阳极氧化(anodic oxidation),金属或合金的电化学氧化。铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化如果没有特别指明,通常是指硫酸阳极氧化。为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷,扩大应用范围,延长使用寿命,表面处理技术成为铝合金使用中不可缺少的一环,而阳极氧化技术是应用很广且很成功的。所谓铝的阳极氧化是一种电解氧化过程,在该过程中,铝和铝合金的表面通常转化为一层氧化膜,这层氧化膜具有保护性、装饰性以及一些其他的功能特性。从这个定义出发的铝的阳极氧化,只包括生成阳极氧化膜这一部分工艺过程。氧化膜的孔隙可以通过电流密度来控制。江苏纯铝阳极氧化厂
阳极氧化的膜的厚度是分级的,其等级规格取决于应用,范围从5微米到25微米不等。装饰性装饰应用通常使用5微米的厚度,内部应用使用10或15微米的厚度。外部饰面要求25微米的薄膜厚度。阳极氧化适用于挤压,铸造,轧制,拉制和锻造铝制品。阳极氧化的处理顺序:该过程从化学清洁和蚀刻开始。这使铝表面具有无光泽的表面,可以通过阳极膜看到。通过将铝浸入稀硫酸浴中并使电流在充当阳极的铝和阴极之间通过,来形成阳极膜。电流在20伏时约为6000安。由于薄膜是多孔且透明的,因此可以电解或用有机染料着色。通过在沸腾水中控制水合来密封表面。江苏纯铝阳极氧化厂导电氧化(又叫化学氧化)不需要通电。
硬质阳极氧化:一、操作条件方面的差异:1、温度不同:普通氧化18-22℃左右,有添加剂的可以到30℃,温度过高易出现粉末或裂纹;硬质氧化一般在5℃以下,相对来说温度越低硬质越高。2、浓度差异:普通氧化一般20%左右;硬质氧化一般在15%或更低。3、电流/电压差异:普通氧化电流密度一般:1-1.5A/dm2;而硬质氧化:1.5-5A/dm2;普通氧化电压≤18V,硬质氧化有时高达120V。二、膜层性能方面的差异:1、膜层厚度:普通氧化膜层厚度相对较薄;硬质氧化一般膜层厚度>15μm,过低达不到硬度≥300HV的要求。2、表面状态:普通氧化表面较光滑,而硬质阳极氧化表面较粗糙(微观,和基体表面粗糙度有关)。3、孔隙率不同:普通氧化孔隙率高;而硬质氧化孔隙率低。4、普通氧化基本是透明膜;硬质氧化由于膜厚,为不透明膜。5、适用场合不同:普通氧化适用于装饰为主;而硬质氧化以功能为主,一般用于耐磨、耐电的场合。?
将金属或合金的制件作为阳极,采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能,如表面着色,提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度,保护金属表面等。例如铝阳极氧化,将铝及其合金置于相应电解液(如硫酸、铬酸、草酸等)中作为阳极,在特定条件和外加电流作用下,进行电解。阳极的铝或其合金氧化 ,表面上形成氧化铝薄层 ,其厚度为5~30微米 ,硬质阳极氧化膜可达25~150微米 。阳极氧化后的铝或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可达250~500千克/平方毫米,良好的耐热性 ,硬质阳极氧化膜熔点高达2320K ,优良的绝缘性 ,耐击穿电压高达2000V ,增强了抗腐蚀性能 ,在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。氧化膜薄层中具有大量的微孔,可吸附各种润滑剂,适合制造发动机气缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩。有色金属或其合金(如铝、镁及其合金等)都可进行阳极氧化处理,这种方法普遍用于机械零件,飞机汽车部件,精密仪器及无线电器材,日用品和建筑装饰等方面。运用阳极氧化设备进行阳极氧化处理对控制活塞顶部,特别是直喷式燃烧室口部热龟裂是很有效的。
其他阳极氧化: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A·h约消耗0.13-0.14g,同时每A·h有0.08-0.09g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0.04-0.02g/L,溶液可以用纯水配制。硬质阳极氧化处理采用直流电源或直流和交流叠加电源。江苏纯铝阳极氧化厂
阳极氧化需要的时间往往要几十分钟。江苏纯铝阳极氧化厂
阳极氧化技术经过多年发展,已由一般的防护、装饰用途发展到具有特殊物理化学性质的功能膜;由单盐着色发展到混合盐着色;由单一均匀色发展到多彩色、多感色等。当前氧化铝膜朝着功能化方向发展。主要有两个方面,一个是利用它的多孔结构,研制新型的超精密分离染色后的阳极氧化铝膜;另一个是通过在其纳米级微 孔中沉积各种性质不同的物质,如金属半导体、高分子材料等,来制备新型的功能材料。随着科技和工艺的不断发展,未来应用在IT产品中的金属有朝一日将会成为真正的“绝世神器”。江苏纯铝阳极氧化厂