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1、第九届全国特种铸造及非铁合金学术年会论文特种铸造及有色合金2001年第2期铝及铝合金的表面处理及应用军械工程学院李淑华X尹玉军刘家儒大庆经济律师事务所李树堂摘要综述了铝及铝合金表面处理技术的研究进展,讨论了铝及其合金表面处理的各种方法,并对它的应用前景进行了简述。关键词:铝及铝合金表面处理应用前景中图分类号:TG178文献标识码:B文章编号:1001-2449(2001)02-0054-02阳极氧化电压为40～60V,电流密度根据用途不同可在1～21铝及铝合金的电镀、抛光、砂面处理及应用4.5A/dm范围内选择,但是用于电气绝缘件时,电压
2、则要提高到100～200V。文献[5]研究铝在铬酸中高电压阳极氧化时发现在铝及铝合金的电镀一般是为了改善装饰性;提高表面硬度25℃时含2%的铬酸体系中电解电压不能超过110V,否则铝阳极和耐磨性;降低摩擦因数改善润滑性;提高表面导电性和反光率将被烧蚀。文献[6]在研究ZL201时认为,要解决ZL201材料的磨等进行的。镀前处理一般包括机械处理、有机溶液除油、化学除损问题,必须对其表面进行硬质阳极氧化,此工艺要求有较高的油、碱浸蚀、出光等。电镀工艺有下列几种:①化学浸锌→电镀槽电压(100V左右),并用压缩空气强烈搅拌,以带走大量的热铜→电
3、镀其他镀层;②电镀薄锌层→电镀铜→电镀其他镀层;③量。化学镀镍→电镀厚镍;④电镀镍→电镀其他镀层;⑤阳极氧化阳极氧化过程中,氧化膜缺陷一直受到工业界关注。针对→电镀其他镀层;⑥铝合金一步法镀铜→电镀其他镀层。阳极氧化常见缺陷、分析了它的成因并提出了解决的办法[6,7]。铝及铝合金的抛光多年来普遍采用三酸抛光工艺。但一般对于工艺因素引起的缺陷,强化管理和优化人员是关键性因素,只能单根抛光,无法批量生产,而且黄烟对人体直接造成危害。文献[8]认为基体的微观组织直接影响阳极氧化膜层的形成和电解抛光的磷、铬酸的废水处理一般厂家难以解决,且生产中耗
4、长大,欲获得性能良好的阳极氧化膜,不仅要选择适当的氧化工电量很大。为此,目前市场已推出无黄烟两酸抛光新工艺,只需艺,而且还应该控制基体合金的显微组织,特别是第二相粒子的在磷酸、硫酸中加入少量添加剂,就可在80～100℃操作0.5～数量、大小和分布。经过化学或电解抛光后的铝及铝合金制件,[1]3min,起光亮度略次于三酸处理,解决了污染环境问题。进行阳极氧化处理后,可得到光洁、光亮、透明度较高的氧化膜砂面处理、亚光处理是目前国外在铝建材表面进行处理的层,再经染色,可得到各种色彩鲜艳夺目的表面。但在着色过程流行工艺。该工艺规范及操作条件为:氢
5、氧化钠的质量浓度为中,有些制品件色彩、色泽不稳定,深浅有差异。为解决铝合金-3-360～70kg·m;铝离子的质量浓度>30kg·m;碱蚀剂(固体)着茶色问题,文献[9]将铝合金在高锰酸钾中电解着金黄色,认-3的质量浓度为6～8kg·m;砂面剂CK2JS的质量浓度为10～20为在温度相同的条件下,改变交流电压或电解时间,从外观上-3kg·m;温度60～70℃;时间5～15min。该工艺可在碱蚀槽中讲,铝合金的色泽不受影响。传统的铝件黑色处理主要有:①阳完成,易于操作、管理。极氧化→电解着色;②阳极氧化→染黑;③阳极氧化→喷染;④阳极氧化→
6、电泳黑漆等。铝及铝合金氧化后染色的染料一般都2铝及铝合金的阳极氧化、着色与应用采用有机染料。天津大学的孙春文等介绍了一种铝件氧化无机[10]着黑色工艺,即采用有机溶剂除油→热水洗→冷水洗→碱洗[2]去油→热水洗→冷水洗→中和出光→冷水洗→阳极氧化→冷水铝的阳极氧化是用铝或铝合金作阳极,用铅、碳或不锈钢作阴极,在草酸、硫酸、铬酸等的水溶液中电解。用电力进行阳洗→着黑色→封闭→空气干燥。该方法得到的黑色膜层化学稳极氧化可得到自然氧化法难以得到的成膜速度。人工制备屏障定性好、耐腐蚀性好,克服了交流电解着色、有机染料染色或喷形成氧化膜时,膜厚度的
7、增加与附加电压成正比,但不能无限制漆处理等工艺的缺点,是一个操作简单、经济、无污染的工艺。的加厚。瞿春槐等人则认为氧化膜厚度是影响封孔和着色均一性的主要[11]能够稳定生成阳极氧化膜的化学平衡条件是由表示电位2因素。李学军等采用脉冲换向对LF15铝材进行氧化着色,所[3]pH关系的Pourbaix图给定的。膜的生长是在生长速率大于膜获得的氧化膜性能、成膜速度、着色效果均明显优于脉冲非换向[12]的溶解速率下形成的。阳极氧化法生成的氧化膜构造、性质、色氧化着色工艺。装饰性阳极氧化和丝网印刷等工艺在铝及铝[4]调随电解液的种类、电解条件的不同
8、而变化。合金表面进行综合处理,可获得一次氧化、多次染色、二次氧化、阳极氧化可以用交流电也可以用直流电。在硫酸中的阳极多次染色的色彩鲜艳的双色或多色有规则的字、线、图案和花2氧化的电压为12～2
