鋁的拋光陽極氧化處理是金屬表面處理的方法之一。作為材料保護(hù)技術(shù),作為陽極的金屬材料通過在特定電解質(zhì)中施加電流而在其表面形成膜。大多數(shù)金屬材料(如不銹鋼、鋅合金、鋁合金、鎂合金、銅合金和鈦合金)都可以在合適的電解液中拋光陽極氧化。拋光陽極氧化處理可以賦予金屬材料表面美觀、良好的耐腐蝕、耐磨、絕緣等功能,從而滿足不同的設(shè)計(jì)要求。
工業(yè)鋁型材經(jīng)過各種工藝生產(chǎn)后,通常不會(huì)直接投入使用。為了提高工業(yè)鋁型材的耐蝕性和表面硬度,一般需要進(jìn)行鋁陽極氧化處理。陽極氧化處理是將鋁型材兩端作為兩極通電,通過電解在鋁型材表面形成致密的人工氧化膜。這種氧化膜透明堅(jiān)硬,可以大大提高工業(yè)鋁型材的使用壽命。然而,陽極氧化后需要進(jìn)行一些處理,這可能會(huì)錦上添花。
本色陽極氧化鋁是通過電解在作為陽極的金屬或合金工件表面形成的氧化膜。金屬氧化膜改變表面狀態(tài)和性質(zhì),如表面著色、提高耐腐蝕性、增強(qiáng)耐磨性和硬度、保護(hù)金屬表面。
硬質(zhì)陽極氧化處理采用DC電源或疊加DC和交流電源。解決方法有很多種,常用硫酸進(jìn)行硬質(zhì)陽極氧化。采用硫酸硬陽極氧化法時(shí),應(yīng)考慮影響氧化膜的各種因素。 ??(1)硫酸氧化處理的濃度:常用200-250 g/L,槽液相對(duì)密度(室溫下)為1.12-1.15。
鋁陽極氧化后,可在鋁及其合金表面獲得致密的薄膜(從幾十微米到幾百微米),比自然氧化的要厚得多。人造氧化膜封閉后,無定形氧化膜轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶氧化膜,孔隙也被封閉,使金屬表面的光澤能長期保持不變,提高了耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度,染色后可獲得裝飾外觀。由于鋁及其合金制品在陽極氧化后具有許多特性,鋁陽極氧化工藝被廣泛應(yīng)用于鋁制品的表面處理。工業(yè)應(yīng)用大致可分為以下幾類。
表面陽極氧化的:鋁合金壓鑄件在許多加工過程中沾有較多的油脂、少量的磨料、灰塵和有缺陷的氧化膜。這些材料導(dǎo)電性差,不能表面陽極氧化,需要進(jìn)行預(yù)處理。方法是用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作為清洗劑,將鋁合金壓鑄件浸入水中,刷洗,風(fēng)干,浸入水中,清洗數(shù)次。油用完后,立即用熱水沖洗。如果表面形成一層有色薄膜,將其浸泡在32%的硝酸溶液中20秒,去除黑色薄膜,用冷水沖洗干凈。浸入蒸餾水中制備氧化膜。
硬質(zhì)陽極氧化原理: ??簡單硫酸型鋁合金硬質(zhì)陽極氧化和普通陽極氧化的原理沒有本質(zhì)區(qū)別。如果是混酸型硬質(zhì)陽極氧化,會(huì)有一些副反應(yīng)。氧化和陽極膜溶解的平衡:隨著通電時(shí)間的增加,電流增大,氧化膜變厚。同時(shí),(Al2O3)的化學(xué)性質(zhì)是雙重的,即在酸性溶液中是堿性氧化物,在堿性溶液中是酸性氧化物。毫無疑問,氧化膜溶液溶解在硫酸溶液中,只有當(dāng)氧化膜的形成速度大于其溶解速度時(shí),氧化膜才有可能變厚。當(dāng)溶解速度等于形成速度時(shí),氧化膜將不再增厚。當(dāng)氧化速率過度高于溶解速率時(shí),在鋁和鋁合金部件的表面上容易形成粉末狀氧化膜。