铝合金件硫酸阳极氧化工艺的变革

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铝合金阳极氧化技术发展

铝合金阳极氧化技术发展

铝合金阳极氧化技术发展摘要:本文通过对铝合金阳极氧化技术的特点进行分析,对铝合金材料的物理化学性质进一步探讨来分析铝合金的用途。

铝合金材料广泛应用于各个领域,尤其是在航空方面应用越来越广泛。

本文对铝合金在建筑等其它方面的作用来重点阐述现有阳极氧化技术的现状及发展前景,为开展铝合金阳极氧化技术进一步的创新、改善阳级氧化膜质量,减少能源消耗和可持续发展提供一定的思路与方法。

关键词:铝合金;阳极氧化;技术发展1铝合金阳极氧化技术研究现状1.1前处理工艺前处理工艺的目的是去除试样表面的氧化膜及一系列油污,以此为阳级氧化技术做好洁净的准备作用,前处理工艺是获得良好氧化膜的基本保证,如果选择前处理工艺,就需要首先考虑零件的实际情况和处理工艺中的都污染程度。

此外,还必须要关注零件的一系列物理特性,如温度、时间和操作因素。

通常来讲,铝合金氧化处理主要是包括了脱脂,碱蚀,出水等进一步水洗等这一系列的过程,在这个过程中最关键的就是碱蚀步骤,此步骤的主要作用在于它能够清除金属氧化物表面的一些污物,不仅对铝合金表面有强大的清洁作用,而且有促进铝合金进一步氧化的作用。

这个过程中的温度时间应当进行严格的控制,如果温度偏低就会产生腐蚀不均匀的现象,如果温度偏高就会产生过度浪费的现象。

金属表面的油污需要及时进行清理,在清理时后应当进行进一步的检验来保证表面的油污去除干净。

1.2阳极氧化工艺铝合金的阳极氧化工艺主要是指铝合金在一定的电解液及一些特定的条件下加上一定的外加电流来在铝合金表面形成一层氧化膜的全过程,由此可知,在阳极氧化工艺中需要各种各样的材料,比如氧化剂,被氧化剂和添加剂等紧急的一些特定设备。

在电源类型及电源使用过程中,直流电源只需要装置直流发电机即可应用于金属氧化过程中。

目前航空航天中应用铝合金氧化技术较普遍。

阳极氧化技术分为硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、硼酸阳极氧化。

这些氧化过程具有成分简单且易于操作的特点,而且氧化膜需要保持在一定的程度,阳极氧化技术易于控制,操作简单方便进行进一步的应用。

铝合金硫酸阳极氧化工艺研究

铝合金硫酸阳极氧化工艺研究

铝合金硫酸阳极氧化工艺研究摘要:经济的发展、科学技术水平的提升,铝合金在生活和工业中应用愈加广泛,为有效提高铝合金阳极氧化工艺水平,需要重视新工艺的研究,降低工艺成本的同时,减少能源消耗,满足多样化的阳极氧化膜需求。

本文从铝合金阳极氧化技术出发,对铝合金硫酸阳极氧化工艺进行深入分析,旨在为改善膜层质量,提高工艺效能提供参考依据。

关键词:铝合金;硫酸阳极;氧化工艺引言:对于铝合金来说,具有密度小、易成型、机械强度高等优势,能够有效的应用于各行各业。

航空航天领域中,为有效增强铝合金的耐腐蚀性,需要加强铝合金的表面处理能力。

硫酸阳极氧化是较为常见的铝合金表面处理方式,由于阳极氧化铝薄膜力学性能高且具有吸附性能强的特点,对行业发展具有积极的作用,有利于提高工艺水平。

1铝合金阳极氧化技术1.1铬酸溶液阳极氧化一般来说,与硫酸氧化膜相比,铝合金铬酸氧化膜相对较薄,仅有2~5μm,颜色由灰白色一直到深灰色,无法染色,能够有效保持零件的精准程度,表面粗糙度较好。

整体膜层较软、有较好的弹性,因此,疲劳强度能够维持较好的水平。

但同时,铬酸溶液阳极氧化膜的耐磨性较低。

铬酸氧化膜具有较高的致密性,总体呈现树状、分支性,氧化完成后无须进行封闭处理,便能立即使用,能够有效的与涂层相融合。

当厚度相同时,耐腐蚀性高于未封闭时的硫酸氧化膜。

由于铬酸对铜溶解性较强,因此当铜质量分数高于3%的铝合金时无法采用铬酸阳极氧化的方式。

该种阳极氧化在溶液成本、电能消耗等方面投入资金较多,容易引发环境污染问题,若采取环保措施,相关工艺成本也随之升高。

所以,在实际的使用中局限性也较强[1]。

1.2硼酸-硫酸溶液阳极氧化对于硼酸-硫酸阳极氧化膜来说,不仅拥有铬酸阳极氧化膜的优点,同时还具有较强的遮盖性、槽液浓度低且处理方便、快捷,有效节约资源,保护环境。

是一种环保型表面处理方法。

硼酸-硫酸阳极氧化膜层薄且应力小,不易产生裂纹,弹性高且致密性良好。

铝合金件的阳极化处理

铝合金件的阳极化处理

铝合金件的阳极化处理
铝合金件的阳极化处理是一种常见的表面处理方法,旨在提高铝合金件的耐腐蚀性、硬度和耐磨性。

阳极化处理的原理是在铝合金件表面形成一层氧化膜,该膜具有较高的硬度和耐腐蚀性。

该处理方法通常分为硫酸阳极氧化和硬质阳极氧化两种。

硫酸阳极氧化是一种常见的处理方法,其步骤包括清洗、脱脂、酸洗、阳极化和封孔。

清洗和脱脂的目的是去除铝合金件表面的油污和杂质;酸洗则是将铝合金件表面的氧化层去除,以便进行阳极化处理。

阳极化的过程中,铝合金件作为阳极,在硫酸溶液中通电,形成一层致密的氧化膜。

最后,通过封孔处理,防止氧化膜受到损坏。

硬质阳极氧化相对于硫酸阳极氧化而言,具有更高的硬度和更好的耐磨性。

其步骤与硫酸阳极氧化类似,但在阳极化过程中使用的电解液和电流密度不同。

硬质阳极氧化的电解液通常包括硫酸、氧化铝、磷酸和柠檬酸等,而电流密度则较硫酸阳极氧化更高。

总之,阳极化处理是一种有效的表面处理方法,可以显著提高铝合金件的性能和寿命。

不过,在进行阳极化处理时需要注意处理参数的选择,以确保处理效果的稳定和一致。

- 1 -。

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

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。

硫酸阳极氧化工艺条件和材质对铝材光泽度的影响

硫酸阳极氧化工艺条件和材质对铝材光泽度的影响

硫酸阳极氧化工艺条件和材质对铝材光泽度的影响重庆西南铝合金加工研究所(401326) 张志强1 前 言目前,铝材的外观要求已由单纯的普通光面发展为亚光面、普通光面和仿不锈钢表面。

要达到对表面光泽度的特定要求,除在氧化前处理上进行工艺控制外,阳极氧化工艺也有着或轻或重的影响。

我们根据多年科研生产经验,结合生产实践,进行了系统实验研究。

由于铝材亚光面(反射率0~20%)、普通光面(反射率20%~40%)、仿不锈钢表面(反射率>40%)三类表面中,前两类因为反射率较低,阳极氧化工艺对其光泽影响效果不是十分明显,我们主要讨论阳极氧化工艺对仿不锈钢表面光泽的影响。

同时简单分析了材质对光泽度的影响规律。

2 实验方法用1cm×1cm的L2Y板片和6063T5型材进行实验,抛光工艺采用机械抛光、化学抛光、电解抛光三者结合的办法。

阳极氧化槽用100×150×200的有机玻璃槽,极板为石墨板,搅拌采用空气搅拌,反射率用英产GL O SS-N OV O光泽仪测量。

对氧化槽硫酸浓度、电流密度、电压、氧化时间、氧化温度、铝离子浓度等可变参数逐项进行实验,即改变其中一个参数,固定其余参数,最后得出结论。

同时我们还探讨了合金元素、溶液中杂质对铝材光泽度的影响。

3 结果与讨论3.1 硫酸浓度的影响改变硫酸浓度,固定其他工艺参数为:温度20±2℃,电流1.5A/dm2,时间30min,Al3+5g/L,L2Y板反射率为80%, 6063T5型材反射率为75%。

实验发现,其他条件不变的情况下,随着硫酸浓度的增加(从5%上升到40%),铝材光泽度渐渐降低,但降低幅度不大。

但若硫酸浓度过高,氧化膜生成和溶解的速率都会增加,从而对光泽产生较大影响。

3.2 电流密度的影响改变电流密度,其他条件同3.1,硫酸浓度取15%。

阳极氧化时,在一定的范围内,电流密度与氧化膜的生成遵循法拉第定律,膜的生成与电流密度成正比。

铝及铝合金硬质阳极氧化技术的发展

铝及铝合金硬质阳极氧化技术的发展


( 体积分数) +0 1 S nod a f r 5 0mU 含苯 L 六羧酸sn s af n r

0—一5
直 流
标准 ,可 用 1 O~1 0 15~4 8 于含铜 铝 合 O . . 金

1 % 一2 % H2O4 0 0 S
5 ( 体积分数) . +2 % 5 1% 甘油和/ 0 或
2经典的硬质阳极氧化工艺及其改进绝大部分的硬质氧化都是以硫酸或有机酸作为电解液的主要成分其主要应用工艺见表1lw2007铝型材技术国际论坛文集中国广州工艺的改进方法系根据铝合金材料或对氧化膜性能技术的不同要求选用适宜的有机化合物有机酸多元醇等作为添加剂利用各种有机官能团改变电化学成膜和化学溶解的行为过程建立新的动态平衡来达到提高氧化效率降低孔隙率提高表面硬度与耐磨性等目的
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铝及铝合金硬质阳极氧化技术的发展
◆ 武 汉材 料保 护 研 究所 李 捷 毕 艳
氧化膜 的溶解 、迅速 散发氧化 过程 中的焦耳 铝合金 质轻 、强 度高 ,应用广 泛 ,但其 热 、加速氧化 膜生长 ,均有助 于硬质 阳极氧 表 面硬 度 低 、不 耐 磨 ,应用 范 围 受 到 了 限 化膜 的生成 。为此 ,几十年来 ,围绕 着氧化 制 。对铝 合金进行 硬质 阳极 氧化 处理 ,可 以 工艺 和装备对 铝合金 硬质 阳极 氧化技术 进行 获得 与基 体 结 合 力 好 、具 有 一定 厚 度 的膜 了不 断的探索 和研究 ,取得 了大量的成 果和 层 ,能满足现代工业对结构件材料强度高、 实用技术,扩大了铝合金硬质氧化膜的应用 领域 耐腐蚀及 轻量化 等要求 。
O~6
直流
1 ~7 5 0
{ 体积分数)

铝及铝合金硫酸阳极氧化工艺故障分析与处理

铝及铝合金硫酸阳极氧化工艺故障分析与处理

氧化膜染色不均匀故障的预防措施下面结合硫酸阳极氧化过程中出现的膜层染色不均匀现象。

分析这些现象产生的原因并采取有效预防措施。

实际上铝合金氧化膜膜层颜色不均会呈现出多种现象(如前面介绍的一些故障)。

如何保证氧化膜层染色的均匀性,由于铝合金硫酸阳极氧化膜颜色均匀性主要取决于铝合金的成分以及阳极氧化处理工艺条件,如温度、电流密度、夹具、使用水质、工序间的防护等。

要从实际工艺中的微细处着手,才能有效采取措施,获得色泽均匀、性能优良的氧化膜层。

1.选取合适的前处理方法对不同铝合金,如铸造、压延或机械加工成型或经热处理焊接等工序加工的铝合金零件,要根据实际情况选择适宜的前处理方法(包括除油、出光等)。

如浇铸成型的铝合金零件表面,其非机加工表面一般应采用喷砂或喷丸除净其原始氧化膜、粘砂等。

对含硅量较高的铝合金(铸铝),应在含5%左右的氢氟酸和硝酸的混合溶液中浸蚀活化,目的是保持良好的活化表面,确保阳极氧化膜层质量。

不同材质的铝合金、裸铝和纯铝零件,或大小规格不同的铝及铝合金零件,一般不宜在同槽进行氧化处理。

2.选用合适的工装夹具装挂夹具材料必须确保导电良好,一般选用规格较高的纯铝丝或铝筋,要保证有一定弹性和强度。

并根据需要确定是否需要进行热处理。

已使用过的专用或通用工夹具如阳极氧化处理时再次使用,须退除其表面氧化膜层,确保良好接触。

工夹具既要保证足够导电接触面积,又要尽量减小夹具印痕,同时还要保证氧化过程中气体的顺利排出,避免某些氧化部位形成气囊,造成氧化膜层太薄或没有氧化膜层。

3.严格控制阳极化过程的溶液温度从阳极氧化的成膜过程知道,随着阳极氧化温度的升高,膜层的颜色逐渐变深,膜层的厚度也逐渐变薄,主要原因是阳极氧化膜有绝缘性,当氧化膜形成后相应加大了电阻。

这些电阻通电后,产生电压降。

这样会使大量的电能转变成热能,使氧化溶液温度的升高,加速了对膜层的溶解。

氧化溶液温度愈高,溶解作用愈强,因此随着氧化溶液温度的升高膜层的厚度会逐渐变薄。

铝件硫酸阳极氧化工艺的改进

铝件硫酸阳极氧化工艺的改进

为后续 _序阳极氧化处理准备 了优 良的表面 , r 质量
汽油等有机溶剂初步除油效果好 , 但从安全防火 、 经济和 效 果好 。
]人长期接触溶剂皮肤过敏等问题考虑 , 不宜继续使用。 4传统铝件 阳极氧 化后封 闭处理 的缺点 . 况且汽油等溶剂容易挥发, 污染空气 , 每年生产时需用量 铝件氧化后并重铬酸钾封闭处理 , r, 含c ” 必备含铬 大, 浪费也大, 很不经济。而且货源少, 供应紧张 , 生产成 废水处理装置和场地 ,三废” “ 治理费用高。 本高。 实际上, 市售的水剂清洗完全可以取代汽油溶剂。 槽液需加温(o 9 ) 9 ~ 5I 和必备抽风装置 , c C 耗费能源。 热碱腐蚀 : 常用 T艺采用N O N O 在 4  ̄ 0 a H、 a 0 5  ̄ C C 含铬蒸汽危害l人健康, 丁 不利于环保安全和清洁生产。 进行碱腐蚀, 虽说对铝件除去表面的 自然氧化膜和除油 水洗 丁序多, 耗费资源, 综合结算生产成本高。 后留下的局部缺陷弥补效果好 , 但处理不当会产生碱流
痕和过腐蚀现象。 硝酸出光 : 硝酸除去铝件碱腐蚀后的残 留物效果很
5 改进后高效封 闭剂组成 与操作条件 .
R 8 型高效水溶性封 闭剂 N1 6 1 - l 份
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o,c f ̄e Sa
去离 子水
p H
1 份
6 5 75 .~ .
理 , 产成 本低 ; 生
T艺技术创新, 实施了阳极氧化前处理的源头和封闭
牛产 T艺 。
2铝件除油脱膜 出光三合一添加剂组成与操作条件 .
HS d l 4 O ( : - ) 8
ADL一3 l N
1 0 3 gL 0  ̄1 0 / 2  ̄ 5 / 0 2 gL

铝合金件硫酸阳极氧化工艺的变革

铝合金件硫酸阳极氧化工艺的变革

对 环 境 影 响较

当今


能源

资源

化 工 原 辅材 料
金 属 材 料价
既是 机
18 0

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/L
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格飙升 战


给 表 面 处理 行 业 的 生 存 和 发 展 提 出 了 新 的 挑

温度 1 8 时间 4 0

22 ℃ 27
m
D
in ( 注



1 5 A /m d


目 前 , 大 量 的 电镀 工 件 由 国 外 转 入 我 国
时间
E 1 3 1 封 闭剂

以 膜 厚 自定
1份
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新 工 艺 常 温 快 速 封 闭 剂 配 方 组 成 及 操 作 条件
( 体积 ) 份 ( 体积 )
7 5

无 毒性 大 运输 运 输 时须 用 铁桶密 K ,C r20 ,库 存 时 隔 方 便 封 绝 热 源 (火 ) 不 能 与 有
有CP

新 旧工 艺对 比

在其表 面 形 成 厚 而 致 密 的氧化膜层
硬度

提 高耐蚀
1

3
1 旧工







耐磨性

装饰 性和 铝 表 面 电 阻 及 热 的 绝 缘
铝 价 有上 调 的趋
预 脱脂

有 机 溶 剂 汽油 除 油 我 国 已成 为 最 大 的 铝 生 产 国

碱 腐蚀
Na O H Na 2 CO 。 20 20

铝合金硫酸阳极氧化工艺流程

铝合金硫酸阳极氧化工艺流程

12. 水洗
参数 备 注
处理温度
常温
处理时间
1~2min
使用纯水,保持溢流清洁,下进水上出水为 宜,每1~2天换清水。
控制pH值
6~7
13. 哄干
故障处理及排除
常温
处理时间
1~2min
使用纯水,保持溢流清洁,下进水上出水为 宜,每1~2天换清水。
控制pH值
3~4
8. 水洗
参数 备 注
处理温度
常温
处理时间
1~2min
使用纯水,保持溢流清洁,下进水上出水为 宜,每1~2天换清水。
控制pH值
6~7
9. 阳极氧化

硫酸 (比重1.84,CP) (g/l) 160~180 宽温氧化剂LY-920(g/l) 30-50 温度(℃) 15~25(最佳18~22) 电压(V) 12~20 阳极电流密度(A/dm2) 1~1.5(<2.0) 时间(min) 10~25 使用纯水,电解液中的CCl-≤15mg/L,总矿物质 ≤50mg/L 一般温度控制在18~22度获得的氧化膜多孔、吸附 性能好、富有弹性、抗蚀能力较强,但耐磨性能较差。 温度过高会导致膜层溶解速度加大,使膜层减薄,孔隙 率增加。降低温度,膜层的化学溶解速度减慢,使膜层 增厚,孔隙率减小,而耐蚀和耐磨能力增强。
2. 脱脂:
产品名称 产品型号 除油粉 LY-901 开槽 比例 参数控制 常温~ 45℃ 备 注 ①日常应定时检测槽 液中除油粉的含量并 及时补充。 ②除油洁净度判断: 工件水洗后,水膜均 匀,无挂珠现象。 ③及时清理槽液表面 浮油及底部污物。④ 换槽周期3~6个月。
3~7% 处理温度
除油剂
LY-900
冷封孔:是一种较新的工艺,常温使用,产品型号LY-930A、LY-930B。 使用方法: 1. 初始用量(每1升槽容量)里添加: A剂:18~25ml B组:6ml-10ml 2. pH值:5.0-6.0。A剂可降低pH,B剂可提高pH。 但若有需要, 也可用硫酸或KOH溶液调节。 3. 温度:25-35℃, 最好28-30℃ 4. 处理时间: 20um的氧化层0.5分钟/um; 薄氧化层, 达1分钟/um。

铝合金氧化处理工艺流程

铝合金氧化处理工艺流程

铝合金氧化处理工艺流程铝合金氧化处理工艺流程是将铝合金表面形成一层氧化膜,以增加其抗腐蚀性和装饰性。

以下是一个常见的铝合金氧化处理工艺流程:1. 预处理:首先,将铝合金件清洗干净,去除表面的污垢和油脂,常用的清洗方法有碱洗、酸洗、去垢剂清洗等,确保铝合金表面干净无杂质。

2. 除露处理(去除铝合金表面露出的硅、铜等元素):采用酸洗法,将铝合金件浸入硝酸、氢氟酸等酸性溶液中,去除表面露出的硅、铜等元素,以减少氧化层的不均匀性。

3. 阳极氧化:将铝合金件作为阳极,放在电解槽中,与阴极(铝板等)相对应。

通过施加直流电压,使阳极产生氧化反应,将铝合金表面形成一层氧化膜。

常用的电解液有硫酸、氧化铝等。

电解过程中要控制电流密度和电解时间,以获得均匀且厚度适宜的氧化膜。

4. 封孔处理:对于阳极氧化膜,可以选择进行封孔处理,以提高其防腐蚀性能。

封孔处理通常使用热水封孔或镀膜封孔方法。

热水封孔是将铝合金件浸入温度适当的热水中,使氧化膜上的孔隙部分通过渗入热水中形成沉淀,达到封孔的效果。

镀膜封孔是在氧化膜表面镀一层镍、钴、镀铝等材料,以填充氧化膜的孔隙。

5. 色彩处理(可选):为了增加铝合金件的装饰性,可以进行色彩处理。

常用的色彩处理方法有氧化着色和有机染色。

氧化着色是将铝合金件的氧化膜表面通过电镀或化学反应形成一层色彩层。

有机染色是利用有机染料将铝合金件的表面染上不同的颜色。

6. 清洗和检验:最后,对经过氧化处理的铝合金件进行清洗,去除残留的电解液和染料等,以及进行严格的质量检验,确保铝合金件的表面质量和耐腐蚀性符合要求。

以上是一个常见的铝合金氧化处理工艺流程,具体的步骤和方法可能会因不同的要求和材料而有所差异。

但无论如何,严格按照工艺流程和标准操作,能够确保铝合金件获得理想的氧化处理效果。

铝及铝合金硫酸阳极氧化

铝及铝合金硫酸阳极氧化

铝及铝合金硫酸阳极氧化铝及铝合金硫酸阳极氧化就是在一定浓度的硫酸溶液中,在给定的工艺条件下,受到外界直流电的作用,铝合金表面形成一层抗腐蚀氧化膜的过程,其所获得的氧化膜还具有无色透明,有一定的防护性能,且孔隙多、吸附性好,易于染色等优点。

铝及其合金硫酸阳极氧化工艺不甚复杂,但工艺要求很严,质量故障通常都是由疏忽、轻视而引起的。

603.阳极氧化件的盲孔、狭缝口出现粗糙印痕这一现象是碱洗、硝酸出光后硝酸未被充分洗净引起的。

阳极化时硝酸从工件的孔眼、狭缝中缓缓释放出来,在电流的作用下引起腐蚀,故硝酸出光后的工件要加强清洗,甩净,也可用医用注射器抽出,保证隐藏在这些部位的残留污液抽取干净,以免引起后患。

604.阳极氧化时不使用辅助阴极阳极化时工件表面生成的三氧化二铝膜层的电阻高于阳极化溶液的电阻,并具有良好的分散能力,因此,阳极化时无需使用辅助阴极,只要不窝气,不产生气袋,工件的深凹部位都能获得与其他部位基本相同的膜层厚度。

605.阳极氧化件表面出现红色、灰色挂霜这种现象实际上是由于工件阳极化时接触不良,工件表面尚未形成氧化膜,红色挂霜是工件在阳极化溶液中置换出来的铜,而灰色挂霜又是含硅铝合金受到酸的浸蚀而残留下来的硅。

出现这种情况,可先检查夹具,如夹具有氧化膜,需把工件卸下来,。

对夹具作退膜处理,工件经混合酸漂洗后重新装夹氧化处理。

如夹具也没有氧化膜,则是夹具与导电铜梗接触不好引起的,这时可移动一下位置继续氧化处理。

为避免上述现象再度出现,装夹时夹具必须随用随洗,装夹要牢固可靠,阳极化时还要进行测试,检查工件导电是否正常。

简易的检测方法如下。

一般铝合金在阳极极化时会冒气泡,是否导电较易识别,但高纯铝材冒泡极轻微,铸造铝不导电也会冒泡,都较难辨别,在这种情况下可采取下列方法检查。

(1)所用夹具已知是经过碱洗的:取一段塑料电线,把电线两头塑料皮剥去,检查时一头捆在6V灯泡的螺纹部位,一头连接负极,灯泡端头部位触及夹具时发光说明工件是导电的。

铝合金件化学氧化工艺的改进_邱佐群

铝合金件化学氧化工艺的改进_邱佐群

1.1.4 化学氧化
CrO3
20 ̄25 g/L
H3PO4
50 ̄60 ml/L
(NH4)2HPO4
2.0 ̄2.5 g/L
NH4HF2
3.0 ̄3.5 g/L
H3BO3
1.0 ̄1.2g/L
处理温度
30 ̄36 ℃
处理时间
3 ̄6 min
1.1.5 封闭处理
K2Cr2O7
40 ̄55 g/L
处理温度
90 ̄98 ℃
定。
1.1.1 预处理
有机溶剂汽油除油
1.1.2 碱腐蚀
NaOH
20 ̄35 g/L
Na2CO3 处理温度
20 ̄30 g/L 40 ̄55 ℃
处理时间
0.2 ̄2.0 min
1.1.3 出光 HNO3(d =1.42) CrO3 处理温度
300 ̄400 g/L 5 ̄15 g/L 室温
处理时间
2 ̄3 min
纹、不生成氧化膜、 质量不好,造成返
工次数多
化学氧化槽构造 用一个塑料槽,简便、实 复杂,性能欠佳, 用、造价低 造价高
CrO3腐蚀性很强,
安全
剧毒,与有机物混
合引起爆炸
表3 封闭处理新老工艺的对比
项 目 传统封闭处理工艺 新型环保节能无封闭处理工艺
溶液成分 K2Cr2 O7毒性大,致 新型环保节能化学氧化工 癌,危害健康,污染严重 艺无需封闭处理
品贵、成本高、加 溶液稳定、环保、节能,利 温易挥发酸性气体,于清洁生产
危害健康,溶液不 稳定
加温操作
常温操作,节能
长(易返工)
短(成品率高)
有热的铬雾等蒸 无气体逸出,有利于健康 汽逸出,危害健康 和清洁生产

问题解答——铝件硫酸阳极极化工艺技术

问题解答——铝件硫酸阳极极化工艺技术
染黑 色 。 2 制 件 材 质 )
如 工件 材质 不 明 , 在 碱洗 时予 以区 别 。 可 碱洗 后
挂灰 越 多铝 质越 差 , 洗 后是 亮 白的则 铝 质越 好 , 碱 纯
优 质纯 铝 制件 所需 阳极 化时 间要 比工业 纯 铝增
加 1 左 右 ; 0 杂 铝 所 需 阳 极 化 时 间 可 比 工 业 纯 铝 减 少 1 0
次 , 防 重叠 处 染不 上色 。 以 2 染 黑 色 的 阳极 氧化 件 所 需 阳极 化 时 间与 哪 些 因 素有 关 ?
答: 阳极 化后 清洗 时进 入 这 些 部 位 的硫 酸 溶 液 在 染
色 前 未 能 彻 底 清 洗 干 净 , 色 时 硫 酸 溶 液 缓 缓 地 向 染
这是何因?
氧 化 时 间 ( i) a r n
3O
答 : 一 问题 有 以下两 种 可能 : 这
1 8~ 24 1 0~ 1 5

45~ 6 0 80~ 1 O O
2O O
1 有 的 工 件 装 夹 不 够 牢 固 阳极 化 时 中途 脱 )
电 , 于 阳 极 氧 化 时 间 不 足 , 化 膜 过 薄 , 出 的 颜 由 氧 染 色必 然不 够 正黑 ( 青 灰 色 ) 呈 ;
mi n后 调 回 正 常 电 压 至 阳极 化 终 点 , 分 清 洗 后 即 充
能染 出漆 黑的 染 色膜 。 4 如 何 防 止 阳 极 化 染 黑 件 的 孔 眼 、 周 围 出 现 较 大 缝
的 色差 ?
1 卸 工 件时 要先 松 开夹 具 , 可硬 拉 工件 。 ) 不 2 工 件 之 间要 防止 受到 擦 伤 。 ) 3 工 件 在 塑 料 篮 筐 内染 色 时 要 在 液 下 抖 动 几 )

铝及铝合金阳极氧化工艺的现状及发展趋势

铝及铝合金阳极氧化工艺的现状及发展趋势

铝及铝合金阳极氧化工艺的现状及发展趋势1 前言铝及其合金材料由于其高的强度/重量比,易成型加工以及优异的物理、化学性能,成为目前工业中使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料。

然而,铝合金材料硬度低、耐磨性差,常发生磨蚀破损,因此,铝合金在使用前往往需经过相应的表面处理以满足其对环境的适应性和安全性,减少磨蚀,延长其使用寿命。

在工业上越来越广泛地采用阳极氧化的方法在铝表面形成厚而致密的氧化膜层,以显著改变铝合金的耐蚀性,提高硬度、耐磨性和装饰性能。

阳极氧化是国现代最基本和最通用的铝合金表面处理的方法。

阳极氧化可分为普通阳极氧化和硬质阳极氧化。

铝及铝合金电解着色所获得的色膜具有良好的耐磨、耐晒、耐热和耐蚀性,广泛应用于现代建筑铝型材的装饰防蚀。

然而,铝阳极氧化膜具有很高孔隙率和吸附能力,容易受污染和腐蚀介质侵蚀,心须进行封孔处理,以提高耐蚀性、抗污染能力和固定色素体。

2 铝及铝合金的阳极氧化2.1 普通阳极氧化铝及其合金经普通阳极氧化可在其表面形成一层Al2O3膜,使用不同的阳极氧化液,得到的Al2O3膜结构不同。

阳极氧化时,铝表面的氧化膜的成长包含两个过程:膜的电化学生成和化学溶解过程。

只有膜的成长速度大于溶解速度时,氧化膜才能成长、加厚。

普通阳极氧化主要有硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化和磷酸阳极氧化等,以下介绍一些普通阳极氧化新工艺。

2.1.1 宽温快速阳极氧化[1]硫酸阳极氧化电解液的温度要求在23℃以下,当溶液的温度高于25℃时,氧化膜变得疏松、厚度薄、硬度低、耐磨性差,因此在原硫酸溶液中加入氧化添加剂对原工艺进行改进,改进后的溶液配方为:硫酸(ρ=1.84g/cm3)150-200g/L(最佳值160g/L)CK-LY添加剂20-35g/L (最佳值30g/L)铝离子 0.5-20g/L (最佳值5g/L)CK-LY氧化添加剂包括特定的有机酸和导电盐,前者能提高电解液的工作温度,抑制阳极氧化膜的化学溶解,在较高的温度下对抑制氧化膜疏松有良好的作用;后者能增强电解液的导电性,提高电流密度,加快成膜速度。

铝合金酒石酸硫酸阳极氧化

铝合金酒石酸硫酸阳极氧化

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6061铝合金氧化处理

6061铝合金氧化处理

6061铝合金氧化处理引言:6061铝合金是一种常用的铝合金材料,具有优良的机械性能和耐腐蚀性能。

然而,在某些特定的应用场景下,为了进一步提高铝合金的表面性能和装饰效果,常常需要对其进行氧化处理。

本文将对6061铝合金氧化处理的原理、方法和应用进行详细的介绍。

一、氧化处理的原理6061铝合金的氧化处理是指通过在铝合金表面形成一层致密的氧化膜,从而提高其表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性能的过程。

氧化膜主要由氧化铝组成,其硬度和耐腐蚀性能远远优于铝基体。

氧化处理的原理是在酸性电解液中施加电压,使铝合金表面产生阳极氧化反应,形成氧化膜。

二、氧化处理的方法1. 阳极氧化法:将6061铝合金作为阳极,置于含有硫酸、草酸或硫酸铬的电解液中,通以直流电流,通过阳极氧化反应形成氧化膜。

阳极氧化法适用于大面积铝合金件的氧化处理,可以快速形成均匀的氧化膜,并且可以根据需要调节氧化膜的厚度。

2. 化学氧化法:通过在铝合金表面涂覆一层含有化学氧化剂的溶液,使溶液中的氧化剂与铝合金发生化学反应,形成氧化膜。

化学氧化法可以在室温下进行,对铝合金的变形和尺寸变化较小,适用于形状复杂或尺寸较小的铝合金件。

三、氧化处理的应用1. 提高耐腐蚀性能:氧化膜具有良好的耐腐蚀性能,可以保护铝合金表面免受腐蚀介质的侵蚀,延长铝合金的使用寿命。

因此,氧化处理广泛应用于航空、汽车、电子等领域,用于制造耐腐蚀要求较高的零件和设备。

2. 改善装饰效果:氧化膜的颜色可以通过在氧化过程中加入不同的颜料或调整氧化时间和温度来控制。

这使得氧化处理成为一种常用的表面处理方法,可以用于制造具有装饰性要求的产品,如摩托车零件、电子产品外壳等。

3. 提高涂装性能:氧化膜具有一定的粗糙度和孔隙度,可以增加涂层与基材之间的附着力,提高涂装性能。

因此,在涂装前对6061铝合金进行氧化处理可以提高涂层的耐久性和附着力。

结论:6061铝合金氧化处理是一种常用的表面处理方法,可以提高铝合金的耐腐蚀性能、装饰效果和涂装性能。

铝合金阳极氧化技术发展 姚有兴

铝合金阳极氧化技术发展 姚有兴

铝合金阳极氧化技术发展姚有兴摘要:铝合金本身具有相对密度小且焊接性较好的特点,基于此,其被应用在不同的领域中,特别是工业体系中。

需要注意的是,铝元素和氧气会发生化学反应生成致密的氧化膜,为了优化铝合金的质量,就要对铝合金予以系统化的表面处理工作。

本文对铝合金阳极氧化技术进行了简要分析,并集中阐释了铝合金阳极氧化技术发展应用,以供参考。

关键词:铝合金;阳极氧化技术;类型;技术发展引言通常情况下铝金属具有较强的氧亲和力,因此在较干燥的空气中。

铝金属还是会发生氧化反应,在铝表面会出现一层非晶态的AL2O3。

但是由于自然状态下的氧化反应产生的氧化膜较薄,不具备非常强的耐腐蚀性能,因此在实际的生产需求中,达不到要求。

为了有效的解决这一问题,我们就需要对铝合金的表面进行针对性处理,在众多的处理方式中最为常用的就是阳极氧化铝合金技术,阳极氧化技术具有三个特点。

第一个特点是阳极氧化具有非常好的力学性能;第二个特点是阳极氧化具有非常好的耐腐蚀性;第三个特点是阳极氧化具有很好的耐摩擦性。

因此在航空领域中,铝合金材质通常作为飞机的机体加工材质。

在飞机机体加工过程中,选择的材质必须就有很强的力学性能同时还要能较少机体的重量,由于铝合金符合众多要求,所以在航空领域中,铝合金的使用非常广泛。

一、铝合金的阳极氧化相关技术关于铝合金的阳极氧化相关技术的阐述和分析,文章主要从六个方面进行分析和阐述。

第一个方面是铝合金硫酸溶液的阳极氧化技术。

第二个方面是铝合金铬酸溶液的阳极氧化技术。

第三个方面是铝合金硼酸溶液的阳极氧化技术。

第四个方面是铝合金草酸溶液的阳极氧化技术。

第五个方面是铝合金磷酸溶液的阳极氧化技术。

第六个方面是铝合金混合溶液的阳极氧化技术。

下面进行详细的分析和论述。

1.1铝合金硫酸溶液的阳极氧化技术铝合金的硫酸阳极氧化能够获得的吸附性膜层厚度在0.5微米到20微米之间,通常可以作为一般的防护或者是油漆中的底漆。

硫酸溶液的阳极氧化空隙率为36%,膜的吸附性较强,同时染色较为容易,一般也作为装饰的一部分来使用。

硫酸阳极氧化槽中阴极的改进

硫酸阳极氧化槽中阴极的改进

硫酸阳极氧化槽中阴极的改进张中原(上海莲南金属镀装有限公司,上海201204)[摘 要] 硫酸阳极氧化用铝阴极替代铅阴极可以减少压降损失1~2V ,铅电导率仅为铝的10%~15%。

使用铝阴极可减少氧化槽热量的产生,节能30%。

6063T6铝阴极在硫酸中(180g/L )因溶解的损失率仅1mm /a,阴阳极面积比最佳为1ζ3,特殊情况可控制在1ζ5,阴阳极之间最小距离25c m 较为合适。

[关键词] 硫酸;阳极氧化;铝合金;阴极材料[中图分类号]T Q174.451 [文献标识码]B [文章编号]1001-1560(2006)08-0068-02 [收稿日期] 200602210 前 言硫酸阳极氧化(包括硬质阳极氧化)是目前普遍采用的铝表面处理方法,近年来为了改善氧化膜质量、提高成膜速度、扩大操作温度范围、降低能耗,国内外同行做了很多研究。

其中包括改善槽液配方;在硫酸溶液中引入各类有机酸(草酸、磺基水杨酸、乳酸、苹果酸、酒石酸)、多元醇(甘油)、磺化芳香族等添加剂,不仅提高了操作温度,加快成膜速率,膜层的均匀性、孔隙率均有所改善,而且通过电源输出波形改变(如脉冲叠加直流,可以换向的波形,用交流电调制直流)使原来较难加工的铝铜金(如2×××系含高铜、硅和铜含量均高的铸铝件)都可进行加工。

但有关合理选择阴极材料及最佳阴阳极面积之比和阴阳板之间距离的影响研究较少,本文就此进行了阐述。

1 阴极材料的选择AAC (A lum inum Anodizers Council Issued )介绍了用轧制铝60632T6(固溶化热处理及人工时效)或1100(或1350)替代常规用的铅板。

2×××、4×××和7×××系列铝合金因其导电性相对较低,在酸中溶解性较高,不宜作为阴极材料。

试验表明,6063作为阴板在槽液中腐蚀量为1.0mm /a 。

铝合金硫酸-硼酸阳极氧化工艺

铝合金硫酸-硼酸阳极氧化工艺

铝合金硫酸-硼酸阳极氧化工艺
杨燕;彭涛;王大为;杨声洁
【期刊名称】《电镀与环保》
【年(卷),期】2007(27)5
【摘要】采用硫酸-硼酸混合液制备铝合金氧化膜.研究氧化液中主要成分H2SO4、H3BO3及工艺条件对膜层的影响.对外观、膜重、盐雾试验、油漆附着力等性能试验的比较,结果表明:硫酸-硼酸阳极氧化膜层性能与铬酸阳极化的相当或更好,铝合
金硫酸-硼酸阳极化可能取代铬酸阳极化,成为一种环保型表面处理工艺.
【总页数】3页(P31-33)
【作者】杨燕;彭涛;王大为;杨声洁
【作者单位】成都飞机工业集团公司,制造工程部,四川,成都,610091;成都飞机工业集团公司,制造工程部,四川,成都,610091;成都飞机工业集团公司,制造工程部,四川,
成都,610091;成都飞机工业集团公司,制造工程部,四川,成都,610091
【正文语种】中文
【中图分类】TQ134.11
【相关文献】
1.铝合金件硫酸阳极氧化工艺的变革 [J], 邱佐群
2.硼酸对7050铝合金硼酸-硫酸阳极氧化膜结构及耐蚀性的影响 [J], 杜楠;王帅星;赵晴;邵志松
3.铝合金硼酸-硫酸阳极氧化工艺研究 [J], 刘佑厚;井玉兰
4.硼酸对7050铝合金硼酸-硫酸阳极氧化膜结构及耐蚀性的影响(英文) [J], 杜
楠;王帅星;赵晴;邵志松
5.铝合金2A12在低硫酸浓度下脉冲硬质阳极氧化工艺研究 [J], 查康;魏晓伟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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1 84

)
150 10


L 200 g /
35 ℃
温度
A DL D
。 “

表 3 封 闭 处理 新 老 工 艺 的 对 比
工 J宇
毒 性 安全 性
时间
E 1 3 1 封 闭剂
ห้องสมุดไป่ตู้ —
以 膜 厚 自定
1份
1

新 工 艺 常 温 快 速 封 闭 剂 配 方 组 成 及 操 作 条件
( 体积 ) 份 ( 体积 )
7 5


KY
20 1


3 5 g /L 2 5 A/ m d


传 统 封 闭 处理


新 型 环 保节 能封 闭处理 工 艺

AJ
O5

L 20 g /
2

6 5

温度
常温
5
S
时间
2
铝合金件阳极氧化新老工 艺全过程对 比
表 1 3 是 前 处理


阳极氧 化

封 闭 处理 的 新 老 工


温度 室温 阳极化
H :S O 。 ( d
=
时间 2
1 84 )


3
m
in
升级和促 进经济 可 持续发展 的需要

对 环 境 影 响较


火箭

汽车
船 舶和 日用
耐蚀 性和

拆 卸 检验


在 军 民 品 上 有 着 十 分 广 阔和 开

1 2

新工


发应 用 前景 艺

为 了 环 境 的适 用 性

安全性

改进 后 的 工 艺 过 程
1 3

去 除了上 面 5 道重 复工 序

延 长使用 寿命

目前普遍采 用铝
材硫酸 阳极氧化工
老工 艺

in
2 4 I表 面 工 程 资 讯

2 00 8
年 第3 期
维普资讯
企业 经纬
1 3 2



经 验交流
新工 艺
当今


能源

资源

化 工 原 辅材 料
金 属 材 料价
既是 机
18 0

200 g
/L
1 0

格飙升 战



封 闭 处理 和 废 水 处理 等

时间 O 5

2 0

m
in
艺 源 头 和 末 端 治 理 的 生 产 管 理 问题 和 技 术 管 理 问题
些 问题

出光
HNO 。 ( d
导热性


反射
以铝 合 金 蒙皮 阳 极 氧 化 工 艺 为 例



其 流程 如 下




延 展 性 和 耐 蚀 性 等优 异


易于 成型

装饰 性和 铝 表 面 电 阻 及 热 的 绝 缘
铝 价 有上 调 的趋
预 脱脂

有 机 溶 剂 汽油 除 油 我 国 已成 为 最 大 的 铝 生 产 国

碱 腐蚀
Na O H Na 2 CO 。 20 20

新 旧工 艺对 比

在其表 面 形 成 厚 而 致 密 的氧化膜层
硬度

提 高耐蚀
1

3
1 旧工







耐磨性
预脱脂


表2

阳极氧化 新老工 艺 的对 比
新 型 宽温 快速 阳 极 氧 化 工 艺


传统 阳极氧化工 艺
选 用 市售 的有 色金 属 清洗剂
H :S O 。 ( d
1 84
封 闭 处理
( 1 ) 热水 ( 2 ) K :C r :0

和 发展 将难 以 为继
时间 15

25
m
in
温度 9 5 时间 15

90 ℃ 25
m
1 1


槽构造简单 造价低

性能 良
除油





3
结语
预脱脂


改进后 的工 艺省工

省时


节能


但 目前铝 材硫酸 阳 极氧 化 工 艺 中 的铝 合 金 件 预 脱
L 35 g /
30 g / L
温度 4 0

55 。 C


前 处理


阳 极 氧 化 处理











-

墨 了誓 晨磊善 器 嚣

翟雾真弱襄, 嘉# 篱芽


传统前 处理 工 艺
用 洁 净 的 白布 沾 汽 油 易燃 易爆 不 安 全 用 量 大 易挥 发 污 染 空 气 危 害 健康 不 经 济 成 本高 货 源 紧缺



'
需多

较 少 化 验调 整

22 C)
0
L 25 g / 3
m
时间
in
新 工 艺 铝 合 金 件 宽 温 快速 硫 酸 阳 极 化 配 方 组 成 及
=
普 遍 存在
尤 其 是 不 符 合 《 华 人 民共 和 国 中
不 能 推 进 我 国 表 面 处理 行 业 产 业

1 42

)
300

400 g / L
清洁生 产 促进 法 》

Cu

S i等 就 可 扩 大 其 应 用 范 围

如 飞 机8 0 % 以

化 冷水 洗 热 水洗 封 闭处理
一 一


热水洗 冷水洗 干燥


上 结 构 材 料 由铝 合 金 制 造 品 等 方面 用 量 也 很 多

目前其 工 业

预 脱 脂 装 挂 化 学 除油 热 水 洗 冷 水 洗 出光
一 一 一 一
一 一 一

使用量 仅 次于 钢铁
Mg

铝 材硬度低
易磨蚀

加入
冷水 洗 碱 腐蚀 热水 洗 冷水 洗 出光 冷水 洗 阳极
新 型 环 保节 能 前 处 理 工 艺 市售 的有 色金 属 清 洗 剂不 燃不 爆 安全 文 明 生 产 用 量 小 消耗 / 1 无污染 J、 经 济 实用 成 本低 货 源 多 易购
, 。 , ,




锻 藿 茎 篙 好
艺效 果 对 比

表 1 前 处理 新 老工 艺 的对 比

机 物 酸 类 混放 处理 温 度 常温 95 ℃) 高温 操作 (9 0 短 处理 时 间 长 无 气体 有铬雾蒸汽 危害谴索 无 抽 风 装置 需 工 件带出液 中和 即可 排 放 废 水 处理 需要 存在 二 次 污 染 低 综 合成 本 高 膜 层 不 溶 于 水 有 良好 质量 效果 氧 化 膜 经 K C r20 封 闭 后 常 呈 色 淡 发 白缺 的 耐 蚀 性 和 保 真 装饰 作 陷 须 控 制 温 度 和 时 用 附 着 力极 强 光 泽 度 2 J~ S 0 4 讯 : 。 抚 S iO 。 含 量 壶 I
给 表 面 处理 行 业 的 生 存 和 发 展 提 出 了 新 的 挑

温度 1 8 时间 4 0

22 ℃ 27
m
D
in ( 注



1 5 A /m d


无 毒性 大 运输 运 输 时须 用 铁桶密 K ,C r20 ,库 存 时 隔 方 便 封 绝 热 源 (火 ) 不 能 与 有
有CP



库 存安全

使用

蒸 馏 水 或去 离 子 水
p H值
操 作 条件
H :S O 。 ( d
=
冷 冻机 DA 范 围 成本 性能
耗能
窄 高
阳极 化 槽构造复杂 性能欠佳
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