金属材料在电解质溶液中,通过外施阳极电流使其表面形成氧化膜的一种材料保护技术。又称表面阳极氧化。金属材料或制品经过表面阳极化处理后,其耐蚀性、硬度、耐磨性、绝缘性、耐热性等均有大幅度提高。实施阳极化处理的金属材料是铝。铝的阳极氧化一般在酸性电解液中进行,以铝为阳极。在电解过程中,氧的阴离子与铝作用产生氧化膜。这种膜初形成时不够细密,虽有一定电阻,废液处理,但电解液中的负氧离子仍能到达铝表面继续形成氧化膜。随着膜厚度增大,电阻也变大,从而电解电流变小。这时,与电解液接触的外层氧化膜发生化学溶解。当铝表面形成氧化物的速度逐渐与化学溶解的速度平衡时,这一氧化膜便可达到这一电解参数下的厚度。铝的阳极氧化膜外层多孔,容易吸附染料和有色物质,因而可进行染色,提高其装饰性。氧化膜再经热水、高温水蒸气或镍盐封闭处理后,还能进一步提高其耐蚀性和耐磨性。
1、---浓度:通常采用15%~20%。浓度升高,膜的溶解速度加大,膜的生长速度降低,膜的孔隙率高,吸附力强,富有弹性,染色性好(易于染深色),但硬度,耐磨性略差;而降低---浓度,则氧化膜生长速度加快,膜的孔隙少,硬度高,耐磨性好。所以,硬质氧化用于防护,装饰及纯装饰加工时,多使用允许浓度的上限,即20%浓度的---做电解液。
2、电流密度:在一定限度内,电流密度升高,膜生长速度升高,硬质氧化时间缩短,生成膜的孔隙多,易于着色,且硬度和耐磨性升高;电流密度过高,则会因焦耳热的影响,使零件表面过热和局部溶液温度升高,膜的溶解速度升高,且有烧毁零件的可能;电流密度过低,则膜生长速度缓慢,但生成的膜较致密,硬度和耐磨性降低。
3、氧化时间:氧化时间的选择,取决于电解液浓度,温度,阳极电流密度和所需要的膜厚。相同条件下,当电流密度恒定时,膜的生长速度与氧化时间成正比;但当膜生长到一定厚度时,由于膜电阻升高,影响导电能力,而且由于温升,膜的溶解速度增大,所以膜的生长速度会逐渐降低,到后不再增加。
4、搅拌和移动:可促使电解液对流,强化冷却效果,---溶液温度的均匀性,不会造成因金属局部升温而导致氧化膜的下降。
5、铝合金成分:一般来说,铝金属中的其它元素使膜的下降,且得到的氧化膜没有纯铝上得到的厚,硬度也低,不同成分的铝合金,在进行硬质氧化处理时要注意不能同槽进行。
模具的问题
模具表面光洁度直接影响的铝的表面状态。早期引进进口模具线,产品平滑光泽好了,然后用这个工厂或委外加工的模具,外观会有所下降。在吐丝,开槽,颜色氧化着色感和光泽不均厚度分布是不同的。模具的国内线路差也是影响整个的原因之一。
(3)层次问题
缺乏基础研究施工的铝合金铸造在我国,合金元素的比例,澄清剂,稀土元素的加入量,铸造温度,如缺乏科学的,会引起某些元素偏析,不能形成均匀的固溶体合金或金属间化合物,这是由于着色材料出现不氧化的重要原因,就是所谓的第三阶段的抗性,色差和色现象。
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