铝及铝合金阳极氧化分类及主要用途
铝合金表面处理原理讲解
铝合金表面处理原理第一章概述一、铝及铝合金表面处理的目的:(主要指阳极氧化)1、防腐蚀天然氧化膜→薄,阳极氧化膜→厚≥10μm漆膜→耐磨、耐蚀、耐光、耐候2、防护—装饰形成微孔人工氧化膜后,可染成各种颜色和图案。
3、功能作用绝缘性≥100μm微孔渗渍硫化钼润滑剂→摩擦系数↓电沉积磁性金属→磁性录音盘、记忆元件等等。
二、铝及其合金表面处理的分类机械法、化学法、电化学法、阳极化膜后处理(见后面附录)三、铝型材表面处理产品种类目前市场上常见的有:1)阳极氧化(银白、砂白料)2)阳极氧化+ 电解着色(浅古铜、古铜、黑色等)3)电泳涂漆4)静电喷漆、氟碳喷漆5)静电粉末喷涂第二章铝材阳极氧化前的处理铝合金建筑型材生产工艺流程:铝材装架→脱脂→水洗→碱蚀→水洗(二道)→中和(出光)→水洗→阳极氧化(DC法)→水洗→封孔水洗→着色(AC→水洗→卸架第一节装架一、方式:横吊式、竖吊式纵吊式特点:1、适合大批量生产:每批可装载大量铝材2、减少装卸工人:减轻了装卸时的劳动力3、降低生产成本:溶液带出量少,减少化学品消耗量,夹具不浸入处理液中,减少夹具消耗量。
4、减少用水量:带出水量减少,耗水量及废水处理量减少。
适于生产能力在600吨/月以上。
目前,一般采用横吊式为多。
二、注意事项:(横吊式)1)铝材要有一定倾角(3º~ 5º)→便于氧化时气泡逸出。
2)扎料要紧,导电杆脱模要干净→保证导电良好。
3)每根料之间间距应保证→防止色差。
4)避免不同型号、长度的料扎在一起着色→防止色差。
5)每次上料面积要一定,最好是对极面积的80%,最大100%。
第二节脱脂处理一、目的:除去制品表面的工艺润滑油、防锈油及其他污物,以保证在碱洗工序中,制品表面腐蚀均匀和碱洗槽的清洁,从面提高氧化制品质量。
二、油脂种类:动物油、植物油→属皂化油,可与苛性碱发生皂化反应矿物油→属非皂化油,不与苛性碱发生皂化反应锯切液三、脱脂方法与原理1)有机溶剂:酒精、煤油、汽油、丙酮、甲苯、三氯乙烯、四氯化碳等。
铝板分类用途
铝板分类用途铝板是一种广泛应用于各个领域的金属材料,其用途十分丰富多样。
下面我将详细介绍铝板的分类及其主要用途。
一、按用途分类1.建筑领域:铝板在建筑领域中主要用于制作装饰材料和构件,如铝合金窗、铝合金门、铝合金天花板、外墙铝板等。
铝板具有较好的耐腐蚀性、轻质、易加工等特点,适用于各种建筑结构和装饰设计。
2.包装领域:由于铝板具有良好的气密性和防潮性,因此被广泛应用于包装领域。
常见的包装铝板产品包括饮料罐、药品包装、食品罐头、瓶盖等。
铝板制成的包装材料可以有效保护食品和药品的质量和安全性。
3.交通工具领域:铝板在交通工具领域中主要用于制造汽车车身、船舶、飞机和火车等车辆的组成部件。
由于铝板具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点,可以大大减轻交通工具的自重,提高燃油效率,增加运载能力。
4.电子领域:铝板在电子领域中主要用于制造电池壳体、电子产品外壳和散热器等。
铝板具有良好的导电性和散热性能,能够有效保护电子设备,并帮助散热,提高设备的工作效率和寿命。
5.家居领域:铝板在家居领域中广泛用于制作家具、厨具和卫浴等产品。
铝板具有易清洁、抗菌、防火等特点,可以提高家居产品的使用寿命和安全性。
6.工业领域:铝板在工业领域中常用于制造大型储罐、化工设备、管道和容器等。
铝板具有良好的耐腐蚀性和强度,可以满足各种工业环境和要求。
7.冶金领域:铝板在冶金领域中主要用于制造铝型材和铝合金板材等。
铝板材具有优良的机械性能和加工性能,可以满足冶金工业的各种需求。
二、按表面处理分类1.阳极氧化铝板:阳极氧化铝板是通过阳极氧化工艺处理的铝板,具有较高的耐腐蚀性、表面硬度和装饰效果,常用于建筑装饰、电子产品外壳等领域。
2.镀膜铝板:镀膜铝板是将涂料或膜材料涂覆在铝板表面,形成耐腐蚀、耐磨损、耐紫外线等特性,常用于室内外装饰、广告牌和标识牌等领域。
3.喷涂铝板:喷涂铝板是通过喷涂工艺处理的铝板,常用于汽车车身、电梯门、建筑外墙等领域。
喷涂铝板具有丰富的色彩、耐候性好、质感独特等特点。
铝及铝合金的阳极氧化
条件下,以及盐雾试验、潮湿箱试验中,硬质膜具有良好的
耐蚀性能,一般情况下优于普通氧化膜。膜层具有高的电绝
缘性,膜厚100μm时,击穿电压为1850V,浸绝缘漆后可达
2000V。
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膜的熔点高达2050℃,传热系数很低,仅有67kW/m2·K, 是绝好的耐热材料,短时间内能耐1500~2000℃的高温。膜 层愈厚,耐火焰冲击时间愈长。
2H+ + 2e →H2↑ 而在阳极上,主要是水的放电:
H2O -2e → [O] + 2H+ 2Al + 3[O] → A12O3 + 1670kJ
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通过电子显微镜、示踪原于等现代测试方法,对氧化膜形 成过程提出了新的观点,在阳极上铝原子失去电子而氧化:
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AB段 阻挡层形成 通电开始的几秒至十几秒时间内,电 压随时间急剧增加到最大值,称为临界电压或形成电压。说 明在阳极上形成了连续的、无孔的薄膜层,具有较高的电阻, 称为阻挡层。随着膜层加厚,电阻增大,引起槽电压急剧地 呈直线上升,阻挡层的出现阻碍了膜层的继续加厚。阻挡层 的厚度与形成电压成正比,形成电压越高,阻挡层越厚;而 与氧化膜在溶液中的溶解速度成反比。在普通硫酸阳极氧化 时 采 用 13V—18V 槽 电 压 , 则 阻 挡 层 厚 度 约 为 0.01μm ~ 0.015μm。温度对形成电压的影响很大,温度高,溶液对膜 的溶解作用强,阻挡层薄,形成电压低。这一段的特点是氧 化膜的生成速度远大于溶解速度。
铝合金阳极氧化标准
铝合金阳极氧化标准摘要:1.铝合金阳极氧化的定义和过程2.铝合金阳极氧化的分类和应用3.铝合金阳极氧化处理的标准和注意事项4.铝合金阳极氧化技术的未来发展正文:铝合金阳极氧化是一种重要的表面处理技术,其过程主要是将铝或铝合金制品作为阳极,置于电解质溶液中,通过通电处理,使其表面形成氧化铝薄膜。
这种氧化膜能够提高铝合金的防护性、装饰性和功能性,广泛应用于各行各业。
铝合金阳极氧化液主要有酸性液、碱性液和非水液三大类,通常采用酸性液。
其中,硫酸、铬酸、磷酸等无机酸体系,草酸、氨磺酸、丙二酸、磺基水杨酸等有机酸体系,以及无机酸加有机酸的混合酸体系都是常见的阳极氧化液。
在工业生产中,主要采用硫酸法、铬酸法、草酸法和混合酸法,其中硫酸法应用最为广泛。
在进行铝合金阳极氧化处理时,需要遵循一定的标准。
首先,氧化膜的厚度要达到一定的指标,通常在几个微米到几百个微米之间。
其次,氧化膜的均匀性和色泽也是评价阳极氧化效果的重要指标。
此外,氧化膜的耐蚀能力、硬度、耐磨性等性能也需要符合相应的要求。
然而,在实际操作过程中,氧化膜可能会受到灰尘、染液内的不溶杂质、酸或碱的污染,以及油污的影响。
因此,我们在进行铝合金阳极氧化处理时,需要严格控制溶液的成分和条件,确保氧化膜的质量。
随着科技的发展,铝合金阳极氧化技术也在不断进步。
新的氧化液、新的工艺和新的设备不断涌现,为铝合金的表面处理提供了更多的可能。
在未来,铝合金阳极氧化技术将在防护性、装饰性和功能性方面发挥更大的作用,满足各行各业的更高需求。
总的来说,铝合金阳极氧化是一种重要的表面处理技术,其标准的制定和注意事项的掌握,对于提高氧化膜的质量和应用效果至关重要。
铝及铝合金阳极氧化性能介绍
铝及铝合金阳极氧化性能介绍为什么有些铝材可以阳极氧化着色有些铝材不可以阳极氧化着色?一、阳极氧化的原理阳极氧化处理是利用电化学的方法,在适当的电解液中,以合金零件为阳极,不锈钢、铬、或导电性电解液本身为阴极,在一定电压电流等条件下,使阳极发生氧化,从而使工件表面获得阳极氧化膜的过程。
按其电解液的种类及膜层性质可分为硫酸(可以着色)、铬酸、(不需着色)、混酸、硬质(不能着色)和瓷质阳极氧化;根据各种阳极氧化膜的染色性能,只有硫酸阳极氧化获得的氧化膜最适宜染色;其他如草酸、瓷质阳极氧化膜(微弧氧化)虽能上色,但干扰色严重;铬酸阳极氧化膜或硬质氧化膜均不能上色;综合所述,要达到阳极氧化上色的目的,仅有硫酸阳极氧化可行。
二、硫酸阳极氧化对铝合金材质的限制1、合金元素的存在会使氧化膜质量下降,同样条件下,在纯铝上获得的氧化膜最厚,硬度最高,抗蚀性最佳,均匀度最好。
铝合金材料,要想获得好的氧化效果,要确保铝的含量,通常情况下,以不低于95%为佳。
2、在合金中,铜会使氧化膜泛红色,破坏电解液质量,增加氧化缺陷;硅会使氧化膜变灰,特别是当含量超过4.5%时,影响更明显;铁因本身特点,在阳极氧化后会以黑色斑点的形式存在。
三、铝合金基础知识工业中使用的铝合金有两大类,即变形铝合金和铸造铝合金。
1、变形铝合金不同牌号的变形铝合金具有不同的成分、热处理工艺和相应的加工形态,因此它们分别具有不同的阳极氧化特性。
按照铝合金系,从强度最低1xxx系纯铝到强度最高7xxx系铝锌镁合金。
1xxx系铝合金又称“纯铝”,一般不用于硬质阳极氧化。
但在光亮阳极氧化和保护性阳极氧化具有很好的特性。
2xxx系铝合金又称“铝铜镁合金”,由于合金中的Al-Cu金属间化合物在阳极氧化时易溶解,因此难以生成致密的阳极氧化膜,在保护性阳极氧化时,其耐腐蚀性更差,因此此系列的铝合金不易阳极氧化。
3xxx系铝合金又称“铝锰合金”,不会使阳极氧化膜的耐腐蚀性下降,但是由于Al-Mn金属间化合物质点,会使阳极氧化膜呈现灰色或灰褐色。
各类铝材阳极氧化的性能、优缺点及应用
各类铝材阳极氧化的性能、优缺点及应用在现实工艺中,针对铝合金的阳极氧化,比较多,可以应用在日常生活中,以为这种工艺的特性,使铝件表面产生坚硬的保护层,可用于生产厨具等日用品。
但铸造铝的阳极氧化效果不好,表面不光良,还只能是黑色。
铝合金型材就要好一点。
类型:硫酸阳极氧化性能:1 膜厚约为3-15微米2 膜层多孔,孔隙率为35%3 膜层脆,不导电,脱水后绝缘性能提高,热辐射能力高。
4 可以有机染料着色,可以电解着色:黄,红,绿,蓝,黑等。
特点:为了提高耐腐蚀性孔隙可以用四种方法封闭:A重铬酸盐封闭,为黄色,耐腐蚀性高;B聚合物进行二次封闭,大大提高耐腐蚀性;C沸水封闭,保持原色;D高压蒸汽封闭。
应用范围:1 铝合金零件防护。
2 零件着色。
3 要求光亮外观和一定的耐腐蚀性。
4 Cu大于4%的铝合金防护。
5 形状简单的对接气焊零件。
类型:铬酸阳极氧化性能:1 膜厚约为3微米,不透明。
2 膜厚致密,成灰色或乳白色。
3 染色能力不好,粘接力中等特点:1 对率合金的疲劳强度影响小。
2 可以显露缺陷和晶粒组织3 对零件尺寸和粗糙度影响小。
4 溶液的腐蚀性小。
应用范围:1 对疲劳性能要求较高的铸件。
2 要求检查加工工艺量的铸件。
3 气孔率超过三级的铸件。
4 Al-Si合金的防护。
5 精密零件的防护。
6 对接气焊零件或需胶结的零件。
7 检查晶粒度的铸件。
8 蜂窝结构面板的防护。
类型:草酸阳极氧化性能:1 膜层后度6-39微米2 孔隙直径大。
3 膜呈灰色至深灰色。
4 可以颜色,但成本高。
特点:1 电绝缘性最好,侵漆后和耐300-500V电压2 膜层耐腐蚀性好。
3 阳极氧化后使零件尺寸加大。
应用范围:1 要求有较高的电绝缘性能的精密仪器,仪表零件。
2 要求有较高的硬度和良好的耐腐蚀性的仪器,仪表零件。
类型:硬质阳极氧化性能:1 膜层厚可达50微米以上。
2 硬度高,可达300HV。
3 膜层脆性大。
特点:1 电绝缘性好。
2 耐磨性,耐热性,耐腐蚀性好。
铝及铝合金阳极氧化
铝及铝合金阳极氧化铝及铝合金阳极氧化,这可是个很有趣的事儿呢!你知道吗?铝这种材料在咱们生活里到处都是,像那些亮晶晶的铝制门窗啦,轻便的铝制小物件啥的。
可铝和铝合金要是就那么放着,有时候就显得有点普通,而且还容易被腐蚀呢。
这时候阳极氧化就像给它们穿上了一层超级酷炫的魔法外衣。
阳极氧化啊,就像是给铝和铝合金做了个超级变身。
这个过程就像是一场奇妙的化学反应之旅。
把铝制品放到特定的溶液里,通上电,然后就像魔法开始生效一样,铝的表面开始发生变化。
它会慢慢地形成一层氧化膜,这层膜可不是普通的膜哦,它就像是铝制品的铠甲,可以保护铝不被外界的东西轻易欺负,像那些潮湿的空气啊,还有一些可能会让铝生锈的物质。
而且这层氧化膜还能让铝变得超级好看。
它可以染上各种各样的颜色,你想要鲜艳的红色、神秘的紫色,还是清新的蓝色,都可以做到。
这就好比给铝制品化了个美美的妆,让它从一个普普通通的小物件,变成了一件艺术品。
在工业上,这个阳极氧化的作用可就更大啦。
那些需要在恶劣环境下工作的铝制部件,经过阳极氧化后,就像是拥有了超能力,能够长时间地保持稳定的性能。
比如说汽车发动机附近的一些铝制零件,要是没有这层保护,估计很快就会被发动机的热量和周围的环境弄得不成样子啦。
对于咱们日常生活来说,那些阳极氧化后的铝制品用起来也更让人放心。
就拿厨房的铝制厨具来说吧,阳极氧化后的厨具不仅不容易脏,而且还更加安全卫生。
清洗的时候也方便,就像有个小天使在帮忙一样,轻轻一擦,污渍就没了。
铝及铝合金的阳极氧化真的是个很神奇的技术,它把铝这种原本就很实用的材料变得更加完美。
它就像是一个默默在背后付出的小工匠,精心地雕琢着每一个铝制品,让它们在不同的地方发挥着独特的魅力,给我们的生活带来了很多的便利和美好的体验。
铝及铝合金阳极氧化
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。
铝及铝合金阳极氧化基本原理的介绍
铝合金阳极氧化的定义
❖ 铝阳极氧化的定义按照国家标准是:
一种电解氧化过程,在该过程中铝或铝合金的表面通常转化为 一层氧化膜,这层膜具有防護性、装饰性以及一些其他的功能特 性!顧名思義,鋁在電解槽液中應該作為陽極連接到外電源的正極, 電解槽液的陰極連接到外電源的負極,在外加電壓下通過電流以 維持電化學氧化反應。在陽極氧化過程中同時存在氧化膜形成和 溶解的兩個對立的反應,最終的表面狀態視上棕兩個反應速度的 相對大小決定。
6.有機物封孔:有機物封孔技術是指在陽極氧化膜上塗裝有機 聚合物塗層,通常稱之為陽極氧化復合塗層。
封孔引起的陽極氧化膜缺陷:
陽極氧化每個工序都可能產生缺陷,許多缺陷還來自於擠壓、 鑄造、機械加工和環境腐蝕等因素,只是在陽極氧化過程中顯露 出來。1.封孔白灰,2.冷封孔膜微裂紋,3.熱封孔膜龜裂,4.冷 封孔膜發綠,5.熱封孔膜發黃,6.彩虹膜(干涉膜),7.封孔不合 格(熱封孔),8.封孔不合格(冷封孔)
表面过热,局部会烧点,且有粉沫层; 时间↑,则膜厚不断增加至一定程度会减缓,
參考資料
1.表面粗糙度的定義
零件表面上具有較小間距的峰谷较小间距的峰谷所组 成的微观几何形状特性,称为表面粗糙度。
这主要是在加工零件时,由于刀具在零件表面上留下 的刀痕及切削分裂时表面金属的塑性变形所形成的。零 件表面粗糙度是也是评定零件表面质量的一项技术指标, 它对零件的配合性质、工作精度、耐磨性、抗腐蚀性、 密封性、外观等都有影响。在保证机器性能的前提下, 为获得相应的零件表面粗糙度,应根据零件的作用,选 用恰当的加工方法,尽量降低生产成本。一般来说,凡 零件上有配合要求或有相对运动的表面,表面粗糙度参 数值要小。
4.色差的定義
两个不同颜色的对比,来产生色差,颜色主要由三个条件来控 制,三个条件跟据不同的色系会有不同的变更,我们常用到的是 黑白系(黑白系的三个条件是L、a、b)
铝合金阳极氧化用途有哪些
铝合金阳极氧化用途有哪些铝合金阳极氧化是指通过在铝合金表面形成一层氧化膜的工艺。
这种氧化膜可以提升铝合金的耐腐蚀性、耐磨性和机械强度。
由于其良好的性能,铝合金阳极氧化在各个领域都有广泛的应用。
首先,铝合金阳极氧化可用于建筑领域。
由于阳极氧化处理后的铝合金表面具有较好的耐候性和耐腐蚀性,因此广泛应用于建筑幕墙、铝合金窗户和门、室内装饰材料等。
阳极氧化后的铝合金表面还可根据需要进行着色,增加装饰效果。
其次,铝合金阳极氧化也在电子电器领域有重要的应用。
阳极氧化处理可以在铝合金表面形成一层绝缘的氧化膜,这层氧化膜可以提供良好的绝缘性能和保护性能。
因此,它可用于电子电器产品的外壳、散热器、电路板等部件。
再次,铝合金阳极氧化也在交通运输领域有广泛应用。
在汽车工业中,阳极氧化处理可以增加铝合金零件的耐腐蚀性、硬度和耐磨性,同时还可以提升表面的装饰效果。
因此,铝合金阳极氧化常用于汽车外壳、车身零件、轮毂等。
此外,在船舶和飞机制造业中,铝合金阳极氧化也被广泛应用。
此外,铝合金阳极氧化还可用于机械制造业。
阳极氧化处理可以使铝合金表面形成一层细密的氧化膜,这层膜具有很好的耐磨性,可以提高铝合金零件的使用寿命和耐磨性。
因此,在机械制造业中,铝合金阳极氧化常用于制造工具、工装夹具、模具等。
此外,铝合金阳极氧化还可以用于航空航天领域。
在航空航天器中,要求材料具有较高的耐腐蚀性和轻量化特性,而铝合金具有较好的这些性能,因此被广泛用于航空航天制造中。
阳极氧化处理可以提升铝合金的耐腐蚀性和机械强度,同时减轻材料的重量,因此可以提高航空航天器的性能和安全。
总结而言,铝合金阳极氧化的用途相当广泛,涵盖了建筑、电子电器、交通运输、机械制造、航空航天等多个领域。
阳极氧化处理可以提升铝合金的性能,使其更加耐腐蚀、耐磨和机械强度。
因此,铝合金阳极氧化在工业生产和生活中都有重要的应用。
铝及铝合金的阳极氧化
是60个孔,(孔径为0.025um,孔隙率为8%)所以我们可以根 据氧化膜的不同要求选择不同类型的电解液。氧化膜的这 种多孔性,使膜层具有很好的吸附能力,可以作涂镀层的 底层,氧化膜还可以被染成各种不同的颜色,提高金属的 装饰(zhuāngshì)效果。
•
3Al + 3O →Al2 O3
•阴极反应:2H+ + 2e → H 2 ↑
•反应的同时还伴随着酸对铝及生成的三氧化二铝的氧化膜的溶解
•Al + 6H+ → 2Al3+பைடு நூலகம்+ 3H2 ↑
•Al2O3 + 6H+ → 2Al3+ + 3H2O
•氧化膜的生成与溶解是同时进行的,氧化初期,膜的生成速度大于溶解速 度,使膜的厚度不断增加,随着膜厚度的增加,电阻逐渐增大,膜的
•必须用蒸馏水或去离子水,不能用自来水,否则自来水中的杂质会进 入氧化膜的微孔,降低膜的色泽和透明度。热水温度90~100度,PH 值6~7.5,时间15~30分钟
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铝及铝合金的阳极(yángjí)氧化
•水蒸汽封闭法
•原理与热水封闭法相同(xiānɡ tónɡ),但是必须有蒸缸设备,操作 条件是,蒸汽压1~3×105Pa,蒸汽温度100~110度,封闭时 间30分钟。其效果比热水封闭好,但成本高,难以推广。
•(3)氧化膜的耐蚀性,铝氧化膜在空气、土壤中都很 稳定,同基体(jī tǐ)的结合力也很强,为提高耐蚀性,阳 极氧化后的膜层要经封闭和喷涂处理。
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铝及铝合金的阳极(yángjí)氧化
•(4)氧化膜的绝缘性,铝的阳极氧化膜的阻抗较 高,导热性也很低,稳定性可高达1500度,热导率 0.419W/(m•K)—1.26 W/(m•K)。所以电解电容器 的电介质层或电器制品的绝缘层。
1铝与铝合金的氧化处理
铝与铝合金的氧化处理铝及铝合金在大气中虽能自然形成一层氧化膜,但膜薄(40- 50A)而疏松多孔,为非晶态的、不均匀也不连续的膜层,不能作为可靠的防护一装饰性膜层.1随着铝制品加工工业的不断发展,在工业上越来越广泛地采用阳极氧化或化学氧化的方法,在铝及铝合金制件表面生成一层氧化膜,以达到防护一装饰的目的。
经化学氧化杜理获得的氧化膜,厚度一般为0.3~4um,质软、耐磨和抗蚀性能均低于阳极氧化膜.所以,除有特殊用途外,很少单独使用.但它有较好的吸附能力,在其表面再涂漆,可有效地提高铝制品的耐蚀性和装饰性。
、经阳极氧化处理获得的氧化膜,厚度一般在5-20v m,硬质阳极氧化膜厚度可达60- 2500m.其膜层还具有似下特性:,(I)硬度较高。
纯铝氧化膜的硬度比铝合金氧化膜的硬度高.通常,它的硬度大小与铝的合金成份、阳极氧化时电解液的工艺条件有关.阳极氧化膜不仅硬度较高,而且有较好的耐磨性.尤其是表面层多孔的氧化膜具有吸附润滑剂的能力,还可进一步改善表面的耐磨性能.(2)有较高的耐蚀性.这是由于阳极氧化膜有较高的化学稳定性.经测试,纯铝的阳极氧化膜比铝合金的阳极氧化膜耐蚀性好.这是由于合金成分夹杂或形成金属化合物不能被氧化或被溶解,而使氧化膜不连续或产生空隙,从而使氧化膜的耐蚀性大为降低.所以,一般经阳极氧化后所得的膜必须进行封闭处理,才能提高其耐蚀性能。
(3)有较强的吸附能力。
铝及铝合金的阳极氧化膜为多孔结构,具有很强的吸附能力,所以给孔内填充各种颜料、润滑剂、树脂等可进一步提高铝制品的防护、绝缘、耐磨和装饰性能.(4)有很好的绝缘性能.铝及铝合金的阳极氧化膜,已不具备金属的导电性质,而成为良好的绝缘材料.(5)绝热抗热性能强.这是因为阳极氧化膜的导热系数大大低于纯铝·阳极氧化膜可耐温15001C左右,而纯铝只能耐660℃.好综上所述,铝和铝合金经化学氧化处理,特别是阳极氧化处理后,在其表面形成的氧化膜具有良好的防护一装饰等特性.因此,被广泛应用于航空、电气、电子、机械制造和轻工工业等方面。
铝合金阳极氧化
铝合金阳极氧化铝合金阳极氧化是一种重要的金属表面处理技术,它可以提高金属表面的耐腐蚀性和美观性。
由于其良好的耐蚀性能和外观外观,铝合金阳极氧化被广泛应用于航空、船舶、汽车、电力仪表、医疗器械、军事设备和工业机械等领域。
1.合金阳极氧化的原理铝合金阳极氧化是一种物理学和化学学反应的结果,通过加压和电解过程使铝表面外层氧化物向上堆叠,形成厚膜,从而达到防腐蚀和改善表面质量的目的。
此外,在氧化过程中,氧化物与铝材料表面的微晶结构形成了一种良好的结合,保护被氧化金属的组织构造,并强化抗腐蚀性能。
由于氧化物膜的强度在微结构上拥有更大的强度,因此可以大大提高铝的抗腐蚀性。
2.合金阳极氧化的优点铝合金阳极氧化有诸多优点,其中最主要的是其耐蚀性能。
氧化物膜不仅对外部酸性和碱性物质有很强的抵抗能力,而且对水盐,气候因素,氨气,光照作用等具有良好的抗腐蚀能力,从而可以有效延长使用年限。
此外,铝合金阳极氧化还可以改善表面光泽度,增加耐磨性,延长耐用度,以及使表面减少渗漏性。
3.合金阳极氧化的缺点虽然铝合金阳极氧化具有诸多优点,但也存在一定的缺点。
首先,铝合金阳极氧化的处理成本较高,而且在大尺寸和复杂形状的零件上,处理效果可能不能满足用户的要求。
此外,在处理过程中,阳极氧化液的循环利用不当,容易造成膜层粗糙、疤痕等缺陷,影响其性能。
4.合金阳极氧化的工艺铝合金阳极氧化的处理过程包括清洗、阳极氧化、氧化预处理、磷酸温度控制、氧化剂氧化、水洗、活化、抛光等工序。
(1)清洗:首先将铝零件清洗干净,用温水加入清洗剂,进行除油除氧化膜,以及去除灰尘和污物,以准备阳极氧化处理。
(2)阳极氧化:将清洗过的铝零件放入阳极氧化槽中,加入阳极氧化液,经加压和电解,使氧化物在铝表面互相堆叠,形成厚膜。
(3)氧化预处理:在处理过程中,将阳极氧化膜进行反复毛坯处理,以预处理铝表面,使其获得良好的抗腐蚀性能。
(4)磷酸温度控制:将磷酸添加到水洗槽中,可以通过控制温度,促进铝表面的氧化过程,提高氧化物的附着能力。
铝及铝合金铬酸阳极氧化
铝及铝合金铬酸阳极氧化铝及其合金应用铬酸阳极化工艺所获得的氧化膜随基材成分的差异,溶液配方的不同,呈现出不透明的灰白色至深灰色,色泽自然,外观与塑料制品相似,兼有瓷质感,有一定的装饰性能。
此工艺对铝及其合金的溶解度极小,适于有精度和粗糙度要求的工件选用,对于不适宜采用硫酸法阳极氧化工艺的铆接件、点焊件、压铸件和浇铸件都可用铬酸电解液进行阳极氧化处理,且这类工件缝隙中滞留的少量铬酸溶液对基材也不会产生有害的影响。
本工艺所获得的氧化膜层耐磨性较差,膜层很薄,只有3~5μm。
选用前先要了解工件的使用环境。
对加工后的成品要妥善包装,以防在运输过程中互相摩擦而损伤膜层表面。
646.根据精度要求选择工艺配方铬酸阳极氧化的工艺配方比较简单,溶液组成只有铬酸一种,但随着阳极化件的精度和表面粗糙度的不同要求,选用的工艺配方和工艺条件也稍有区别,在此仅举两种配方。
(1)用于高精度和有粗糙度要求的制件铬酐 30~40g/LJA 0.4~O.6A/dm2T 38~42℃t 50min电压 0~45V电压调节方法见图l0-3。
(2)用于一般钣余制件电压调节方法见图l0—4。
647.工艺条件变化对氧化膜质量的影响(1)电流密度。
由于阳极化处理过程中电流是受电压支配的,蝴要严格控制每一周期中的电压,以避免因此而引起工件受到侵蚀。
蝴个阳极化过程中电流密度如基本能控制在各自的工艺范围之内的话钥则都能获得理想的膜层质量,若电流密度过小,难以形成氧化膜;嘲流密度过大,所获得的氧化膜色暗并出现粉末。
(2)阳极氧化时间。
阳极氧化时间过短所获得的氧化膜发白并较薄;阳极氧化时间过长所获的氧化膜会出现疏松并发暗。
(3)电压要根据不同配方中各自电压调节图所示次序按阶梯式遣增。
稍有疏忽即有可能因初始电压过高造成工件烧毁。
(4)电解液温度的影响。
温度过高时氧化膜呈暗灰并有灰霜;温度太低时不易形成氧化膜。
648.严防电流突然上升击穿工件由于铬酸阳极化工艺要求的电压较高,阳极化过程中如发现电流突然上升,则说明此时某一工件表面生成的氧化膜已被电流击穿,应立即关闭电源,提出工件检查,检查时要严防未击穿件与夹具之间的位置受到变动,要将已被击穿的工件卸下来,视其击穿部位和击穿程I度,决定是否回用,对能回用的工件可退除膜层后重新氧化。
铝合金阳极氧化知识点
一:铝合金分类1系:特点:含铝99.00%以上,导电性有好,耐腐蚀性能好,焊接性能好,强度低,不可热处理强化. 应用范围:高纯铝(含铝量99.9%以上)主要用于科学试验,化学工业及特殊用途。
2系:特点::以铜为主要合元素的含铝合金.也会添加锰、镁、铅和铋为了切削性。
如:2011合金,在熔练过程中要注意安全防护(会产生有害气体)。
2014合金用天航空工业,强度高。
2017合金比2014合金强度低一点,但比较容易加工。
2014可热处理强化。
缺点:晶间腐蚀倾向严重。
应用范围:航空工业(2014合金),螺丝(2011合金)和使用温度较高的行业(2017合金)。
3系:特点:以锰为主要合金元素的铝合金,不可热处理强化,耐腐蚀性能好,焊接性能好。
塑性好。
(接近超铝合金)。
缺点:强度低,但可以通过冷加工硬化来加强强度。
退火时容易产生粗大晶粒。
应用范围:飞机上使用的导油无缝管(3003合金),易拉罐(3004合金)。
4系:以硅为主,不常用。
部分4系可热处理强化,但也有部分4系合金不可热处理化。
5系:特点:以镁为主。
耐耐性能好,焊接性能好,疲劳强度好,不可热处理强化,只能冷加工提高强度。
应用范围:割草机的手柄、飞机油箱导管、防弹衣。
一般中端及其以上的鞋架基本是6系或者7系6系:特点:以镁和硅为主。
Mg2Si为主要强化相,目前应用最广泛的合金。
6063、6061用的最多、其它6082、6160、6125、6262、6060、6005、6463。
6063、6060、6463在6系中强度比较低。
6262、6005、6082、6061在6系中强度比较高。
旋风二号中端的架子就是6061 特性:中等强度,耐腐蚀性能好,焊接性能好,工艺性能好(易挤压出成形)氧化着色性能好。
应用范围:交能工具(如:汽车行李架、门、窗、车身、散热片、间箱外壳)7系:特点:以锌为主,但有时也要少量添加了镁、铜。
其中超硬铝合金就是含有锌、铅、镁和铜合金接近钢材的硬度。
铝制品的阳极氧化处理
铝制品的阳极氧化处理铝(纯铝)及铝合金(硅铝、镁铝)其表面形成的硬化膜---阳极氧化膜,具有高硬度,其显微硬度为HV=350~500KG/平方毫米(比基体硬度提高400倍),厚度为35~55µm左右。
由于氧化膜具有防腐、防护、装饰及具有耐磨性、绝缘性(当膜厚度为35µm时,其击穿电压为450V,如采用酚醛树脂封孔,其击穿电压可提高1~2倍,绝缘电阻值为500~1000KΩ)。
因而广泛应用于工业(如汽缸筒、活塞)和电子(如超声高频焊头)、电器产品上。
又由于氧化膜具有良好吸附性与涂层及有机层能牢固结合,因而常用作于家庭不粘厨具、煲类及煎锅类产品上;其好处是:1防静电.;2表面镁光!;3赖磨。
在酸性电解液中,以铝为阳极,经过电解使铝表面产生氧化膜的材料保护技术。
铝的阳极氧化有多种电解液,但基本上是以硫酸、铬酸、乙二酸或硼酸为主要组分配制的。
其中最常用的是硫酸基的。
电源可采用直流、交流或交变直流的。
电压在5~25伏间,温度低于25℃。
电解过程中,氧的阴离子与铝作用产生氧化膜。
这种膜初形成时还不够细密,有一定的电阻,使电解液中的负氧离子仍能到达铝表面继续形成氧化膜。
随着膜厚度的增长,电阻变大,电解电流变小,而与电解液接触的外层氧化膜同时发生化学溶解,在铝表面形成氧化物的速度渐与化学溶解的速度平衡时,这一氧化膜便可达到这一电解参数下的最大厚度。
铝的阳极氧化膜的结构与其他转化膜有所不同,靠近基体金属部分的是0.01~0.1微米的致密层,其上是许多空心六角柱体所构成的蜂房状层,总厚度为2~100微米不等。
由各种电解液产生的阳极氧化膜色调不一,有的是整体着色的,多用于建筑工业,有的可以染料着色或利用水解和复分解的方法,使形成的颜料沉积在六角柱的空心部分,增加美感。
最后还需要进行封闭和烘干。
有阳极氧化铝膜的铝材,抗蚀性有时优于经过铬酸盐处理的铝材。
这种铝材除在建筑工业和日用五金产品方面广泛使用外,也用于飞机、汽车、民用船舶。
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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以提高漆或其他有机物膜与基体的结合力。 (6)电镀 底层。利用阳极氧化膜的多孔性,可提高金属电镀层与 基体之间的结合力。
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按氧化膜的功能可分为:耐磨膜层、耐腐蚀膜层、胶接 膜层、绝缘膜层、瓷质膜层、装饰膜层等。 (5)按氧 化膜的颜色可分为:银白色氧化
、有色膜氧化等。 (6)按氧化膜的成膜速度可分为: 普通阳极氧化法、快速阳极氧化法。 铝及铝合金阳极
氧化的主要用途
(1)防护。阳极氧化膜在空气中稳定性较好,可提高铝 及铝合金制品表面的耐蚀性能。 (2)防护与装饰层。 在酸性溶液中,进行阳极氧化
得到的膜层具有较高的透明度,着色后能得到各种鲜艳 的色彩,在特殊工艺条件下还可以得到具有瓷质外观的 氧化层。 (3)耐磨。阳极氧化
膜具有很高的硬度,可以提高制品表面的耐磨性。 (4) 电绝缘。阳极氧化膜具有很高的绝缘电阻和介电强度, 电绝缘性较好,可用做电解电
容器的电介质或电器制品的绝缘层。 (5)喷漆底层。 阳极氧化膜具有多孔性和良好的吸附性,可作为喷漆底 层或其他有机覆盖层的底层,可
。 因此,阳极氧化比化学氧化有着更广泛的应用前 来越多。 铝及铝合金阳
极氧化分类 (1)按电解液的主要成分可分为:硫酸阳 极氧化、草酸阳极氧化、铬酸阳极氧化等。 (2)按操 作温度可分为:常温阳
极氧化和低温阳极氧化。 (3)按性能及用途可分为: 普通常用阳极氧化和特种阳极氧化,如硬质阳极氧化、 瓷质阳极氧化。 (4)
金属表面阳极氧化是指金属在电解质溶液中,被处理的 零件作为阳极,耐腐蚀性导电材料作为阴极,通过电化 学的处理方法,在金属表面生成具有
耐磨性、耐腐蚀性及其他功能或装饰性的转化膜层的工 艺过程。 阳极氧化的处理对象主要是有色轻金属材料, 特别是铝及铝合金、镁合金、钛
及钛合金。阳极氧化处理所得到的膜层无论是致密度、 硬度、耐磨性、耐腐蚀性及其他的性能,都比化学氧化 所得到的转化膜好,膜层也更厚、更牢固