鋁及鋁合金的陽極氧化.doc

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1、...表面工程學(xué)結(jié)課報告課程名稱：表面工程學(xué)結(jié)課題目：鋁合金的陽極氧化學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)：材料科學(xué)與工程專業(yè)年級：學(xué)生：學(xué)號：日期：2014-2015第二學(xué)期目錄.......摘要11引言12鋁及鋁合金的主要特征13鋁合金表面處理概論13.1鋁合金表面處理的目的13.2鋁合金表面處理的方法23.2.1表面機械處理23.2.2表面化學(xué)處理33.2.3表面電化學(xué)處理23.2.4噴涂高聚物34鋁的表面處理方法與工藝流程34.1陽極氧化34.2鋁材的化學(xué)預(yù)處理34.2.1脫脂44.2.2化學(xué)拋光44.2.3堿浸蝕44.3陽極氧化工藝45結(jié)語5參考文獻6.

2、......鋁合金的陽極氧化摘要:鋁是有色金屬中產(chǎn)量最多、運用最廣的金屬材料，具有優(yōu)良的綜合性能，但是在其表面的防護性、裝飾性和功能性方面仍與國際先進水平有較大的差距。為了提高鋁及鋁合金材料的綜合性能，延長使用壽命，鋁的表面處理作為一項技術(shù)措施已經(jīng)成為不可缺少的環(huán)節(jié)。關(guān)鍵詞:鋁及鋁合金；表面處理；陽極氧化1引言鋁及鋁合金是除鋼鐵以外的用量最多的第二大類金屬材料，其產(chǎn)量占有色合金的首位，地殼中的蘊藏量也占首位。鋁及鋁合金之所以能獲得長足的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，除了資源豐富、制取容易、成本低廉外，更主要的是它們具有一系列可貴的優(yōu)點：密度小、比強度高；導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好

3、；抗腐蝕性好；加工性能好，強韌性好。與鋼鐵材料相比，鋁的主要優(yōu)點是質(zhì)輕和耐腐蝕性。但是鋁材的缺點也是很明顯的。它的主要缺點是硬度低，耐磨性差，且由于鋁的電極電位很負，與其他金屬接觸時，通常作為陽極易發(fā)生嚴重的電化學(xué)腐蝕，另外鋁的線膨脹系數(shù)大而彈性模量小。為了改善鋁的性能就需要對鋁進行表面處理，以達到擴大鋁的應(yīng)用圍和延長使用時間的目的。2鋁及鋁合金的主要特征鋁為面心立方結(jié)構(gòu)金屬，具有良好的良好的綜合性能。密度小，比強度高?？梢宰鳛檩p質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于航天航空、高速列車、船舶車輛等工業(yè)部門。導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好。純鋁和某些合金化程度較低的鋁合金常被用來代替昂貴

4、的銅，來制作輸電電線、電纜或用于其他電器元件?？垢g性好?；谶@一特性，鋁及鋁合金廣泛地用于管道、容器、餐具等石化工業(yè)和日常生活用品。加工性能好，強韌性好。鋁及鋁合金基體為面心立方結(jié)構(gòu)，具有較高的塑性，易于壓力加工成型；同時熔點低，熔體流動性好，具有良好的鑄造性能。3鋁合金表面處理概論3.1鋁合金表面處理的目的.......表面工程是經(jīng)表面預(yù)處理后，通過表面涂覆，表面改性或多種表面技術(shù)復(fù)合處理，改變固體金屬表面或非金屬表面的形態(tài)、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀況，以獲得所需要表面性能的系統(tǒng)工程。鋁合金表面處理的目的主要是要解決或者提高材料的防腐性、裝飾性和功能

5、性三方面的問題。防腐性：鋁的腐蝕電位較負，腐蝕比較嚴重，特別是與其他金屬接觸時，極易發(fā)生電偶腐蝕現(xiàn)象。裝飾性：從美觀出發(fā)，提高材料的外觀品質(zhì)，如除去表面缺陷、不規(guī)則文理或擠壓條紋、保持和提高金屬的表面光亮度、賦予鋁表面以各種顏色或各種紋飾等。功能性：賦予金屬表面的某些化學(xué)或物理特性，比如增強硬度，提高耐磨性，或者賦予材料電磁、光電功能等。在實際應(yīng)用中，單獨解決某一方面的情況比較少，往往需要綜合考慮三方面的要求。3.2鋁合金表面處理的方法鋁合金的表面處理方法可以分為：表面機械處理；表面化學(xué)處理；表面電化學(xué)處理；噴涂高聚物；其他物理方法處理。3.2.1表面機械

6、處理表面機械處理通常只是作為預(yù)處理手段，鋁及鋁合金的外觀和適用性在很大程度上取決于精飾前的表面預(yù)處理。機械處理一般分為：拋光、噴砂、刷光、滾光等方法。鋁合金材料經(jīng)過表面處理后，一般可以達到以下目的。提供良好的表面條件，提高表面的精飾質(zhì)量。借助于機械處理可以獲得平整、光滑的表面。提高產(chǎn)品品級。擠壓鋁型材采用機械磨光或拋光，可以消除擠壓紋等缺陷，甚至能夠獲得如鏡面般光亮的表面，極提高了產(chǎn)品的終極質(zhì)量，初級產(chǎn)品可以躍升為高級產(chǎn)品。減少焊接的影響。由于鋁制品焊接時易受到高溫和焊料的影響，焊接處的顯微金相組織往往發(fā)生變化，外觀和色澤不一致，機械處理可以減少焊接的影響

7、。產(chǎn)生裝飾效果。通過一些特殊的機械處理方法如磨帶砂磨、刷光等方法，在鋁件上產(chǎn)生線條花紋等裝飾效果。獲得干凈表面。經(jīng)過機械處理后，可以獲得無油污、無銹蝕、顏色光澤均勻一致，充分暴露鋁基體的干凈表面。3.2.2表面化學(xué)處理表面化學(xué)處理一般有化學(xué)預(yù)處理和化學(xué)轉(zhuǎn)化處理?；瘜W(xué)預(yù)處理可以使金屬表面獲得潔凈、無氧化膜或光亮的表面狀態(tài)，以保證和提高后續(xù)表面處理的質(zhì)量?；瘜W(xué)預(yù)處理包括脫脂、堿洗、酸洗、化學(xué)拋光等?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化處理既可以作為噴涂層的底層也可以是一種最終表面處理手段。包括鉻化、磷鉻化、無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化等。3.2.3表面電化學(xué)處理.......表面電化學(xué)處理中應(yīng)用最廣泛的

8、是陽極氧化膜。陽極氧化主要有硫酸法，還有硝酸、鉻酸、硬質(zhì)、瓷質(zhì)法等