阳极氧化工艺参数的影响

合集下载

阳极氧化参数

阳极氧化参数

阳极氧化参数

摘要:

1.阳极氧化参数简介

2.阳极氧化参数对材料性能的影响

3.阳极氧化参数的优化方法

4.阳极氧化参数在实际应用中的重要性

正文:

阳极氧化是一种广泛应用于材料表面的处理技术,通过在材料表面形成一层氧化膜,来改善材料的性能。在这一过程中,阳极氧化参数起着至关重要的作用。

一、阳极氧化参数简介

阳极氧化参数主要包括电流密度、电压、氧化时间、氧化温度、电流波形等。这些参数会影响到氧化膜的厚度、结构、硬度、耐蚀性等性能。

二、阳极氧化参数对材料性能的影响

1.电流密度:影响氧化膜的生长速度和厚度,适当的电流密度有利于形成均匀、致密的氧化膜。

2.电压:决定氧化膜的组成和结构,适当的电压有利于形成稳定的氧化膜。

3.氧化时间:影响氧化膜的厚度和均匀性,适当的氧化时间有利于形成理想的氧化膜。

4.氧化温度:影响氧化膜的生长速度和结构,适当的氧化温度有利于形成

优质的氧化膜。

5.电流波形:影响氧化膜的厚度和纹理,合理的电流波形有利于形成美观、实用的氧化膜。

三、阳极氧化参数的优化方法

1.针对不同的材料和处理目的,选择合适的阳极氧化参数。

2.通过实验和模拟,寻求最佳参数组合,以达到最佳的氧化效果。

3.结合生产设备和工艺条件,进行参数的实时监控和调整。

四、阳极氧化参数在实际应用中的重要性

阳极氧化参数的优化,可以提高材料的耐磨、耐蚀、美观等性能,从而提高产品的使用寿命和市场竞争力。因此,对阳极氧化参数的合理控制和优化,在实际应用中具有极高的价值。

钛合金新型阳极氧化工艺参数影响规律研究

钛合金新型阳极氧化工艺参数影响规律研究

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
数 对 成膜 的影 响规 律 和大 量 试 验获 得 了实验 室 最 佳 的 阳极 氧化 电源参 数 和 工艺 参 数 ,为 该 新 型 阳极 氧
化 工艺 工程 化应 用 提供 了坚 实 的基础
教练机 2 1 _O_ 0 1N 2 1 5 3
Ab t a t Af r a ay i o h n u n e r l ft c n l gc l p r me e s o i n u al y a o ia in s c s sr c : t n lss n t e if e c u e o e h o o ia a a t r ft a i m l n d z t , u h a e l t o o s l t n c n e tai n u r n e s y ot g , q e c ,d t a i,s l t n tmp r t r ,p o e st ,a e ai ou i o c n r t ,c re t d n i ,v l e  ̄e u n y uy r t o o t a o o u i e e a u e r c s i o me r a r t o b t e ah d n n d , gt t n sr n t fn w-tl i n u al y a o iain t e o t m r s r t n a d ewe n c t o e a d a o e a i i t g h o e sye T t i m l n d z t , h p i ao e a o o mu p e c i i n po p r me e r b an d b r o o a p i z t n a d t e o t m ou in p e c it n a d t c n l gc lp r m— aa tr a e o t i e y o t g n o t s h l miai , n p i o h mu s l t r s r i n e h oo ia a a o po ee o e s l i n u aly a o ia in i a r c i v d t r rn w—t e t a im l n d z t n l b a e a h e e . f y t o o Ke r s T t n u a o ; n d z t n tc n l g y wo d : i im l y a o i i e h o o y a l ao

阳极氧化工艺参数的影响讲课稿

阳极氧化工艺参数的影响讲课稿

阳极氧化工艺参数的

影响

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。

阳极氧化表面处理工艺作用

阳极氧化表面处理工艺作用

阳极氧化表面处理工艺作用

阳极氧化表面处理工艺作用

1. 什么是阳极氧化表面处理工艺?

阳极氧化表面处理工艺是一种常用的金属表面处理方法,通过在

金属材料表面形成一层氧化膜来提高材料的耐蚀性、耐磨性和美观性。这一处理工艺广泛应用于铝、镁等金属制品的制造过程中。

2. 阳极氧化表面处理的作用

阳极氧化表面处理工艺具有以下几个重要的作用:

提高耐蚀性

在阳极氧化处理过程中,通过在金属表面形成一层致密的氧化膜,可以有效防止金属材料与外界环境中的空气、水分等发生反应,从而

大大提高金属材料的耐蚀性。这也是阳极氧化处理广泛应用于制造航空、汽车等高要求耐腐蚀性产品的主要原因之一。

增加硬度和耐磨性

阳极氧化处理可以使金属表面氧化膜的硬度明显提高,从而增加

金属材料的整体硬度和耐磨性。这使得经过阳极氧化处理的金属制品

更加耐用,能够在各种恶劣的环境中长时间使用而不易受到损坏。

改善美观性

阳极氧化处理可以为金属表面形成一层致密均匀的氧化膜,这一

层氧化膜可以通过染色、着色等方法实现不同颜色的效果。因此,通

过阳极氧化处理,金属表面可以呈现出丰富的颜色,从而增加了金属

制品的美观性,提高了产品的附加值。

便于后续加工和涂覆

经过阳极氧化处理后的金属表面形成的氧化膜,具有良好的附着

力和稳定性,可以为后续的喷涂、着色、印刷等加工提供良好的基础。此外,氧化膜的表面还具有一定的孔洞结构,可以增加涂覆液和其他

材料的附着力,提高涂覆效果和耐久性。

3. 结语

阳极氧化表面处理工艺作为一种重要的金属表面处理方法,通过

提高金属材料的耐蚀性、硬度和美观性,为金属制品的制造提供了良

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

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。

阳极氧化参数

阳极氧化参数

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

阳极氧化——精选推荐

阳极氧化——精选推荐

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+2AlCl3

2) 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M

硬质阳极氧化尺寸变化

硬质阳极氧化尺寸变化

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。

阳极氧化

阳极氧化

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+2AlCl3

2) 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M

铝件阳极氧化色差

铝件阳极氧化色差

铝件阳极氧化色差

铝件阳极氧化是指将铝件表面通过电化学方法形成一层氧化膜,以提高铝件的耐腐蚀性、硬度和装饰性。然而,在实际生产过程中,我们常常会遇到铝件阳极氧化后出现色差的问题。这种色差表现为氧化膜表面呈现出不均匀的颜色,影响了铝件的美观度和质量。

造成铝件阳极氧化色差的原因有很多,下面我将从几个方面进行详细的分析。

阳极氧化工艺参数的选择对色差有着重要的影响。阳极氧化的主要参数包括电压、电流密度、氧化时间等。不同的工艺参数会导致氧化膜的厚度和成分不同,从而影响颜色的均匀性。过高或过低的电压或电流密度都可能导致氧化膜厚度不均匀,出现色差现象。

铝件表面的处理也会对阳极氧化色差产生影响。在进行阳极氧化前,铝件表面必须经过清洗、脱脂等处理工序,以去除表面的杂质和油脂。如果清洗不彻底或者脱脂不完善,表面的杂质和油脂会影响阳极氧化的均匀性,导致色差的出现。

阳极氧化液的配方和质量也是影响色差的重要因素。不同的阳极氧化液配方会导致不同的氧化膜成分,从而影响颜色的均匀性。如果阳极氧化液的配方不合理或者质量不过关,容易导致氧化膜表面出现色差。

工艺操作的规范性和操作人员的技术水平也会对色差产生影响。在进行阳极氧化过程中,操作人员需要掌握正确的操作方法和技巧,严格按照工艺要求进行操作。如果操作不规范或者技术水平不高,容易导致阳极氧化色差的发生。

对于铝件阳极氧化色差问题的解决,我们可以采取以下措施:

优化工艺参数的选择。通过合理调整电压、电流密度、氧化时间等参数,使得阳极氧化膜的厚度和成分均匀一致,避免色差的产生。加强铝件表面处理的工序。在进行阳极氧化前,要确保铝件表面的清洁度和脱脂度,以减少杂质和油脂对氧化膜均匀性的影响。

阳极氧化工艺参数的影响

阳极氧化工艺参数的影响

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。

铝合金阳极氧化后的粗糙度

铝合金阳极氧化后的粗糙度

铝合金阳极氧化后的粗糙度

铝合金是一种常用的金属材料,具有轻质、耐腐蚀和导热性好等优点,因此在工业生产和日常生活中得到广泛应用。然而,铝合金表面的平滑度对于其性能和使用寿命也有着重要影响。为了改善铝合金的表面性能,常常采用阳极氧化的方法进行处理。阳极氧化不仅能增加铝合金表面的硬度和耐腐蚀性,还能形成一层致密的氧化膜,提高铝合金的保护能力。然而,阳极氧化处理后的铝合金表面也会出现一定程度的粗糙度,本文将探讨铝合金阳极氧化后的粗糙度对其性能的影响。

需要明确的是,铝合金阳极氧化后的粗糙度是指表面的不平整程度。粗糙度的大小主要取决于阳极氧化工艺参数的选择,如氧化液的成分、温度、电压和氧化时间等。一般来说,氧化液中含有酸性或碱性物质,通过施加电压使铝合金表面发生氧化反应,生成氧化膜。在氧化过程中,铝合金表面的微观形貌会发生变化,因此导致了表面粗糙度的增加。

粗糙度对于铝合金的性能有着重要影响。首先,粗糙度会影响到铝合金的外观。阳极氧化后的铝合金表面粗糙度增加,会导致表面光洁度下降,从而影响到铝合金制品的美观性。其次,粗糙度还会影响到涂层的附着力。一般来说,涂层的附着力与基材表面的粗糙度成正相关关系,即粗糙度越大,涂层的附着力越好。因此,在一些

需要涂层保护的应用中,阳极氧化后的铝合金表面粗糙度的增加是有益的。此外,粗糙度还会影响到表面的摩擦性能。铝合金阳极氧化后的粗糙度增加,会导致表面之间的接触面积增加,从而增加表面的摩擦系数。

为了控制铝合金阳极氧化后的粗糙度,可以通过调整工艺参数来实现。首先,可以调整氧化液的成分。不同的氧化液成分会对铝合金表面的形貌和粗糙度产生影响。其次,可以调整氧化液的温度。温度的升高会加速氧化反应的进行,从而影响到铝合金表面的粗糙度。此外,还可以调整施加的电压和氧化时间。电压的增加会加速氧化反应的进行,氧化时间的延长也会增加氧化膜的厚度,从而影响到铝合金表面的粗糙度。

阳极氧化的介绍

阳极氧化的介绍
160~180 1~5 19~21 1.3~1.4 25~30min
20~50min 150~160 5~15 17~19 1.5~1.6 55~65min
氧化膜形成过程
2.5.2、阳极氧化膜的组成及形貌。
2.5.3、硫酸阳极氧化的工艺
1、硫酸阳极氧化的工艺配方及作业条件:
工艺参数
游离硫酸g/l 铝离子g/l 温度℃ 电流密度A/dm2 时间
一般使用条件
150~200 5~20 15~23 1.0~1.4
视膜厚,粗略为 1um/2min
最佳使用条件
氧化膜形成原理
以下重点介绍H2SO4阳极氧化的原理: a、阳极氧化产生的化学反应:
① ②
2Al+3H2O→ Al2O3+6H++6e 阳极反应 6H2O+6e→ 3H2↑+6OH阴极反应
阳极同时发生反应:4OH--4e→ O2+2H2O 以及:AL2O3+6H+→2Al3++3H2O 整个氧化过程是一个膜的生成与溶解此消彼长的平衡过程。 b、氧化膜的生成过程 在铝合金通电的瞬时,由于外加电压的作应,合金表面生成一层 致密无孔非晶态氧化物,我们称为阻挡层,一般厚度10~100um, 厚度与初始电压成正比。此后随表面电阻的增加,电流下降逐渐 平稳后,阻挡层表面因电场的分布不均产生“电场抑制”作用而 逐渐形成凹坑或微孔。

铝件阳极氧化表面处理工艺

铝件阳极氧化表面处理工艺

铝件阳极氧化表面处理工艺

一、引言

铝件阳极氧化表面处理是一种常用的铝制品表面处理方法,通过电化学反应在铝件表面形成一层氧化膜,提高铝件表面的耐腐蚀性、硬度和装饰性。本文将介绍铝件阳极氧化表面处理的工艺步骤、工艺参数和影响因素等内容。

二、工艺步骤

铝件阳极氧化表面处理的工艺步骤主要包括:预处理、阳极氧化、封孔和后处理等。

1. 预处理:首先需要对铝件进行表面清洁,去除油污、氧化物和杂质等,以保证阳极氧化效果的稳定性和均匀性。常用的表面清洁方法有碱洗、酸洗和电解清洗等。

2. 阳极氧化:将清洁后的铝件置于电解槽中作为阳极,通过施加直流电压,在电解液中进行电解反应。阳极氧化的基本原理是利用铝件作为阳极,在电解液中产生氧化反应,形成致密的氧化膜。电解液的组成和工艺参数的选择会对氧化膜的形成和性能产生重要影响。

3. 封孔:阳极氧化后,铝件表面形成的氧化膜上会形成一些微小的氧化孔洞,需要进行封孔处理,以提高氧化膜的耐腐蚀性和密封性能。常用的封孔方法有热封孔和冷封孔两种。

4. 后处理:最后对铝件进行清洗、干燥和检验等工序,确保表面处理后的铝件达到要求的质量标准。

三、工艺参数

铝件阳极氧化的工艺参数直接影响着氧化膜的形成和性能。常用的工艺参数包括电解液的成分、电解液温度、电解液浓度、电流密度和氧化时间等。

1. 电解液的成分:电解液的成分主要由硫酸、硫酸铝和其他添加剂组成。硫酸提供电解液的导电性,硫酸铝为氧化膜的主要来源,而其他添加剂可以调节电解液的酸度、粘度和增强膜的性能等。

2. 电解液温度:电解液温度的选择要考虑到铝件的材质和形状,一般在15-30摄氏度之间。温度过高容易导致氧化膜的成分和结构异常,温度过低则影响氧化速度和膜的质量。

1.铝合金阳极氧化实用工艺及全参数理论指导

1.铝合金阳极氧化实用工艺及全参数理论指导

铝及铝合金的阳极氧化工艺与参数指导

1 铝及铝合金阳极氧化处理的起因

铝及其合金在大气中其表面会自然形成一层厚度为40 ~ 50 A薄的氧化膜。虽然能使金属稍微有些钝化,但由于它太薄,孔隙率大,机械强度低,不能有效地防止金属腐蚀。

经过阳极氧化处理,可以使铝及其合金表面获得一层比自然氧化膜厚得多的致密膜层(从几十微米甚至到几百微米)。这层人工氧化膜再经过封闭处理,无晶型的氧化膜转变成结晶型的氧化膜,孔隙也被封闭,因此使金属表面光泽能长久不变,抗蚀性能、机械强度都有所提高,经染色还可获得装饰性的外观。由于铝及其合金制品经过阳极氧化后具有许多特点,所以铝阳极氧化工艺在铝制品表面处理中广为应用。经过阳极氧化后的铝制品耐蚀能力很好。硫酸阳极氧化法所得的氧化膜厚度可在5 - 20微米之间,硬度较高,孔隙率大,吸附性强,容易染色和封闭。而且具有操作简便、稳定、成本低等特点,故应用最为广泛。

2 铝及铝合金阳极氧化上膜原理

当把零件挂在阳极上,阴极用铅棒,通入电流后,发生如下反应:阴极上 2H+ + 2e → H2 ↑

阳极上 Al-3e → Al3+

6OH- → 3H2O+3O2-

2Al3+ + 3O2- → Al2O3 + 399 (卡)

硫酸还可以与Al、Al2O3 发生反应

2Al + 2H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑

Al2O3 + H2SO4 → AL2(SO4)3 + 3H3O

铝阳极氧化膜的生长是在“生长”和“溶解”这对矛盾中产生和发展的。通电后的最初数秒钟首先生成无孔的致密层(叫无孔层,或阻挡层),它虽只有0.01 ~ 0.015Am,可是具有很高的绝缘性。硫酸对膜产生腐蚀溶解。由于溶解的不均匀性,薄的地方(孔穴)电阻小,离子可通过,反应继续进行,氧化膜生长,又伴随着氧化膜溶解。循环往复。控制一定的工艺条件特别是硫酸浓度和温度可使膜的生长占主导地位。

铝阳极氧化厚膜工艺及主要影响因素控制

铝阳极氧化厚膜工艺及主要影响因素控制

第49卷第12期2021年6月

广州化工

Guangzhou Chemical Industry

Vol.49No.12

Jun.2021铝阳极氧化厚膜工艺及主要影响因素控制

黄允芳

(江苏商贸职业学院,江苏南通226011)

摘要:在单一硫酸溶液中生产M25凹1铝阳极氧化厚膜,不能沿用普通的铝阳极氧化工艺。在分析铝阳极氧化膜生成过程基础上,对该种厚膜的生产工艺进行了研究。几个主要工艺参数确定为:硫酸溶液155~165g/L、对普通料Al3+A18g/L、对黑色料Al3+》15g/L、槽液温度17~19t、电流密度1.5~1.6A/dm2。最后对影响该种厚膜产品质量的几个主要因素进行了分析,并提出了具体的控制要求。

关键词:铝;阳极氧化;厚膜;影响因素

中图分类号:TQ153.6文献标志码:A文章编号:1001-9677(2021)012-0154-03

Thick Film Process of Aluminium Anodizing and Control of

Main Influencing Factors

HUANG Yun-fang

(Jiangsu Vocational College of Business,Zhejiang Nantong226011,China)

Abstract:Thick film(M25»m)obtained by single sulphuric acid solution can't be made by ordinary anodizing process.With the help of analysis for the generation process of the aluminum anodizing film,production process of the thick film was studied.Several main process parameters determined by result determination were as follows:H2SO4was 155〜165g/L,Al3*》18g/L to common material and Al3*》15g/L to black material,temperature was17-19T, current density 1.5〜1.6was A/dm2.Finally,several main influencing factors were analyzed and specific control requirements were proposed for product quality of the thick film.

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

·

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。

相关文档
最新文档