鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化.

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1、鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化1、什么使陽(yáng)極氧化在適當(dāng)?shù)碾娊庖褐?，以金屬作為?yáng)極，在外加電流作用下，使其表面生成氧化膜的方法。通過(guò)控制反應(yīng)條件（不同類(lèi)型、不同濃度的電解液、控制氧化時(shí)的工藝條件）可以獲得不同性質(zhì)、不同厚度的陽(yáng)極氧化膜，在硫酸、鉻酸、草酸電解液中，鋁的自然氧化膜厚度可以從0.01um---0.015um。鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化2、鋁及鋁合金陽(yáng)極氧化膜的性質(zhì)合用途（1）氧化膜結(jié)構(gòu)的多孔性，蜂窩狀結(jié)構(gòu)，膜成的孔隙率與電解液的溶解能力和膜成的生長(zhǎng)速度有關(guān)，也就是說(shuō)決定于電解質(zhì)的類(lèi)型和氧化的工藝條件

2、。比如，在硫酸溶液中形成的氧化膜，每平方微米大約有800個(gè)孔，（孔徑為0.015um,孔隙率為13.4％）在草酸溶液中形成的氧化膜每平方微米大約是60個(gè)孔，（孔徑為0.025um,孔隙率為8％）所以我們可以根據(jù)氧化膜的不同要求選擇不同類(lèi)型的電解液。氧化膜的這種多孔性，使膜層具有很好的吸附能力，可以作涂鍍層的底層，氧化膜還可以被染成各種不同的顏色，提高金屬的裝飾效果。鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化（2）氧化膜的耐磨性，純氧化鋁的硬度非常高，HV=1960,普通陽(yáng)極氧化鋁的氧化膜硬度大約在196－490HV，（因?yàn)檠趸в锌?/p>

3、隙，所以硬度要低很多），采用硬質(zhì)陽(yáng)極氧化工藝，氧化膜的硬度可達(dá)1176－1470HV，因?yàn)橛捕雀?，所以氧化膜的耐磨性非常好，如果膜層吸附?rùn)滑劑，還能進(jìn)一步提高它的耐磨性。（3）氧化膜的耐蝕性，鋁氧化膜在空氣、土壤中都很穩(wěn)定，同基體的結(jié)合力也很強(qiáng)，為提高耐蝕性，陽(yáng)極氧化后的膜層要經(jīng)封閉和噴涂處理。鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化（4）氧化膜的絕緣性，鋁的陽(yáng)極氧化膜的阻抗較高，導(dǎo)熱性也很低，穩(wěn)定性可高達(dá)1500度，熱導(dǎo)率0.419W/(m?K)—1.26W/(m?K)。所以電解電容器的電介質(zhì)層或電器制品的絕緣層。（5）氧化膜的結(jié)

4、合力，氧化氧化膜于基體金屬的結(jié)合力很強(qiáng)，很難用機(jī)械的方法將它們分離，即使膜層隨金屬?gòu)澢?，膜層仍于基體金屬保持良好的結(jié)合，但氧化膜的塑性小，脆性大，當(dāng)膜層受到較大的沖擊負(fù)荷和彎曲變形時(shí)，會(huì)產(chǎn)生龜裂，所以這種氧化膜不易在機(jī)械作用下使用，可以用作油漆層的底層。鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化二、陽(yáng)極氧化膜的形成機(jī)理鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化就是在適當(dāng)?shù)碾娊庖褐?，將鋁或鋁合金的制品作為陽(yáng)極，鉛作為陽(yáng)陰極，（只起導(dǎo)電作用），在外加電流的作用下生成氧化膜的過(guò)程，電解液一般為中等溶解能力的酸性溶液。陽(yáng)極反應(yīng)：H2O–2e→O+2H+3Al+3O

5、→Al2O3陰極反應(yīng)：2H++2e→H2↑反應(yīng)的同時(shí)還伴隨著酸對(duì)鋁及生成的三氧化二鋁的氧化膜的溶解Al+6H+→2Al3++3H2↑Al2O3+6H+→2Al3++3H2O氧化膜的生成與溶解是同時(shí)進(jìn)行的，氧化初期，膜的生成速度大于溶解速度，使膜的厚度不斷增加，隨著膜厚度的增加，電阻逐漸增大，膜的生成速度變慢，當(dāng)膜的生成速度與溶解速度相等時(shí)，膜的厚度就一定了。鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化第一階段：無(wú)孔層的形成階段，ab段，通電開(kāi)始斷時(shí)間（幾秒到幾十秒）內(nèi)電壓劇增，達(dá)到臨界電壓，（電壓的最大值）表明這時(shí)陽(yáng)極表面形成了連續(xù)、無(wú)

6、孔的薄膜層。無(wú)孔層電阻較大，阻礙了膜的繼續(xù)增厚，無(wú)孔層的厚度與形成電壓成正比，氧化膜在電解液中溶解速度成反比。厚度約0.01～0.1微米鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化第二階段：多孔層形成階段，bc段，在膜最薄的地方將首先被溶解出空穴來(lái)，電解液就可以通過(guò)這些空穴到達(dá)鋁的新鮮表面，電化學(xué)反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行，電阻減小，電壓隨之下降（下降幅度為最高值的10～15%），膜上出現(xiàn)多孔層。鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化第三階段：多孔層增厚，cd段，這時(shí)電壓平穩(wěn)而緩慢的上升，這時(shí)無(wú)孔層不斷被溶解成多孔層，新的無(wú)孔層友在生長(zhǎng)，這樣多孔層就在不斷增厚，當(dāng)

7、生成速度與溶解速度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，膜的厚度就不再增加，這時(shí)反應(yīng)就應(yīng)該停止了。鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化三、鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化工藝1、硫酸陽(yáng)極氧化以稀硫酸作電解液，對(duì)鋁及鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化，膜的厚度可達(dá)5um—20um，膜的吸附性好，無(wú)色透明，工藝簡(jiǎn)單，操作方便。硫酸陽(yáng)極氧化的工藝規(guī)范鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化2、影響因素（1）硫酸濃度，氧化膜生長(zhǎng)的過(guò)程，也是它溶解的過(guò)程，硫酸濃度提高，溶解速度也會(huì)加快，這樣生成的膜就會(huì)比較薄，防護(hù)能力下降，但是膜的孔隙率高，吸附力強(qiáng)，染色能力好，為了兼顧膜層的染色和防護(hù)，硫酸的濃度應(yīng)控制在

8、170－20g/L，通常采用15％～20％。（2）溫度的影響，膜的形成速度和溶解速度達(dá)到平衡時(shí)，膜就不再增厚。如果提高溫度，就會(huì)使膜的溶解速度加快，膜層就會(huì)變薄，而且疏松多孔，硬度低。溫度過(guò)低，膜的厚度增大，硬度高，耐磨性好，但是孔隙率低，脆性較大。鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化（3）電流密度的影響，提高陽(yáng)極電流密度，能使膜的生長(zhǎng)速度加快，氧化時(shí)間縮短，膜的溶解量就會(huì)減少，生成的膜