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金雍電鍍淺析陽極氧化的特點(diǎn)及方法

發(fā)布日期:2019-12-29 16:53:37 作者:鋁氧化 點(diǎn)擊:

青島金雍電鍍有限公司,創(chuàng)辦于2008年。公司專業(yè)從事陽極氧化及山東鋁氧化,鋁制品表面氧化處理,擁有著先進(jìn)的工藝,主要產(chǎn)品項(xiàng)目有:噴砂/拉絲/拋光/表面陽極氧化,硬質(zhì)氧化、著色氧化、亞光氧化等等。


鋁是比較活潑的金屬,標(biāo)準(zhǔn)電位-1.66v,在空氣中能自然形成一層厚度約為0.01~0.1微米的氧化膜,這層氧化膜是非晶態(tài)的,薄而多孔,耐蝕性差。但是,若將鋁及其合金置于適當(dāng)?shù)碾娊庖褐?,以鋁制品為陽極,在外加電流作用下,使其表面生成氧化膜,這種方法稱為陽極氧化。

通過選用不同類型、不同濃度的電解液,以及控制氧化時的工藝條件,可以獲得具有不同性質(zhì)、厚度約為幾十至幾百微米的陽極氧化膜,其耐蝕性,耐磨性和裝飾性等都有明顯改善和提高。
形成

Al及鋁合金的陽極氧化所用的電解液一般為中等溶解能力的酸性溶液,鉛作為陰極,僅起導(dǎo)電作用。鋁及其合金進(jìn)行陽極氧化時,在陽極發(fā)生下列反應(yīng):
2Al ---> 6e- + 2Al3+
在陰極發(fā)生下列反應(yīng):
6H2O +6e- ---> 3H2 + 6OH-
同時酸對鋁和生成的氧化膜進(jìn)行化學(xué)溶解,其反應(yīng)為:
2Al + 6H+ ---> 2Al3+ +3H2
Al2O3 + 6H+ ---> 2Al3+ + 3H2O
氧化膜的生長過程就是氧化膜不斷生成和不斷溶解的過程。
第一段a(曲線ab段):無孔層形成。通電剛開始的幾秒到幾十秒時間內(nèi),鋁表面立即生成一層致密的、具有高絕緣性能的氧化膜,厚度約0.01~0.1微米,為一層連續(xù)的、無孔的薄膜層,稱為無孔層或阻擋層,此膜的出現(xiàn)阻礙了電流的通過和膜層的繼續(xù)增厚。無孔層的厚度與形成電壓成正比,與氧化膜在電解液中的溶解速度成反比。因此,曲線ab段的電壓就表現(xiàn)出由零急劇增至最大值。
第二段b(曲線bc段):多孔層形成。隨著氧化膜的生成,電解液對膜的溶解作用也就開始了。由于生成的氧化膜并不均勻,在膜最薄的地方將首先被溶解出空穴來,電解液就可以通過這些空穴到達(dá)鋁的新鮮表面,電化學(xué)反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行,電阻減小,電壓隨之下降(下降幅度為最高值的10~15%),膜上出現(xiàn)多孔層。
第三段c(曲線cd段):多孔層增厚。陽極氧化約20s后,電壓進(jìn)入比較平穩(wěn)而緩慢的上升階段。表明無孔層在不斷地被溶解形成多孔層的同時,新的無孔層又在生長,也就是說氧化膜中無孔層的生成速度與溶解速度基本上達(dá)到了平衡,故無孔層的厚度不再增加,電壓變化也很小。但是,此時在孔的底部氧化膜的生成與溶解并沒有停止,他們?nèi)栽诓粩噙M(jìn)行著,結(jié)果使孔的底部逐漸向金屬基體內(nèi)部移動。隨著氧化時間的延續(xù),孔穴加深形成孔隙,具有孔隙的膜層逐漸加厚。當(dāng)膜生成速度和溶解速度達(dá)到動態(tài)平衡時,即使再延長氧化時間,氧化膜的厚度也不會再增加,此時應(yīng)停止陽極氧化過程。

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陽極氧化生產(chǎn)線

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