阳极氧化基本介绍.ppt

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1、铝材阳极氧化的基本介绍一.铝合金基本常识第一位数：主要添加合金元素(如1050、5052、6063等)。1000：纯铝2000：主要添加合金元素为铜3000：主要添加合金元素为锰或锰与镁4000：主要添加合金元素为硅5000：主要添加合金元素为镁6000：主要添加合金元素为硅与镁7000：主要添加合金元素为锌与镁8000：不属於上列合金系的新合金二.铝的物理特性（1）、铝合金的突出特点是密度小、强度高。铝的密度为2.7g/cm3。（2）、塑性高：铝及铝合金延展性好，可以通过挤压、轧制成各种型状的材料；

2、（3）、导电好。仅次于金、银、铜。（4）、耐腐蚀。易生成氧化膜后具有很好的耐腐蚀性，一般在空气中不反应。（5）、易表面处理。如阳极氧化、电镀、电泳、喷涂等，提高了铝的装饰性和保护效果。三.铝的化学特性（1）、铝的化学性质活泼，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约5nm的致密氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐水；（2）、铝的粉末与空气混合则极易燃烧；熔融的铝能与水猛烈反应，高温下能将许多金属氧化物还原为相应的金属；（3）、铝是两性的，既易溶于强碱，也能溶于稀酸。（4）、铝在大气中具有良好的耐蚀性，但纯铝的强度低，只

3、有通过合金化才能得到可作结构材料使用的各种铝合金。阳极氧化的原理：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，阳极氧化后的铝或其合金，提高了其硬度和耐磨性，良好的耐热性，优良的绝缘性，耐击穿电压，增强了抗腐蚀性能，氧化膜薄层中具有大量的微孔，可吸

4、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。四.什么是阳极氧化五.铝阳极氧化作用使产品增加：（1）、耐蚀性；（2）、硬度和耐磨性，铝基体的硬度为HV100，普通阳极氧化膜的硬度约HV300，硬质氧化膜可达HV500。（3）、装饰性，不尽可保护抛光表面的光泽，也可染色、着色，获得和保持丰富多彩的外观。（4）、电绝缘性。（5）、透明性。（6）、功能性六.阳极氧化的原理铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时，在阴极上，放出氢气；在阳极上，析出的氧不仅是分子态的氧，

5、还包括原子氧（O）和离子氧，通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的氧化铝膜，生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气态的形式析出。电极反应：阳极：H2O—2E→2H++[O]2AL+3[3O]→AL2O3+1670.5J阴极:2H++2E→H2↑膜的溶解：AL2O3+3H2SO4=AL2（SO4）3+3H2O七.阳极氧化的种类按电流形式分为：1.直流电阳极氧化2.交流电阳极氧化，3.脉冲电流阳极氧化。按电解液分有：1.硫酸阳极氧化2.草酸阳极氧化3.铬酸阳极氧化4.磷酸阳极氧化5.

6、瓷质阳极氧化6.硬质阳极氧化7.微弧阳极氧化按膜层性子分有：1.普通膜2.硬质膜（厚膜）3.瓷质膜4.光亮修饰层5.半导体作用的阻挡层八.阳极氧化膜结构阳极氧化膜由两层组成，多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上上成长起来的，后者称为阻挡层（也称活性层）。用电子显微镜观察研究，膜层的纵横面几乎全都呈现与金属表面垂直的管状孔，它们贯穿膜外层直至氧化膜与金属界面的阻挡层。以各孔隙为主轴周围是致密的氧化铝构成一个蜂窝六棱体，称为晶胞，整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。阻挡层是又无水的氧化铝所组成，薄而致密，具有高的

7、硬度和阻止电流通过的作用。普通氧化常用参数范围九.氧化膜成长机理在硫酸电解液中阳极氧化，作为阳极的铝制品，在阳极化初始的短暂时间内，其表面受到均匀氧化，生成极薄而有非常致密的膜，由于硫酸溶液的作用，膜的最弱点（如晶界，杂质密集点，晶格缺陷或结构变形处）发生局部溶解，而出现大量孔隙，即原生氧化中心，使基体金属能与进入孔隙的电解液接触，电流也因此得以继续传导，新生成的氧离子则用来氧化新的金属，并以孔底为中心而展开，最后汇合，在旧膜与金属之间形成一层新膜，使得局部溶解的旧膜如同得到“修补”似的。随着氧化时间的延长，膜的不断溶

8、解或修补，氧化反应得以向纵深发展，从而使制品表面生成又薄而致密的内层和厚而多孔的外层所组成的氧化膜。其内层（阻挡层、介电层、活性层）厚度至氧化结束基本都不变，位置却不断向深处推移；而外层在一定的氧化时间内随时间而增厚。AL2O3.H2O多孔层阻挡层铝基体BACA.通电瞬间,氧和铝有很大亲和力,铝基材迅速形成一层致密无孔的阻挡层,其