铝及铝合金制品的表面处理:阳极氧化

时间 : 2019-05-10    来源:百度     作者:李志军

一. 阳极氧化概念

阳极氧化(anodic oxidation),金属或合金的电化学氧化。铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化如果没有特别指明,通常是指硫酸阳极氧化。

为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷,扩大应用范围,延长使用寿命,表面处理技术成为铝合金使用中不可缺少的一环,而阳极氧化技术是目前应用最广且最成功的。

二. 生产工艺

1. 机械抛光;

2. 化学处理去掉某些合金表面的铜成分;

3. 清洗去油(对于已经阳极化的零件,若需要重新阳极化,是用碱或者专用药剂去掉原来的阳极化表层);

4. 放入稀硫酸中作为阳极进行通电,生成表面氧化层(是多孔性的,为白色半透明薄膜);

5. 染色;

6. 固定(加热或者用铬酸盐溶液使表面氧化层的孔封闭)。

三. 阳极氧化种类区分

1. 阳极氧化与导电氧化的区别

1)阳极氧化是在通高压电的情况下进行的,它是一种电化学反应过程;而导电氧化(又叫化学氧化)不需要通电,只需要在药水里浸泡就行了,它是一种纯化学反应。

2)阳极氧化需要的时间很长,往往要几十分钟,而导电氧化只需要短短的几十秒。

3)阳极氧化生成的膜有几个微米到几十个微米,并且坚硬耐磨;导电氧化生成的膜仅仅0.01—0.15微米,耐磨性不是很好,但是既能导电又耐大气腐蚀,这就是它的优点。

4)氧化膜本来都是不导电的,但因为导电氧化生成的膜实在是很薄,所以就是导电的了。

2. 硬质阳极氧化与普通阳极氧化

膜层厚度:普通氧化膜层厚度相对较薄,厚度为5~30μm;硬质氧化一般膜层厚可达25~150μm,普通氧化一般HV250--350,硬质氧化一般HV350--550。

表面状态:普通氧化表面较光滑,而硬质氧化表面较粗糙(微观,和基体表面粗糙度有关)。

附着力强:根据硬质氧化所生成的氧化特点:所生成的氧化膜有50%渗透在铝合金内部,50%附着在铝合金表面(双向生长)。

绝缘性:硬质阳极氧化击穿电压可达2000V(完善的封孔)。

耐磨性能:硬质阳极氧化对于含铜量未超过2%的铝合金其最大的磨耗指数为3.5mg/1000转。其他所有的合金磨耗指数不应超过1.5mg/1000转。

适用场合不同:普通氧化适用于装饰为主;而硬质氧化以功能为主,一般用于耐磨、耐电的场合。

四. 铝制品表面处理阳极氧化优于电镀

在铝及铝合金上电镀比在钢铁、铜等金属材料上电镀要困难和复杂得多,其主要原因有以下几个方面。

1、铝及铝合金对氧具有高度的亲和力,极易生成氧化膜,并且这层氧化膜一经除去又会在极短的时间里产生一层新的氧化膜,严重影响镀层的结合力。

2、铝的电极电位很负,浸入电镀液时容易与具有较正电位的金属离子发生置换,影响镀层结合力。

3、铝及铝合金的膨胀系数比其他金属大,因此不宜在温度变化较大的范围内进行电镀。铝及铝合金与其他金属镀层膨胀系数不同将引起较大的应力,从而使镀层与铝及铝合金之间的结合力不牢。

4、铝是两性金属,能溶于酸和碱,在酸性和碱性电镀液中都不稳定。

5、铝合金压铸件有砂眼、气孔,会残留镀液和氢气,容易鼓泡,也会降低镀层和基体金属间的结合力。

参考来源:百度贴吧、百度知道。