? 無論采用何種方法加工的鋁材及制品,表面上都會不同程度地存在著污垢和缺陷,如灰塵、金屬氧化物(天然的或高溫下形成的氧化鋁薄膜)、殘留油污、瀝青標(biāo)志、人工搬運手?。ㄖ饕煞质侵舅岷秃幕衔铮?、焊接熔劑以及腐蝕鹽類、金屬毛刺、輕微的劃擦傷等。
因此在氧化處理之前,用化學(xué)和物理的方法對制品表面進(jìn)行必要的清洗,使其裸露純凈的金屬基體,以利氧化著色順利進(jìn)行,從而獲得與基體結(jié)合牢固、色澤和厚度都滿足要求且具有最佳耐蝕、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。
1、
陽極氧化加工膜生成的一般原理:
以鋁板為陽極置于電解質(zhì)溶液中,利用電解作用,使其表面形成氧化鋁薄膜的過程,稱為鋁板的陽極氧化處理。其裝置中陰極為在電解溶液中化學(xué)穩(wěn)定性高的材料,如鉛、不銹鋼、鋁等。
陽極氧化加工的原理實質(zhì)上就是水電解的原理。當(dāng)電流通過時,在陰極上,放出氫氣;在陽極上,析出的氧不僅是分子態(tài)的氧,陽極氧化加工還包括原子氧(O)和離子氧,陽極氧化加工通常在反應(yīng)中以分子氧表示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化,形成無水的氧化鋁膜,生成的氧并不是全部與鋁作用,一部分以氣態(tài)的形式析出。
2、陽極氧化鋁板氧化電解溶液的選擇:
陽極氧化膜生長的一個先決條件是,電解液對氧化膜應(yīng)有溶解作用。但這并非說在所有存在溶解作用的電解液中陽極氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性質(zhì)相同。
3、
陽極氧化加工的種類:
陽極氧化按電流形式分為:直流電陽極氧化,交流電陽極氧化,脈沖電流陽極氧化。按電解液分有:硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機(jī)酸為主溶液的自然著色陽極氧化。按膜層性子分有:普通膜、硬質(zhì)膜(厚膜)、瓷質(zhì)膜、光亮修飾層、半導(dǎo)體作用的阻擋層等陽極氧化。鋁及鋁合金常用陽極氧化方法和工藝條件見表-5。其中以直流電硫酸陽極氧化法的應(yīng)用最為普遍。
4陽極氧化加工膜結(jié)構(gòu)、性質(zhì):
陽極氧化加工由兩層組成,多孔的厚的外層是在具有介電性質(zhì)的致密的內(nèi)層上上成長起來的,后者稱為阻擋層(也稱活性層)。用電子顯微鏡觀察研究,膜層的縱橫面幾乎全都呈現(xiàn)與金屬表面垂直的管狀孔,它們貫穿膜外層直至氧化膜與金屬界面的阻擋層。以各孔隙為主軸周圍是致密的氧化鋁構(gòu)成一個蜂窩六棱體,稱為晶胞,整個膜層是又無數(shù)個這樣的晶胞組成。
阻擋層是又無水的氧化鋁所組成,薄而致密,陽極氧化加工具有高的硬度和阻止電流通過的作用。阻擋層厚約0.03-0.05μm,為總膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外層主要是又非晶型的氧化鋁及小量的水合氧化鋁所組成,此外還含有電解液的陽離子。當(dāng)電解液為硫酸時,膜層中硫酸鹽含量在正常情況下為13%-17%。氧化膜的大部分優(yōu)良特性都是由多孔外層的厚度及孔隙率所覺決定的,它們都與陽極氧化條件密切相關(guān)