腐蚀和抗氧化性能。
铝合金基材的硬度是影响阳极氧化效果的重要因素之一。
较高的基材硬度可以促进氧化膜的形成,并增加其硬度和厚度。
另外,基材硬度还会影响氧化膜的致密程度和孔隙度,进而影响阳极氧化层的耐蚀性和耐磨性。
然而,铝合金基材的硬度受到多种因素的影响,包括合金成分、热处理工艺、冷变形等。
不同的合金和处理方式会导致不同的硬度值和硬度分布。
因此,在进行阳极氧化处理之前,需要对铝合金基材的硬度进行测试和评估,以选择合适的处理参数和工艺条件。
本文旨在通过对铝合金基材硬度和阳极氧化的研究,探讨其相互关系及对铝合金性能的影响,为铝合金的应用和加工提供科学依据和技术支持。
在下面的章节中,我们将深入讨论铝合金基材硬度的影响因素以及阳极氧化对铝合金基材硬度的影响。
文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文主要分为三个部分,分别是引言、正文和结论。
在引言部分,我们将提供一个概述来介绍铝合金基材硬度和阳极氧化的背景和重要性。
我们还将介绍文章的结构,向读者阐明本文的主要内容和安排。
最后,我们将阐明本文的目的,即为了研究和分析铝合金基材硬度和阳极氧化之间的关系。
在正文部分,我们将首先探讨铝合金基材硬度的相关知识。
我们将介绍铝合金基材硬度测试方法、硬度的定义和影响硬度的因素。
然后,我们将转向讨论阳极氧化的过程、方法和应用。
我们将探讨阳极氧化对铝合金基材硬度的影响,并讨论可能的机理和原因。
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·阳极氧化工艺参数的影响1)H2SO4浓度。
改变H2SO4浓度对氧化膜的阻挡层厚度,溶液的导电性、氧化膜的耐蚀性和耐磨性以及后处理的封孔质量都将产生一定的影响。
H2SO4浓度阻挡层厚度维持电压耐蚀、耐磨性气化膜质量膜层发灰,疏松,膜孔外层孔径大,封孔困难2)槽液温度阳极氧化过程中,部分电能会转化为热能,槽液温度会不断上升,而随着温度的上升,膜层损失会增加而且成膜质量变差,膜耐磨性下降,尤其对15um以上膜层,甚至在空气中就会出现“粉化”现象,因此过程中需要对槽液降温,以维持适宜的温度。
一般来说:槽温在一定范围内提高,获得氧化膜重量减小,膜变软但较光亮。
·槽液温度高,生成的氧化膜外层膜孔径和度变大,造成封孔困难,也易产生封孔“粉霜”。
槽温较高时,氧化膜易染色。
但对于保持颜色深浅一致时较难,所以一般染色膜的氧化温度为20~25℃降低温度,得到的氧化膜硬度高,耐磨性好,在氧化过程中维持电流密度所需电压较高,能耗大,所以一般普通氧化选择18~22℃3)氧化电压阳极氧化电压决定氧化膜的孔径大小,低压生成的膜孔径小,孔数多,而高压生成的膜孔径大,孔数小,一定范围内高压有利于生成致密,均匀的膜。
4)电流密度电流密度大,成膜快,生产效率高,但过高则易烧伤工件。
一般电流密度控制在~dm2范围内电流密度低,生产效率低,但处理面光亮(约1A/dm2)电流密度高,成膜快,但易产生软膜,甚至烧伤如果冷冻能力足够,搅拌良好,则采用较大电流氧化,有利于提高膜的耐磨性。
5))6)搅拌足够的搅拌可保持槽液温度的均匀和恒定,对于控制膜厚,膜层质量,着色均匀性均有好处。
7)铝离子和其它杂质的影响铝离子。
Al3+离子含量升高会使电流密度下降。
铝含量较高会使染色困难,而一定的铝含量对氧化膜厚度,耐蚀性,耐磨性有很大好处。
一般来说铝含量1~10g/L会产生有利影响,超过10g/L造成不利影响。
我国大多厂家选择控制为12~18g/L其他阳离子杂质铁含量超过25~50mg/g时会导致光亮度下降,膜层松软等。
铜、镍总量超过100mg/g时,将使氧化膜原有的耐蚀性降低,易产生盐雾试验不合格。
一、表面预处理无论采用何种方法加工的铝材及制品,表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷,如灰尘、金属氧化物(天然的或高温下形成的氧化铝薄膜)、残留油污、沥青标志、人工搬运手印(主要成分是脂肪酸和含氮的化合物)、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。
因此在氧化处理之前,用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗,使其裸露纯净的金属基体,以利氧化着色顺利进行,从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。
(一)脱脂?铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。
乳化溶液石蜡三乙醇胺油酸松油水 %%%%89% 常温适当水清洗溶液组成以体积记有机溶剂是利用油脂易溶于有机溶剂的特点进行脱脂,常用的溶剂有汽油、煤油、乙醇、乙酸异戊脂、丙酮、四氯化碳、三氯乙烯等。
有机溶剂仅用于小批量小型的或极污秽的制品脱脂处理。
表面活性剂是一些在很低的浓度下,能显著降低液体表面张力的物质。
常用于脱脂的表面活性剂有肥皂、合成洗涤剂、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等。
碱性脱脂溶液的配方非常多,传统工艺采用磷酸钠、氢氧化钠和硅酸钠,其中磷酸钠和硅酸钠有缓蚀、润湿、稳定作用,溶液加热和搅拌有助于获得最好的脱脂效果。
油脂在酸的存在下也能进行水解反应生成甘油和相应的高级脂肪酸。
电解脱脂可用阳极电流、阴极电流或交流电。
在碱性溶液中阴极电流脱脂,阳极最好为镀镍钢板。
其在铝及铝合金表面处理中不常用。
乳化脱脂所用的溶液为互不溶解的水与有机溶剂组成的两相或多相溶液,并添加有降低表面张力及对各相均有亲和力的去污剂。
(二)碱蚀剂碱蚀剂是铝制品在添加或不添加其他物质的氢氧化钠溶液中进行表面清洗的过程,通常也称为碱腐蚀或碱洗。
其作用是作为制品经某些脱脂方法脱脂后的补充处理,以便进一步清理表面附着的油污赃物;清除制品表面的自然氧化膜及轻微的划擦伤。
从而使制品露出纯净的金属基体,利于阳极膜的生成并获得较高质量的膜层。
此外,通过改变溶液的组成、温度、处理时间及其他操作条件,可得到平滑或缎面无光或光泽等不同状态的蚀洗表面。
蚀洗溶液的基本组成是氢氧化钠,另外还添加调节剂(NaF、硝酸钠),结垢抑制剂、(葡萄糖酸盐、庚酸盐、酒石酸盐、阿拉伯胶、糊精等)、多价螯合剂(多磷酸盐)、去污剂铝表面阳极氧化处理方法(二)铝表面阳极氧化处理方法(二)(三)中和和水清洗铝制品蚀洗后表面附着的灰色或黑色挂灰在冷的或热的清水洗中都不溶解,但却能溶于酸性溶液中,所以经热碱溶液蚀洗的制品都得进行旨在除去挂灰和残留碱液,以露出光亮基本金属表面的酸浸清洗,这种过程称为中和、光泽或出光处理。
其工艺过程是制品在300-400g/L 硝酸(1420kg/立方米)溶液中,室温下浸洗,浸洗时间随金属组成的不同而有差异,一般浸洗时间3-5分钟。
含硅或锰的铝合金制品上的挂灰,可用硝酸和氢氟酸体积比为3:1的混合液,于室温下处理5-15秒。
中和处理还可以在含硝酸300-400g/L和氧化铬5-15g/L的溶液或氧化铬100g/L加硫酸(1840kg/立方米)10ml/L溶液中于室温下进行。
各道工序间的水清洗,目的在于彻底除去制品表面的残留液和可溶于水的反应产物,使下道工序槽液免遭污染,确保处理效率和质量。
清洗大多采用一次冷水清洗。
但碱蚀后的制品普遍采用热水紧接着是冷水的二重清洗。
热水的温度为40-60度。
中和处理后的制品经水清洗就可以进行氧化处理,所以这道清洗应特别认真,以防止清洁的表面受污染。
否则前几道工序的有效处理可能会因最后的清洗不当而前功尽弃。
经中和、水清洗后的制品应与上进行氧化处理。
在空气中停留的时间不宜过长,如停留30-40分钟,制品就需要重新蚀洗和中和。
¥二、阳极化处理铝制品表面的自然氧化铝既软又薄,耐蚀性差,不能成为有效防护层更不适合着色。
人工制氧化膜主要是应用化学氧化和阳极氧化。
化学氧化就是铝制品在弱碱性或弱酸性溶液中,部分基体金属发生反应,使其表面的自然氧化膜增厚或产生其他一些钝化膜的处理过程,常用的化学氧化膜有铬酸膜和磷酸膜,它们既薄吸附性又好,可进行着色和封孔处理,表-3介绍了铝制品化学氧化工艺。
化学氧化膜与阳极氧化膜相比,膜薄得多,抗蚀性和硬度比较低,而且不易着色,着色后的耐光性差,所以金属铝着色与配色仅介绍阳极化处理。
铝表面阳极氧化处理方法(三)(一)阳极氧化处理的一般概念1、阳极氧化膜生成的一般原理以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中,利用电解作用,使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝及铝合金的阳极氧化处理。
其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料,如铅、不锈钢、铝等。
铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。
当电流通过时,在阴极上,放出氢气;在阳极上,析出的氧不仅是分子态的氧,还包括原子氧(O)和离子氧,通常在反应中以分子氧表示。
作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化,形成无水的氧化铝膜,生成的氧并不是全部与铝作用,一部分以气态的形式析出。
2、阳极氧化电解溶液的选择阳极氧化膜生长的一个先决条件是,电解液对氧化膜应有溶解作用。
但这并非说在所有存在溶解作用的电解液中阳极氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性质相同。
3、阳极氧化的种类阳极氧化按电流形式分为:直流电阳极氧化,交流电阳极氧化,脉冲电流阳极氧化。
按电解液分有:硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。
按膜层性子分有:普通膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。
其中以直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍。
4、阳极氧化膜结构、性质(阳极氧化膜由两层组成,多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上上成长起来的,后者称为阻挡层(也称活性层)。
用电子显微镜观察研究,膜层的纵横面几乎全都呈现与金属表面垂直的管状孔,它们贯穿膜外层直至氧化膜与金属界面的阻挡层。
以各孔隙为主轴周围是致密的氧化铝构成一个蜂窝六棱体,称为晶胞,整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。
阻挡层是又无水的氧化铝所组成,薄而致密,具有高的硬度和阻止电流通过的作用。
阻挡层厚约,为总膜后的%%。
氧化膜多孔的外层主要是又非晶型的氧化铝及小量的水合氧化铝所组成,此外还含有电解液的阳离子。
当电解液为硫酸时,膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。
氧化膜的大部分优良特性都是由多孔外层的厚度及孔隙率所觉决定的,它们都与阳极氧化条件密切相关。
(二)直流电硫酸阳极氧化1、氧化膜成长机理在硫酸电解液中阳极氧化,作为阳极的铝制品,在阳极化初始的短暂时间内,其表面受到均匀氧化,生成极薄而有非常致密的膜,由于硫酸溶液的作用,膜的最弱点(如晶界,杂质密集点,晶格缺陷或结构变形处)发生局部溶解,而出现大量孔隙,即原生氧化中心,使基体金属能与进入孔隙的电解液接触,电流也因此得以继续传导,新生成的氧离子则用来氧化新的金属,并以孔底为中心而展开,最后汇合,在旧膜与金属之间形成一层新膜,使得局部溶解的旧膜如同得到“修补”似的。
随着氧化时间的延长,膜的不断溶解或修补,氧化反应得以向纵深发展,从而使制品表面生成又薄而致密的内层和厚而多孔的外层所组成的氧化膜。
其内层(阻挡层、介电层、活性层)厚度至氧化结束基本都不变,位置却不断向深处推移;而外早一定的氧化时间内随时间而增厚。
铝表面阳极氧化处理方法(四)(三)其他阳极氧化1、草酸阳极氧化对硫酸阳极氧化影响的大部分因素也适用于草酸阳极氧化,草酸阳极氧化可采用直流电、交流电或者交直流电迭加。
用交流电氧化比直流电在相同条件下获得膜层软、弹性较小;用直流电氧化易出现孔蚀,采用交流电氧化则可防止,随着交流成分的增加,膜的抗蚀性提高,但颜色加深,着色性比硫酸膜差。
电解液中游离草酸浓度为3%-10%,一般为3%-5%,在氧化过程中每Ah约消耗,同时每Ah有的铝溶于电解液生成草酸铝,需要消耗5倍于铝量的草酸。
溶液中的铝离子浓度控制在20g/L以下,当含30g/L铝时,溶液则失效。
草酸电解液对氯化物十分敏感,阳极氧化纯铝或铝合金时,氯化物的含量分别不应超过,溶液最好用纯水配制。
电解液温度升高,膜层减薄。
为得到厚的膜,则应提高溶液的pH值。
直流电阳极氧化用铅、石墨或不锈钢做阴极,其与阳极的面积比为(1:2)-(1:1)之间。
草酸是弱酸,溶解能力低,铝氧化时,必须冷却制品及电解液。
草酸膜层的厚度及颜色依合金成分而不同,纯铝的膜厚呈淡黄或银白色,合金则膜薄色深如黄色、黄铜色。
氧化后膜层经清洗,若不染色可用×10的4次方Pa压力的蒸汽封孔30-60分钟。