浅论铝及铝合金的表面处理技术_王丽

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1、广西轻工业2009年8月第8期（总第129期）GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY化工与材料浅论铝及铝合金的表面处理技术王丽（重庆医药高等专科学校，重庆400030）【摘要】对铝及铝合金表面处理技术的研究状况进行总结。【关键词】铝；铝合金；表面处理【中图分类号】TG178【文献标识码】A【文章编号】1003-2673(2009)08－29－02铝的密度小，比强度大，具有耐蚀性好，导电和导热性能合金阳极氧化膜在酸性和碱性NaCl溶液中的耐蚀性明显提高，可焊，塑性好，易于加工成型以及优良的表面装饰性能等诸高，但是并不影响铝合金阳极氧化膜的非晶态结构。镍离子注多优点。铝合金

2、是纯铝加入一些合金元素制成的，铝合金比纯入使得铝阳极氧化膜表面结构和形态更加致密均匀，注入的镍铝具有更好的物理力学性能。由于铝性质比较活泼，在空气中在铝合金阳极氧化膜层中以金属镍和氧化镍的形式存在。能自发地形成一层非晶态的氧化膜，使其在大气中具有较好的1.2化学氧化耐蚀性，但这层膜厚度仅约4nm，并且结构疏松、薄而多孔、硬化学氧化是指在一定温度条件下，通过化学作用使清洁的度低、耐磨性差、机械强度低，因此需要通过人工的方法在铝表铝表面与氧化液中的氧相互作用，形成一层致密的氧化膜的一面覆盖一层膜，以达到防护的目的。通常可以通过氧化处理、电种涂覆方法。铝及铝合金的化学氧化方法较多，按其溶液性质镀

3、、外加涂层等方式得到实现。可分为碱性和酸性两种，按膜层的性质可分为氧化物膜、磷酸盐膜、铬酸盐膜以及铬酸－磷酸盐膜等。铝及铝合金零件经化1氧化处理学氧化所得到的氧化膜，厚度约在0.5~4μm，耐磨性差，耐腐氧化处理主要是阳极氧化、化学氧化、微弧氧化。徐凌云等[1]蚀性比阳极氧化膜低，不宜单独使用，但具有一定的耐蚀性和在对A356铝合金的力学性能以及耐蚀性能的研究中，对其分较好的物理吸附能力，是涂漆的良好底层。铝及铝合金化学氧别进行了化学氧化、阳极氧化以及微弧氧化三种不同的表面处化后涂漆，可大大提高基体与涂层的结合力，并增强铝材的抗蚀能力[3]。理。通过SEM技术，磨损实验以及耐腐蚀试验，对经

4、过三种表面处理后铝合金的表面形貌、氧化层厚度、耐磨性及耐蚀性等1.3微弧氧化法进行了详细的分析比较。结果表明，经过不同表面处理铝合金微弧氧化技术又称为微等离子体氧化技术或阳极火花沉表面能形成不同厚度的氧化膜，表面硬度及耐磨性明显提高，积技术，这是一种在金属及其合金表面通过微等离子体放电，合金耐蚀性也得到不同程度的改善。总体性能上，微弧氧化优进行复杂的电化学、等离子化学和热化学过程，原位生长氧化于阳极氧化,阳极氧化又优于化学氧化。物陶瓷膜的新技术。利用此项技术形成的表面膜层与基体的结1.1阳极氧化合力强、硬度高、耐磨性、耐蚀性、抗热震性高、膜层电绝缘性阳极氧化又称为电解氧化，实质上是一种电化

5、学的氧化处好、击穿电压高。不仅如此，该技术采用能量密度极高的微等离理。它是在电解池中以铝和铝合金为阳极，通电后在铝表面生子弧加热的先进加热方法，基体组织结构不受影响，且工艺不成氧化膜（主要是Al2O3层）。阳极氧化得到的氧化膜耐蚀性较复杂，不造成环境污染，是一项很有前途的材料表面处理新技术，正成为国际材料表面工程技术领域的研究热点。张聚国等[5]好，工艺稳定容易推广，是我国现代最基本和最通用的铝及铝合金表面处理方法。阳极氧化膜有很多特点：氧化膜的阻挡层以铝合金LY12为试验材料,采用MAO240/750微弧氧化设硬度大、工耐磨性好、抗蚀性好、绝缘材料好、化学稳定性高，可备、TT260测厚仪

6、和AMARY-1000B扫描电子显微镜，研究了作涂装的底膜；氧化膜针孔多，可用于各种染色和着色，增加铝起弧电压、电流密度和氧化时间等参数对陶瓷层性能的影响。徐俊[6]采用NaSiO系电解液通过一系列的铝合金微弧氧化工表面的装饰性能；氧化膜的热导率非常的低，是很好的绝热和23抗热的保护层。但是现在的铝及铝合金的阳极氧化通常采用的艺实验，研究微弧氧化过程中陶瓷氧化膜层的生长规律，不同是铬酸盐系作为氧化剂，对环境的污染大。电解质组成和浓度对陶瓷氧化膜质量的影响。铝合金表面的微现在对铝及铝合金的阳极氧化研究中，还注重利用某些金弧氧化是一个十分复杂的过程,包含初期氧化膜的电化学形属离子的特性来优化铝

7、及铝合金的性能。如，田连朋[2]利用离子成，以及后续的陶瓷膜击穿，其中包含热化学、电化学以及光、注入技术在铝合金表面注入钛，再进一步进行阳极氧化，获得电、热等物理作用，并且这一过程受基体本身的材质、电源参数了铝钛复合阳极氧化膜层，使阳极氧化膜表面形貌更加平整均以及电解液的参数影响，很难在线监测，这就为理论研究带来匀，提高了铝合金阳极氧化膜的致密度；钛离子注入可以使铝困难。因此，到目前为止，仍没有一种理论模型能圆满地解释各