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铝板的氧化处理
[ 发布时间:2012/4/23 ]

一、 阳极氧化铝板的介绍  
阳极氧化铝板是将铝板置于相应电解液(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。阳极的铝板氧化,表面上形成氧化铝薄层 ,其厚度为5~20微米 ,硬质阳极氧化膜可达60~200微米 。阳极氧化后的铝板,提高了其硬度和耐磨性,可达250~500千克/平方毫米,良好的耐热性 ,硬质阳极氧化膜熔点高达2320K ,优良的绝缘性 ,耐击穿电压高达2000V ,增强了抗腐蚀性能,在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。氧化膜薄层中具有大量的微孔,可吸附各种润滑剂,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。有色金属或其合金(如铝、镁及其合金等)都可进行阳极氧化处理。
二、化学氧化铝板介绍  化学氧化铝板就是铝板在弱碱性或弱酸性溶液中,部分基体金属发生反应,使其表面的自然氧化膜增厚或产生其他一些钝化膜的处理过程,常用的化学氧化膜有铬酸膜和磷酸膜,它们既薄吸附性又好,可进行着色和封孔处理。
三、铝板化学氧化膜与铝板阳极氧化膜比较  铝板化学氧化膜与铝板阳极氧化膜相比,膜薄得多,抗蚀性和硬度比较低,而且不易着色,着色后的耐光性差,所以铝板着色与配色仅介绍阳极化处理。
四、铝板阳极氧化过程  
1、阳极氧化铝板氧化膜生成的一般原理:
  以铝板为阳极置于电解质溶液中,利用电解作用,使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝板的阳极氧化处理。其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料,如铅、不锈钢、铝等。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,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。
  2、阳极氧化铝板氧化电解溶液的选择:
  阳极氧化膜生长的一个先决条件是,电解液对氧化膜应有溶解作用。但这并非说在所有存在溶解作用的电解液中阳极氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性质相同。
  3、阳极氧化铝板氧化的种类:
  阳极氧化按电流形式分为:直流电阳极氧化,交流电阳极氧化,脉冲电流阳极氧化。按电解液分有:硫酸、草酸、铬酸、 混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。按膜层性子分有:普通膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。铝及铝 合金常用阳极氧化方法和工艺条件见表-5。其中以直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍。
  4、阳极氧化铝板氧化膜结构、性质:
  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,具有高的硬度和阻止电流通过的作用。阻挡层厚约 0.03-0.05μm,为总膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外层主要是又非晶型的氧化铝及小量的水合氧化铝所组成,此外还含有电解液的阳离子。 当电解液为硫酸时,膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。氧化膜的大部分优良特性都是由多孔外层的厚度及孔隙率所觉决定的,它们都与阳极氧化条 件密切相关。
五、阳极氧化铝板应用范围  阳极氧化铝板广泛应用在机械零件,飞机汽车部件,精密仪器及无线电器材,建筑装饰,机器外壳,灯具照明、电子消费品、工艺品、家用电器、室内装潢、标牌、家具、汽车装饰等行业。
六、阳极氧化铝板的优点  (1)加工性好:阳级氧化铝板装饰性强,硬度适中,可轻易折弯成型,进行连续性高速冲压,方便直接加工成产品,无需再进行复杂的表面处理,大大减短产品生产周期和降低产品生产成本。
  (2) 耐候性好:标准厚度氧化膜(3μm)的阳极氧化铝板室内使用长期不变色,不腐蚀,不氧化,不生锈。加厚氧化膜(10μm)的阳极氧化铝板可使用于室外,可长期暴露于太阳光线下不变色。
  (3)金属感强:经阳极处理的铝板表面硬度高,达宝石级,抗刮性好,表面无油漆覆盖,保留铝板金属色泽,突出现代金属感,提高产品档次和附加值。
  (4) 防火性高:纯金属制品,表面无油漆和任何化工物质,600度高温不燃烧,不产生有毒气体,符合消防环保要求。
  (5)抗污性强:不留手印,还会有污点痕迹,容易清洗,不产生腐蚀斑点。
  (6)适用性强:用途广,适用于金属铝天花板,幕墙板,铝塑面板,防火板,蜂窝铝板,铝单板,电器面板,橱柜面板,家具面板等。
七、表面处理的基本工艺流程如下:  阳极氧化铝板工艺流程:上 架 一 脱脂~水洗~碱蚀一水洗一中和一水洗一阳极氧化一水洗一封孔一水洗一下架一检测一包装。
  在工 艺 流 程中的脱脂、碱蚀、中和、阳极氧化、封孔等工序是保证氧化处理质量的关键。
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