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时间:2020-09-04
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1、硬质氧化的技术介绍一.硬质氧化介绍:硬质氧化全称硬质阳极氧化处理。阳极氧化是将金属置于电解液中作为阳极,使金属表面形成几十至几百微米的氧化膜的过程,这层氧化膜的形成使金属具有防蚀,耐磨的性能。硬质阳极氧化膜一般要求厚度为25-150um,大部分硬质阳极氧化膜的厚度为50-80μm;膜厚小于25μm的硬质阳极氧化膜,用于齿键和螺线等使用场合的零部件,耐磨或绝缘用的阳极氧化膜厚度约为50um,在某些特殊工艺条件下,要求生产厚度为125um以上的硬质阳极氧化膜,但是必须注意阳极氧化膜越厚,其外层的显微硬度可以越低,膜层表面的粗糙度增加。硬质阳极氧化的槽液,一般是硫酸溶液以及硫
2、酸添加有机酸,如草酸、氨基磺酸等。另外,可通过降低阳极氧化温度或降低硫酸浓度来实现硬质阳极氧化处理。二.铝合金的硬质阳极氧化处理1.铝是比较活泼的金属,标准电位-1.66v,在空气中能自然形成一层厚度约为0.01~0.1微米的氧化膜,这层氧化膜是非晶态的,薄而多孔,耐蚀性差。但是,若将铝及其合金置于适当的电解液中,以铝制品为阳极,在外加电流作用下,使其表面生成氧化膜,这种方法称为阳极氧化。阳极氧化所得的氧化膜与金属晶体结合牢固,因而大大提高了金属及其合金的耐腐蚀能力,并可提高表面的电阻而增强绝缘性能。经过氧化的铝导线可做电机轴变压器的绕组线圈。2.通过选用不同类型、不同
3、浓度的电解液,以及控制氧化时的工艺条件,可以获得具有不同性质、厚度约为几十至几百微米的阳极氧化膜,其耐蚀性,耐磨性和装饰性等都有明显改善和提高。3.阳极氧化形成的氧化膜为透明,由于金属铝氧化膜具有多孔性,吸附性能强,因而可染上各种鲜艳的色彩。对于不需要染色的表面孔隙,则要进行封闭处理,使孔隙缩小,防止腐蚀性介质进入孔中引起腐蚀。对需要染色的工件,通过有机物染色后再封孔即可。三.铝合金阳极氧化的分类:铝是钝化型金属,与钛、钽、铌等金属一样,表面钝态氧化膜是提供保护的重要因素,因此,阳极氧化是一种非常有效的金属保护手段。铝的阳极氧化处理工艺可以从多种角度加以分类,比如按照电
4、解质溶液、阳极氧化电源波形、阳极氧化膜结构、阳极氧化的特性等加以分类: 1.电解质溶液分: 1).硫酸阳极氧化:硫酸作为电解质的阳极氧化,其应用最广泛,硫酸阳极氧化膜透明度好。 2).草酸阳极氧化:草酸作为电解质的阳极氧化,阳极氧化膜透明带黄色,膜的硬度较高。 3).铬酸阳极氧化:铬酸作为电解质的阳极氧化,阳极氧化膜呈白色,膜的耐腐蚀性较好。 4).磷酸阳极氧化:磷酸作为电解质的阳极氧化,阳极氧化膜微孔的也径较大,膜的硬度较低。 5).硼酸阳极氧化:硼酸作为阳极氧化,生成壁垒型阳极氧化膜,主要用于电解质电容器。 6).混合酸阳极氧化:混合酸种类很多,如硫酸
5、/草酸,硫酸/磺酸等。按照阳极氧化膜的性能要求组合。 7).碱性溶液阳极氧化:碱性电解溶液的阳极氧化,使用较少。 2.阳极氧化电源波形分 1).直流阳极氧化:直流电电解的阳极氧化,电流效率高。 2).交流阳极氧化:交流电电解的阳极氧化,特殊情况使用。 3).交直流阳极氧化:交直流电电解的阳极氧化。 4).脉冲阳极氧化:脉冲电流电解的阳极氧化,适于硬质阳极氧化膜的制备。 3.阳极氧化膜结构分: 1).多孔型阳极氧化:生成多孔型结构的比较厚阳极氧化膜的阳极氧化 2).壁垒型阳极氧化:生成壁垒型结构的比较薄阳极氧化膜的阳极氧化。四.阳极氧化膜特性: 1.普
6、通阳极氧化膜:生成阳极氧化膜显微硬度在HV300-350以下的阳极氧化; 2.硬质阳极氧化膜:生成阳极氧化膜硬度在HV300-350以上的阳极氧化;3.光亮阳极氧化膜:生成阳极氧化反射率高、光泽度高的阳极氧化。
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