陽極氧化
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陽極氧化(anodic oxidation):金屬或合金的電化學(xué)氧化。鋁及其合金在相應(yīng)的電解液和特定的工藝條件下,由于外加電流的作用下,在鋁制品(陽極)上形成一層氧化膜的過程。陽極氧化如果沒有特別指明,通常是指硫酸陽極氧化。
為了克服鋁合金表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷,擴(kuò)大應(yīng)用范圍,延長使用壽命,表面處理技術(shù)成為鋁合金使用中不可缺少的一環(huán),而陽極氧化技術(shù)是目前應(yīng)用廣且成功的。
所謂鋁的陽極氧化是一種電解氧化過程,在該過程中,鋁和鋁合金的表面通常轉(zhuǎn)化為一層氧化膜,這層氧化膜具有保護(hù)性、裝飾性以及一些其他的功能特性。從這個(gè)定義出發(fā)的鋁的陽極氧化,只包括生成陽極氧化膜這一部分工藝過程。
目錄
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1原理
將金屬或合金的制件作為陽極,采用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態(tài)和性能,如表面著色,提高耐腐蝕性、增強(qiáng)耐磨性及硬度,保護(hù)金屬表面等。例如鋁陽極氧化,將鋁及其合金置于相應(yīng)電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽極,在特定條件和外加電流作用下,進(jìn)行電解。陽極的鋁或其合金氧化 ,表面上形成氧化鋁薄層 ,其厚度為5~20微米 ,硬質(zhì)陽極氧化膜可達(dá)60~200微米 。陽極氧化后的鋁或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可達(dá)250~500千克/平方毫米,良好的耐熱性 ,硬質(zhì)陽極氧化膜熔點(diǎn)高達(dá)2320K ,優(yōu)良的絕緣性 ,耐擊穿電壓高達(dá)2000V ,增強(qiáng)了抗腐蝕性能 ,在ω=0.03NaCl鹽霧中經(jīng)幾千小時(shí)不腐蝕。氧化膜薄層中具有大量的微孔,可吸附各種潤滑劑,適合制造發(fā)動機(jī)氣缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力強(qiáng)可著色成各種美觀艷麗的色彩。有色金屬或其合金(如鋁、鎂及其合金等)都可進(jìn)行陽極氧化處理,這種方法廣泛用于機(jī)械零件,飛機(jī)汽車部件,精密儀器及無線電器材,日用品和建筑裝飾等方面。
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一般來講陽極都是用鋁或者鋁合金當(dāng)作陽極,陰極則選取鉛板,把鋁和鉛板一起放在水溶液,這里面有硫酸、草酸、鉻酸等,進(jìn)行電解,讓鋁和鉛板的表面形成一種氧化膜。在這些酸中,為廣泛的是用硫酸進(jìn)行的陽極氧化。
2其他類型
除金屬外,其他物質(zhì)做陽極所引起的氧化作用,也稱為“陽極氧化”。
在現(xiàn)實(shí)工藝中,針對鋁合金的陽極氧化,比較多,可以應(yīng)用在日常生活中,以為這種工藝的特性,使鋁件表面產(chǎn)生堅(jiān)硬的保護(hù)層,可用于生產(chǎn)廚具等日用品。但鑄造鋁的陽極氧化效果不好,表面不光亮,還只能是黑色。鋁合金型材就要好一點(diǎn)。
3作用
防護(hù)性
裝飾性
絕緣性
提高與有機(jī)涂層的結(jié)合力
提高與無機(jī)覆蓋層的結(jié)合力
開發(fā)中的其它功能
4區(qū)別
陽極氧化與導(dǎo)電氧化的區(qū)別
1)陽極氧化是在通高壓電的情況下進(jìn)行的,它是一種電化學(xué)反應(yīng)過程;導(dǎo)電氧化(又叫化學(xué)氧化)不需要通電,而只需要在藥水里浸泡就行了,它是一種純化學(xué)反應(yīng)。
2)陽極氧化需要的時(shí)間很長,往往要幾十分鐘,而導(dǎo)電氧化只需要短短的幾十秒。
3)陽極氧化生成的膜有幾個(gè)微米到幾十個(gè)微米,并且堅(jiān)硬耐磨,而導(dǎo)電氧化生成的膜僅僅0.01—0.15微米。耐磨性不是很好,但是既能導(dǎo)電又耐大氣腐蝕,這就是它的優(yōu)點(diǎn)。
4)氧化膜本來都是不導(dǎo)電的,但因?yàn)閷?dǎo)電氧化生成的膜實(shí)在是很薄,所以就是導(dǎo)電的了。
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