硬质氧化工艺影响因素

硬质氧化表面粗糙度

硬质氧化表面粗糙度
硬质氧化表面粗糙度是指在氧化处理后，表面的粗糙程度。

硬质氧化是一种表面处理技术，可以提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

在硬质氧化过程中，材料表面会形成一层氧化膜，这层氧化膜可以保护材料表面不受外界环境的影响，同时也可以增加材料表面的摩擦系数和耐磨性。

硬质氧化表面粗糙度对于材料的性能有着重要的影响。

一般来说，表面粗糙度越小，材料的摩擦系数越小，耐磨性越好。

因此，在硬质氧化过程中，控制表面粗糙度是非常重要的。

通常情况下，硬质氧化表面的粗糙度可以通过控制氧化液的成分、温度、浓度和处理时间等因素来实现。

硬质氧化表面粗糙度的测量方法有很多种，常见的方法包括光学显微镜、扫描电子显微镜和原子力显微镜等。

这些方法可以精确地测量表面的粗糙度，并且可以提供表面形貌的详细信息。

在实际应用中，硬质氧化表面粗糙度的要求通常根据具体的应用场景来确定。

例如，在机械制造领域中，表面粗糙度的要求通常比较高，因为它直接影响到机械零件的摩擦和磨损性能。

总之，硬质氧化表面粗糙度是硬质氧化技术中非常重要的一个参数，
它对于材料的性能有着重要的影响。

在实际应用中，我们需要根据具体的应用场景来确定表面粗糙度的要求，并且通过合理的控制硬质氧化过程来实现这些要求。

7050铝合金硬质阳极氧化工艺研究_概述说明

7050铝合金硬质阳极氧化工艺研究概述说明1. 引言1.1 概述本文介绍了7050铝合金硬质阳极氧化工艺的研究成果。

硬质阳极氧化是一种常用的表面处理技术，可提高铝合金的耐磨性、抗腐蚀性和外观美观度。

在工业制造领域广泛应用。

本文对7050铝合金进行硬质阳极氧化工艺研究，旨在深入探究其处理条件和机理，为铝合金表面处理提供科学依据。

1.2 文章结构本文主要包括引言、正文、结论三个部分。

引言部分主要概述了文章的目的和研究背景，为读者提供全面了解该研究内容的基础。

在正文部分，我们将详细介绍7050铝合金硬质阳极氧化工艺研究的两个主要方面，并阐述每个方面的关键要点。

最后，在结论部分，我们将总结本次研究所得出的重要发现，并提出进一步改进和应用该技术的建议。

1.3 目的7050铝合金作为一种重要结构材料，在航空航天、交通运输等领域得到广泛应用。

然而，其表面的耐磨性和抗腐蚀性仍有待提高。

硬质阳极氧化是一种潜力巨大的技术，可以显著改善铝合金表面性能。

因此，本文旨在研究7050铝合金的硬质阳极氧化工艺，探索最佳处理条件和机理，以期为该材料的表面处理提供有效的解决方案，并推动其更广泛地应用于实际生产中。

以上就是“1. 引言”部分内容的概述说明，请根据需要进行修改和补充。

2. 正文在7050铝合金硬质阳极氧化工艺的研究中，人们通常会关注以下几个方面：材料选择、预处理、阳极氧化过程以及后处理等。

下面将详细介绍这些方面的内容。

2.1 材料选择针对7050铝合金硬质阳极氧化工艺研究，首先需要选择合适的7050铝合金板材作为研究对象。

7050铝合金由于其高强度和优异的耐蚀性，在航空航天、交通运输等领域有着广泛应用。

因此，在研究中选择具有一定规格和一致性的7050铝合金板材是十分重要的。

2.2 预处理在进行硬质阳极氧化之前，需要对7050铝合金进行一系列预处理。

首先是表面清洗，通过机械或化学方法去除表面的油污、锈蚀物和其他杂质，以保证表面干净。

铝合金材质硬质阳极氧化工艺方法的应用分析

机械设计与制造
１００ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ
第ｌ０期２０１３年ｌ０月
铝合金材质硬质阳极氧化工艺方法的应用分析
曹文琴，朱海燕，向
（１．华东交通大学机电学院，江西南昌
较详细地分析了铝合金硬质阳极氧化膜的结构成分、特点、封闭后处理；最后研究了铝合金材质在硬质阳极氧化时的需考虑的影响因素、工艺要求和性能要求，并以铝合金液压阀岛的零件为例对其进行硬质阳极氧化的工艺分析，得出了具体的硬质阳极氧化的工艺流程，这对铝合金材质的其它零件应用硬质阳极氧４￣＿ｒ－艺方法提供了有意义的参考价值。
毅。
３３００１３；５２８３０１）
３３００１３；２．华东交通大学轨道交通学院，江西南昌
３．美的制冷设备有限公司，广东佛山
摘
要：以硬质阳极氧化工艺方法改善铝合金材料表面性能为目的，首先概述了硬质阳极氧化工艺的发展概况，然后比
ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｃｈｒａａｃｔｅｒｓｉｔｉｃｓａｎｄｓｅｌａｅｄｕｐａｆｔｅｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｔｏｈｅｈａｒｄａｎｏｄｚｉｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｌｕａｍｉｎｕｍｌａｌｏｙ．Ｆｉｎｌａｌｙ，ｔｈｅｉｍｐｃｔａｆｃｔａｏｒｓ，ｐｒｏｃｅｓｓｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｐｅ￣ｒｍａｎｃｅｒｅｑｕｉｅｍｒｅｎｔｓｆｏｔｈｅｈｒａｄｎｏａｄｚｉｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｌａｕｍｉｎｕｍｍｔａｅｒｉｌｗａｅｒｅａｌｓｏｒｅｓｅｒｃａｈｅｄｉｎｄｅｔｉａＬＡｎｄｍａｄｅｔｈｅｐｒｔａｓｏｆｌｕａｍｉｎｕｍｌａｌｏｙｈｙｄｒａｕｌｉｃｖａｌｖｅｉｓｌａｎｄ珊吼ｅｘａｍｐｌｅｔｏｎａａｌｙｚｅｉｓｔｈａｒｄａｎｏｄｚｉｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄｏｂｔｉｎａｅｄｔｈｅｓｐｅｃｉｌａｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃｌａｐｒｏｃｅｓｓｏｆｈｒｄａｎｏａｄｚｉｉｎｇｏｘｉｄｔｉａｏｎ．Ｔｈｓｉｎａａｌｙｓｓｉｐｒｏｖｉｄｅｓａｍｅａｎｉｎｇｆｕｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖｌｕａｅｆｏｒｔｈｅａｐｐｌｉｃｔａｉｏｎｆｏｏｔｈｅｒａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｍｔｅａｒｉｌｐａａｒｔｓｉｎｈｒｄａａｎｏｄｃｉｏｘｉｄｔａｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．

铝合金硬质阳极氧化的工艺研究

铝合金硬质阳极氧化的工艺研究摘要：铝及其合金具有质轻、延展性好、可塑性强等优点，但其硬度低、耐磨性差，限制了其应用范围的拓宽。

而铝合金经硬质阳极氧化处理所得到的氧化膜厚、硬度高、耐磨性好，且与基体结合牢固。

因此，铝合金硬质阳极化工艺作为一种能赋予铝质零件特殊功能的有效手段，在铝合金制品的表面防护技术上得到广泛应用。

铝合金硬质阳极化就是铝及其合金在电解液、特定的工艺及外加电流的作用下，在制品（阳极）上形成一层薄而致密氧化膜的过程，能够有效提高铝及铝合金的耐蚀性、耐磨性、耐候性、绝缘性及吸附性等。

本文就铝合金硬质阳极氧化工艺进行简要分析。

关键词：铝合金；硬质；阳极；氧化；工艺1硬质阳极氧化膜的形成机理铝合金硬质阳极氧化工艺是一种通过电解过程在铝合金表面形成致密、坚硬的氧化层的技术。

在阳极氧化膜的制备过程中，铝合金材料一般作为阳极，铅板作为阴极，在特定的电解液中进行氧化还原反应。

通过电场的作用，电解液中的水分子发生水解反应，放电产生具有强氧化能力的。

同时含氧阴离子在电场的作用下向阳极材料表面转移，阳极铝合金材料失去电子生成Al3+离子，两者结合生成致密的氧化膜，并放出大量热量。

其电极反应可简单描述为：阳极反应：H2O-2e-→[O]+2H+2Al+3[O]→Al2O3阴极反应：2H++2e-→H2实际上氧化膜的生长过程受很多因素的影响，反应机理也非常复杂。

各国学者专家对氧化膜的形成机理进行了大量的研究，学术界普遍分为以下几种观点。

柯马捷夫等认为，在外界电压的作用下，阳极氧化过程中阳极的金属铝非常容易丢失电子变成Al3+离子，在水解的作用下逐渐生成Al(OH)3，持续的电压使Al(OH)3在阳极聚集，短时间内便呈现过饱和态并析出Al(OH)3晶核，晶核长大，相互接触脱水后形成致密的氧化膜。

黄齐松等认为氧化膜的生长可分为电化学反应和化学反应两个过程，电化学反应过程有利于铝与氧结合成Al2O3，宏观上表现为氧化膜的生长。

铝合金硬质阳极氧化

铝合金硬质阳极氧化
1.硬质氧化膜的特点
铝合金硬质阳极氧化和普通氧化膜相比具有以下特点：氧化膜比较厚（一般厚度不小于25um）、硬度比较高（大于350HV）、耐磨性较好、空隙率较低、耐击穿电压较高，而表面平整性可能显得稍差一点。

2.硬质阳极氧化的工艺特点
硬质阳极氧化和普通氧化的原理、设备、工艺和检测等各方面没有本质的区别。

硬质氧化设法降低氧化膜的溶解性，主要特点为：
a.槽液温度较低（普通20度左右，硬质5度以下），一般情况下温度低生成的氧化膜硬度高
b.槽液浓度低（普通硫酸浓度20%，硬质15%以下），浓度低对膜溶解性小
c.槽液里添加有有机酸，硫酸里面加草酸或者酒石酸等
d.外加电压、电流较高（普通电流dm2,电压18V以下，硬质电流2~5A/dm2，电压25V以上。

最高可达100V）
e.外加电压宜采用逐步递增电压的方法。

因其电压高电流大，处理时间长因此能耗大。

同时硬质氧化常采用脉冲电源或者特殊波形电源
3.铸造铝合金硬质阳极氧化
铸造铝合金通常需要硬质阳极氧化来提高其性能，铸造铝合金常用铝/硅系合金和铝/铜系合金，铝硅系具有良好的铸造性能和耐磨性
能而用量最大，广泛应用于结构件和零部件，有时添加铜和镁改善力学性能和耐热性。

铝铜系也是常用的铸造合金，主要用于承受大的动静载荷和形状不复杂的砂型铸件。

铸造铝合金因含有非金属等元素需要对电解液和电源波形进行改进，电解液一般可在硫酸中加某些金属盐或有机酸，硫酸-草酸-酒石酸溶液、硫酸-干油溶液；电源形式一般改为交直流叠加、不对称电流、脉冲电流等，其中脉冲效果较好。

电铸件氧化前应对菱角导园和去除毛刺等，防止电流集中。

表面硬质氧化处理

表面硬质氧化处理
表面硬质氧化处理是一种非常常见的表面处理方式，它可以用来提高某种金属或有机非金属的耐腐蚀性及耐磨性。

它的主要原理是在表面局部产生一层抗腐蚀、耐磨性极强的硬质氧化层，而氧化层通常只有几纳米厚，具有抗腐蚀、耐磨损及降低摩擦特性。

表面硬质氧化处理，一般可分为水热氧化处理、高压气体氧化处理和激光氧化处理三种。

水热氧化处理，即将需要加工的金属部件，置于添加化学试剂的温和碱性或酸性水溶液中加热，利用温度升高加速氧化反应，在表面产生一层厚度较大的硬质氧化层，以提高耐腐蚀性与耐磨性。

高压气体氧化处理，即将特定气体置于高压状态下，加入助剂，在表面产生一层厚度较小的硬质氧化层，其原理是利用高压气体来进行加速氧化反应，以提高表面耐腐蚀性及耐磨性。

激光氧化处理，利用激光光源产生一定量的热量，在表面局部加热，以对应激光源波长的助剂参与氧化反应，以提高表面耐腐蚀性及耐磨损性。

表面硬质氧化处理的优点主要有：(1)表面处理后的产品具有较高的耐腐蚀性，耐磨性和耐冲击性；(2)处理厚度可控，可达几纳米，可根据特定应用需求调节最佳处理厚度；(3)处理速度快，流程简单，能够满足大批量处理要求；(4)处理可用于各种金属以及有机非金属材料，操作简单，成本低，环境友好。

另外，表面硬质氧化处理也存在一定的缺点，比如处理后表面质
量受热处理影响较大，由于热处理温度较高，易产生收缩孔、细孔等缺陷；另外，由于氧化层厚度较薄，容易受到撞击、刮擦或切削等损伤。

总之，表面硬质氧化处理是一种有效提高表面耐腐蚀性、耐磨损性及抗冲击性的处理工艺。

它可以用于各种金属以及有机非金属材料，具有处理厚度可控、处理速度快、操作简单、成本低等明显优势，是当今工业发展中的重要技术。

大电流下铝合金快速硬质阳极氧化工艺的研究

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［ #- ］ 1 #" ’ !* , *./）技术。
采用大脉冲电流硬质阳极氧化工艺，提高了电流密度，加快了成膜速度，缩短了生成厚膜的时间，提高了硬质阳极氧化膜层性能，大大提高了生产效率，该工艺目
图 6" 温度对膜厚的影响 #$%&’( 6" )*+,&(*-( .+ /(37(’8/&’( .* +$,3 /4$-5*(11
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量浓度对膜层厚度的影响如图 ! 所示，随着硫酸质量浓度的增加，膜层生长速度加快，厚度增大；但是当硫酸浓度进一步提高时，膜层溶解速度也进一步加大，促使厚度降低。曲线中出现的最大值点是生长和溶解过程的平衡点，在转折点的左侧生长快于溶解，膜层以生长为主，其厚度不断增加，而在转折点的右侧，膜层以溶解为主，厚度降低。
;5 实验部分
! ! 收稿日期： "##$ % #& % "’! ! 修回日期： "##$ % #( % #& ! ! 作者简介：安家菊（ &)*& % ），女，四川西昌人，硕士生，主要从事铝合金表面处理的研究。 ! ! 作者联系方式：魏晓伟，（ +,-./ ） 01.2.-301.)# 4 5-6337 83,7 89，（ :1/） #"* % *;;"#$&( ， ***$&’&# ， &(**#;)")’) 。

铝合金硬质阳极氧化常见缺陷的原因分析及措施

铝合金硬质阳极氧化常见缺陷的原因分析及措施摘要：铝合金硬质阳极氧化可增强零件耐磨性，绝缘性，抗腐蚀能力等。

通过具体实例介绍铝及铝合金硬质阳极氧化日常生产中常见典型缺陷，详细分析了问题产生的原因以及提供解决措施，以便实际生产中加以借鉴。

关键词：铝合金；硬质阳极氧化；膜层缺陷Cause analysis and measures of common defects in hard anodizing of aluminum alloyCHEN Chao( AVIC Xinhang Aviation Industry (Group) CO., LTD, Xinxiang, 453049)Abstract: Hard anodizing of aluminum alloy can improve the wear resistance,insulation and corrosion resistance of parts. The common typical defects in the daily production of hard anodizing of aluminum and aluminum alloys are introduced through the actual examples,and the causes of the problems are analyzed in detail and the measures are provided for reference in actual production.Keywords: aluminum alloys，hard anodizing，coating defects引言铝及铝合金具有比强度高，塑性好，导电，导热性能优异，以及优良的加工性能和耐蚀性能，是广泛应用于各种工业领域，特别是航空、航天工业中的有色金属材料[1]。

表面硬质氧化处理

表面硬质氧化处理
表面硬质氧化处理（以下简称HAT）是一种金属表面改性技术，能够显著提高金属的性能和寿命。

它是一种创新的表面处理工艺，它将润湿的金属表面进行氧化处理，形成硬质的氧化膜，从而改善金属的抗蚀性能和耐磨性。

HAT的特点是在单步处理过程中就可以获得抗腐蚀和绝缘性能的双重改善效果，具有进步快、效果显著、性能优异、抗霉变、附着力强等优点。

因此，它已经成为工业自动化、航空、航天、医疗设备、机械精密仪器和电子电路等相关行业的重要表面处理工艺。

在HAT处理中，金属粒子或膜层受氧气和氧化剂(如水等)的氧化作用，从而改变了金属表面的结构。

HAT处理的表面组分很强，这是因为当氧化剂进入金属表面，金属的电子能量组合结构发生变化，形成一种新的硬质结构。

这种新结构对金属表面的抗腐蚀性和耐磨性能有着显著的改善。

HAT处理的金属表面的另一个显著优点是它的耐热性。

在HAT处理后，金属表面的硬度会有所提高，抗热震动性能会大大提高。

此外，由于氧化膜可以形成紧密的抗氧化膜，金属表面的抗腐蚀性和耐湿特性也会得到改善。

HAT处理还可以用来制造不同类型的金属夹、金属表面的表面增强层、高绝缘性膜层及其他功能性复合薄膜。

无论是金属夹还是复合薄膜，都能给材料表面增加一层薄膜，使其具有良好的抗腐蚀性和耐磨性能。

总之，HAT处理是一种创新的表面处理工艺，它给金属表面提供了良好的抗腐蚀性和耐磨性能，以及耐热性、抗氧化性等特性，可以满足不同行业的特定需求。

硬质阳极氧化是一种厚膜阳极氧化法

硬质阳极氧化是一种厚膜阳极氧化法，这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化表面处理工艺。

此种工艺，所制得的阳极氧化膜最大厚度可达250微米左右，在纯铝上能获得1500kg/mm2的显微硬度氧化膜，而在铝合金上则可获得400～600kg/mm2的显微硬度氧化膜。

其硬度值，氧化膜内层大于外层，即阻挡层大于带有孔隙的氧化膜层，因氧化膜内有松孔，可吸附各种润滑剂，增加了减摩能力，氧化膜层导热性很差，其熔点为2050℃，电阻系数较大，经封闭处理（浸绝缘物或石蜡）击穿电压可达2000V，在大气中较高的抗蚀能力，具有很高的耐磨性，也是一种理想的隔热膜层，也有良好的绝缘性，并具有与基体金属结合得很牢固等一系列优点，因此在国防工业和机械零件制造工业上获得及其广泛的应用。

主要应用于要求高耐磨、耐热、绝缘性能好等的铝和铝合金零件上。

如各种作为圆筒的内壁，活塞、汽塞、汽缸、轴承、飞机货舱的地板、滚棒和导轨、水利设备、蒸汽叶轮、适平机、齿轮和缓冲垫等零件。

用硬质氧化工艺来代替传统的镀硬铬镀层，与硬铬工艺相比它具有成本低，膜层结合牢固，镀液，清洗废液处理方便等优点。

但此工艺所得膜层的缺点是膜层厚度较大时，对铝和铝合金的机械疲劳强度指标有所影响。

硬质阳极氧化电解方法很多，例如：硫酸、草酸、丙二醇、磺基水杨酸及其它的无机盐和有机酸等。

所用电源可分为直流、交流和交直流叠加电源等几种，目前广泛应用的有下列两种硬质阳极氧化。

（1）硫酸硬质阳极氧化直流法；（2）草酸硬质阳极氧化交直流重选法。

其中，硫酸法是目前得到较广泛应用的一种硬质氧化法。

1 硬质阳极氧化原理铝合金硬质阳极氧化原理，就是在电场的作用下，加速铝合金表面氧化膜的形成即用铅板作阴极，铝合金制作阳极，稀硫酸溶液作电解液，当通过直流电时，H+便向阴极移动，产生阴极反应：4H2+4e=2H2↑而OH-便向阳极运动产生阳极反应：4OH－－4e=2H2O+2O↑当在阳极上失去多余的电子，所析出的氧呈原子状态,由于原子状态的氧要比分子状态的氧更为活泼，更易与铝起反应：2A1+3O→A12O3上述—反应在铝和铝合金制件表面是均匀地，同时进行地。

硬质阳极氧化处理工艺条件和要求内容

硬质阳极氧化处理工艺条件和要求铝及铝合金阳极氧化一片绿叶编写0 内容提示本文简要介绍了铝及铝合金阳极氧化的原理和阳极氧化方法的种类，着重介绍硫酸直流电阳极氧化。

对硫酸阳极氧化的工艺规范和操作条件、溶液配制和调整方法、常见估障判断及排除等作了较为详细的介绍。

铝合金成分对氧化膜形成及质量的影响、新老涂覆标记的含义等相关内容也结合我所实际情况作了介绍。

通过对本文内容的学习，能够正确掌握硫酸直流电阳极氧化的操作技能，准确控制氧化质量，做出符合质量标准的产品。

1 概述铝是最为丰富的元素之一，地壳内含量仅次于氧和硅。

铝的产量仅次于钢铁。

铝及其合金具有比强度高、导热和导电性好，反光性强，色泽美观、无磁性、耐热性好，以及塑性和成形性好，无低温脆性等优点，是一种具有优良综合性能的有色金属材料，因此在许多部门得到广泛应用。

铝及铝合金暴露在空气中，其表面会自然行成一层致密的氧化膜，但这层氧化膜的厚度极薄，只有几纳米到几十纳米，不足以防止恶劣环境下的腐蚀，同时，铝的硬度也不高，在使用过程中不能防止磨擦而造成的破坏。

因此，铝及铝合金制品需要针对其不同用途采取不同的保护措施。

对铝和铝合金进行阳极氧化就是一种十分有效的方法。

通过阳极氧化可以获得5～30μm厚的人工氧化膜(在一些特殊条件下氧化膜的厚度可以达到100μm以上)，从而可显著提高铝及铝合金的各种性能，包括耐蚀性、耐磨性、耐候性、绝缘性及吸附性等。

2 铝阳极氧化膜形成的基本原理铝阳极氧化实际上就是水的电解。

电解液通电后在电流的作用下发生水解，在阴极上放出氢，即H++e 1/2H2↑在阳极上释放电子，即4HO—－4e 2H2O+2O↑其中一部分新生(原子)氧与铝(阳极)反应，生成氧化铝膜，2Al3++3O22— Al2O3+热量。

＋－产生氧气形成Al2O3 释放氢气H2↑并产生热量阳极阴极电解液图1 铝阳极氧化示意图在不同的处理条件下，阳极上可能发生如下几种情况：a 阳极上的生成物是可溶的，即边生成边溶解，这可理解为不能在阳极上生成氧化膜。

硬质阳极氧化处理实用工艺条件和要求

硬质阳极氧化处理工艺条件和要求铝及铝合金阳极氧化一片绿叶编写0 内容提示本文简要介绍了铝及铝合金阳极氧化的原理和阳极氧化方法的种类，着重介绍硫酸直流电阳极氧化。

对硫酸阳极氧化的工艺规范和操作条件、溶液配制和调整方法、常见估障判断及排除等作了较为详细的介绍。

铝合金成分对氧化膜形成及质量的影响、新老涂覆标记的含义等相关内容也结合我所实际情况作了介绍。

通过对本文内容的学习，能够正确掌握硫酸直流电阳极氧化的操作技能，准确控制氧化质量，做出符合质量标准的产品。

1 概述铝是最为丰富的元素之一，地壳内含量仅次于氧和硅。

铝的产量仅次于钢铁。

铝及其合金具有比强度高、导热和导电性好，反光性强，色泽美观、无磁性、耐热性好，以及塑性和成形性好，无低温脆性等优点，是一种具有优良综合性能的有色金属材料，因此在许多部门得到广泛应用。

铝及铝合金暴露在空气中，其表面会自然行成一层致密的氧化膜，但这层氧化膜的厚度极薄，只有几纳米到几十纳米，不足以防止恶劣环境下的腐蚀，同时，铝的硬度也不高，在使用过程中不能防止磨擦而造成的破坏。

因此，铝及铝合金制品需要针对其不同用途采取不同的保护措施。

对铝和铝合金进行阳极氧化就是一种十分有效的方法。

通过阳极氧化可以获得5～30μm厚的人工氧化膜(在一些特殊条件下氧化膜的厚度可以达到100μm以上)，从而可显著提高铝及铝合金的各种性能，包括耐蚀性、耐磨性、耐候性、绝缘性及吸附性等。

2 铝阳极氧化膜形成的基本原理铝阳极氧化实际上就是水的电解。

电解液通电后在电流的作用下发生水解，在阴极上放出氢，即H++e 1/2H2↑在阳极上释放电子，即4HO—－4e 2H2O+2O↑其中一部分新生(原子)氧与铝(阳极)反应，生成氧化铝膜，2Al3++3O22— Al2O3+热量。

＋－产生氧气形成Al2O3 释放氢气H2↑并产生热量阳极阴极电解液图1 铝阳极氧化示意图在不同的处理条件下，阳极上可能发生如下几种情况：a 阳极上的生成物是可溶的，即边生成边溶解，这可理解为不能在阳极上生成氧化膜。

铝合金硬质阳极氧化烧蚀原因及应对策略

铝合金硬质阳极氧化烧蚀原因及应对策略摘要：针对硬铝合金零件在硬质阳极氧化过程中，容易发生烧蚀故障，导致零件报废率高的问题，通过分析烧蚀原因，研究硬质阳极氧化过程中槽液温度、浓度、电流密度及合金成分的影响，明确改进方向。

采用脉冲电镀电源，在硬质阳极氧化过程中，采用适宜的温度范围、合理的槽液浓度以及适当提高电流密度，通过调整频率、占空比，采用“间歇”式供电模式等具体参数指标，促使硬质阳极氧化过程中产生的焦耳热和反应热能够及时被槽液转移，从根本上解决零件容易烧蚀的问题。

关键词：硬质阳极氧化、烧蚀、脉冲电源0 引言铝及铝合金零件经过硬质阳极氧化处理后，在零件表面可以形成致密的Al2O3氧化物膜层，提高零件的防护性能、装饰效果和耐磨性能。

一般来说，硬质阳极氧化在较低温度溶液和较大的电流密度下生成的氧化膜致密而且硬度高。

但是，由于零件材料成分、槽液温度、电压、膜层厚度等因素的影响，特别容易导致零件需要氧化的表面因局部电流过大，产生的热量较多，反应热和焦耳热散失不良时，诱发零件氧化膜被电击穿，零件局部破坏形成“烧蚀”故障。

尤其是随着铝合金中合金元素（特别是铜元素）含量的增加，更容易发生“烧蚀”故障，传统的直流硬质阳极氧化技术在工程应用中存在工艺条件苛刻、成膜速度慢、烧蚀率高、生产成本高等一系列问题。

这就需要探讨一种新的阳极氧化模式，从根本上解决“烧蚀”故障，并提高零件表面氧化物膜层的致密性。

1 烧蚀原因分析1.1硬质阳极氧化原理铝及铝合金硬质阳极氧化的原理：阴极反应：4H++4e=2H2↑阳极反应：4OH--4e=2H2O+O2↑，2Al+3O2=2Al2O3另外，阳极反应过程中，在形成氧气前，可以出现氧原子状态，原子状态的氧比分子状态的氧更活泼，也更容易与铝合金发生反应：2Al+3O→Al2O3另外，形成的Al2O3处于硫酸水溶液中，也会发生化学反应，形成相应的溶解过程：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O从原理上看，随着阳极氧化时间的延长，氧化膜的厚度增加，导电性能下降，这就需要提高氧化的电流，随着电流增大产生的热量也将进一步加大。

硬质阳极氧化技术要求

硬质阳极氧化技术要求《硬质阳极氧化技术要求》篇一：《硬质阳极氧化技术要求之工艺基础篇》引言：嘿，咱为啥要聊聊硬质阳极氧化技术要求呢？你想啊，在如今这个科技发达、各种金属制品满世界跑的时代，硬质阳极氧化就像是给金属穿上一层超级防护服。

不管是为了让产品更耐用，还是为了让它们在各种恶劣环境下依然能保持良好性能，这门技术都至关重要。

就好比你给手机贴个超结实的钢化膜，硬质阳极氧化就是给金属产品做的高级防护。

主体要求：一、前处理要求1. 工件表面清洁度- 工件表面必须无油污、灰尘和杂质。

这里的无可不是大概齐的意思哦，是要用专业的检测仪器，比如油污检测试纸，检测结果显示油污含量不得超过0.1mg/cm²。

如果有油污，就像你炒菜锅没洗干净就做饭，那后面的氧化效果肯定大打折扣。

- 灰尘颗粒大小不得超过50μm，数量每10cm²不得超过3个。

这就像是你整理房间，得把那些小灰尘都清理干净，不然氧化层就会有瑕疵。

2. 脱脂处理- 脱脂剂的选择很关键。

要根据工件的材质和油污类型来选。

比如对于铝合金工件，如果是一般性油污，脱脂剂的pH值应在9 - 11之间，脱脂时间不少于10分钟。

这就像你洗衣服，不同的污渍得用不同的洗衣液，还得泡够时间才行。

- 脱脂后必须用清水冲洗干净，冲洗后的水的电阻率不得低于500Ω·cm。

如果没冲洗干净，残留的脱脂剂就像个小捣蛋鬼，会影响后续的氧化反应。

二、电解液要求1. 成分- 硫酸浓度要严格控制。

对于大多数硬质阳极氧化工艺，硫酸浓度应在15% - 20%之间。

这浓度高了或者低了，就像做菜放盐放多放少了，氧化膜的质量就不对劲儿了。

- 添加剂的使用。

可以添加适量的草酸，添加量为硫酸量的1% - 3%。

这草酸就像做菜时的小调料，能让氧化膜的性能更好。

2. 温度- 电解液温度要保持在 -5℃ - 5℃之间。

这温度范围就像给电解液规定的舒适区，超出这个范围，氧化膜的硬度、厚度等性能指标都会跑偏。

硬质氧化工艺流程

硬质阳极氧化是一种厚膜阳极氧化法，这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化表面处理工艺。

此种工艺，所制得的阳极氧化膜最大厚度可达250 微米左右，在纯铝上能获得1500kg/mm2 的显微硬度氧化膜，而在铝合金上则可获得400〜600kg/mm2的显微硬度氧化膜。

其硬度值，氧化膜内层大于外层，即阻挡层大于带有孔隙的氧化膜层，因氧化膜内有松孔，可吸附各种润滑剂，增加了减摩能力，氧化膜层导热性很差，其熔点为2050 C,电阻系数较大，经封闭处理（浸绝缘物或石蜡）击穿电压可达2000V，在大气中较高的抗蚀能力，具有很高的耐磨性，也是一种理想的隔热膜层，也有良好的绝缘性，并具有与基体金属结合得很牢固等一系列优点，因此在国防工业和机械零件制造工业上获得及其广泛的应用。

主要应用于要求高耐磨、耐热、绝缘性能好等的铝和铝合金零件上。

如各种作为圆筒的内壁，活塞、汽塞、汽缸、轴承、飞机货舱的地板、滚棒和导轨、水利设备、蒸汽叶轮、适平机、齿轮和缓冲垫等零件。

用硬质氧化工艺来代替传统的镀硬铬镀层，与硬铬工艺相比它具有成本低，膜层结合牢固，镀液，清洗废液处理方便等优点。

但此工艺所得膜层的缺点是膜层厚度较大时，对铝和铝合金的机械疲劳强度指标有所影响。

硬质阳极氧化电解方法很多，例如：硫酸、草酸、丙二醇、磺基水杨酸及其它的无机盐和有机酸等。

所用电源可分为直流、交流和交直流叠加电源等几种，目前广泛应用的有下列两种硬质阳极氧化。

（1）硫酸硬质阳极氧化直流法；（2）草酸硬质阳极氧化交直流重选法。

其中，硫酸法是目前得到较广泛应用的一种硬质氧化法。

1硬质阳极氧化原理铝合金硬质阳极氧化原理，就是在电场的作用下，加速铝合金表面氧化膜的形成即用铅板作阴极，铝合金制作阳极，稀硫酸溶液作电解液，当通过直流电时，H+ 便向阴极移动，产生阴极反应：4H2+4e=2H2T而OH- 便向阳极运动产生阳极反应：4OH ―― 4e=2H2O+2Ct当在阳极上失去多余的电子，所析出的氧呈原子状态,由于原子状态的氧要比分子状态的氧更为活泼，更易与铝起反应：2A1+3S A12O3上述—反应在铝和铝合金制件表面是均匀地，同时进行地氧化膜随着通电时间的增加，电流增大而促使氧化膜增厚。

2A12铝合金硬质阳极氧化工艺研究

2A12铝合金硬质阳极氧化工艺研究曹歆昕;李吉丹;张晶;魏翀;陈伟;范成荣【摘要】采用正交试验分析了2A12铝合金硬质阳极氧化的工艺参数,研究了电流密度、硬质阳极氧化时间及硫酸浓度对膜层显微硬度及厚度的影响规律.结果表明,电流密度对硬质阳极氧化膜厚度影响相对较大,硫酸质量浓度对硬质阳极氧化膜的显微硬度的影响显著.最佳的氧化工艺参数为:电流密度3.0 A/dm2,氧化时间t为70 min,硫酸质量浓度240 g/L.该工艺参数下得到的硬质氧化膜平均硬度可达352 HV,膜层厚度δ可达60 μm,膜层致密,厚度均匀,综合性能优异.%Process parameters of 2A12 aluminum alloy hard anodic oxidation were optimized through orthogonal experiment.The effects of current density,oxidation time and sulfuric acid concentration on oxidation film thickness and micro-hardness were studied respectively.The result showed that the current density had the great effect on the thickness of the oxide film.The sulfuric acid had the great effect on the hardness of the oxide film.The optimal technological parameter for oxidation was as follows:current density was 3.0 A/dm2,oxidation time was 70 min,sulfuric acid concentration was 240 g/L.Under these process conditions,the average hardness of generated film can reach 352 HV,the thickness of film can reach 60 μm,the film is dense and with uniform thickness.The comprehensive performance of the oxide film is excellent.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2017(039)009【总页数】4页(P38-41)【关键词】硬质阳极氧化;2A12铝合金;工艺参数【作者】曹歆昕;李吉丹;张晶;魏翀;陈伟;范成荣【作者单位】首都航天机械公司,北京100076;首都航天机械公司,北京100076;首都航天机械公司,北京100076;首都航天机械公司,北京100076;首都航天机械公司,北京100076;首都航天机械公司,北京100076【正文语种】中文【中图分类】TG174.451铝合金硬质阳极氧化工艺具有氧化膜厚、硬度高、耐磨性好和抗蚀能力强等优点，因此广泛应用于军事及民用领域，如汽车、船舶、武器及火箭等[1-2]。

硬质氧化工艺流程及硬质氧化的硬度

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