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微弧氧化
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影響氧化膜質量的因素

發布日期:2022-08-22 作者: 點擊:


①硫酸濃度:通常采用15%~20%。濃度升高,膜的溶解速度加大,膜的生長速度降低,膜的孔隙率高,吸附力強,富有彈性,染色性好(易于染深色),但硬度,耐磨性略差;而降低硫酸濃度,則氧化膜生長速度加快,膜的孔隙少,硬度高,耐磨性好。

所以,用于防護,裝飾及純裝飾加工時,多使用允許濃度的上限,即20%濃度的硫酸做電解液。

②電解液溫度:電解液溫度對氧化膜質量影響很大。溫度升高,膜的溶解速度加大,膜厚降低。當溫度為22~30℃時,所得到的膜是柔軟的,吸附能力好,但耐磨性相當差;當溫度大于30℃時,膜就變得疏松且不均勻,有時甚至不連續,且硬度低,因而失去使用價值;當溫度在10~20℃之間時,所生成的氧化膜多孔,吸附能力強,并富有彈性,適宜染色,但膜的硬度低,耐磨性差;當溫度低于10℃,氧化膜的厚度增大,硬度高,耐磨性好,但孔隙率較低。因此,生產時須嚴格控制電解液的溫度。要制取厚而硬的氧化膜時,須降低操作溫度,在氧化過程中采用壓縮空氣攪拌和比較低的溫度,通常在零度左右進行硬質氧化。

③電流密度:在一定限度內,電流密度升高,膜生長速度升高,氧化時間縮短,生成膜的孔隙多,易于著色,且硬度和耐磨性升高;電流密度過高,則會因焦耳熱的影響,使零件表面過熱和局部溶液溫度升高,膜的溶解速度升高,且有燒毀零件的可能;電流密度過低,則膜生長速度緩慢,但生成的膜較致密,硬度和耐磨性降低。

④氧化時間:氧化時間的選擇,取決于電解液濃度,溫度,陽極電流密度和所需要的膜厚。相同條件下,當電流密度恒定時,膜的生長速度與氧化時間成正比;但當膜生長到一定厚度時,由于膜電阻升高,影響導電能力,而且由于溫升,膜的溶解速度增大,所以膜的生長速度會逐漸降低,到不再增加。

⑤攪拌和移動:可促使電解液對流,強化冷卻效果,保證溶液溫度的均勻性,不會造成因金屬局部升溫而導致氧化膜的質量下降。

⑥電解液中的雜質:在鋁陽極氧化所用電解液中可能存在的雜質有Clˉ,Fˉ,NO3ˉ,Cu2+,Al3+,Fe2+等。其中 Clˉ,Fˉ,NO3ˉ使膜的孔隙率增加,表面粗糙和疏松。若其含量超過值,甚至會使制件發生腐蝕穿孔(Clˉ應小于0.05g/L,Fˉ應小于0.01g/L);當電解液中Al3+含量超過一定值時,往往使工件表面出現白點或斑狀白塊,并使膜的吸附性能下降,染色困難(Al3+應小于20g/L);當Cu2+含量達0.02g/L時,氧化膜上會出現暗色條紋或黑色斑點;Si2+ 常以懸浮狀態存在于電解液中,使電解液微量混濁,以褐色粉狀物吸附于膜上。

⑦鋁合金成分:一般來說,鋁金屬中的其它元素使膜的質量下降,且得到的氧化膜沒有純鋁上得到的厚,硬度也低,不同成分的鋁合金,在進行陽極氧化處理時要注意不能同槽進行。

<2>鉻酸陽極氧化:

鉻酸陽極氧化是指用5~10%的鉻酸電解液對鋁及其合金進行陽極氧化的技術。用此法得到的氧化膜具有如下特點:①較薄(與硫酸和草酸氧化膜比),約2~5微米,可保持工件原有精度和粗糙度;②質軟彈性高,幾乎沒有氣孔,耐蝕性強于硫酸陽極氧化膜;③不透明,顏色由灰白至深灰色,甚至彩虹色,故不易染色;④由于孔隙少,膜層不用封閉處理就可使用;⑤與有機物的結合力好,因此常用作油漆的底層;⑥與硫酸陽極氧化比,成本較高,使用受到一定限制。

 

 彩色陽極氧化


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