金属露在空气里很容易被氧化而导致腐蚀金属,降低器材使用寿命。我们其实可以用方法保护好,河源阳极氧化,在外面涂上一层保护膜就可以很好解决问题,所以阳极氧化能给钢材上保护膜,利用金属表面在空气以氧气和氧化剂在附上氧化而形成一层紧密氧化性保护膜,把氧气隔离外面。在阳极氧化厂里氧化一般有几种方法:阳极氧化法、酸碱氧化法、热氧化法和化学氧化法等等。这些氧化法是怎样原理:
一、阳极氧化法是一种利用金属阳极氧化,把金属器件表面作为阳极,在电镀液里金属阳极与电镀液氧化形成氧化膜,这种氧化膜是一种致密保护膜,与金属表面钝化作用提高了金属与保护膜结合性,具有有很强吸附性,就有效将空气中氧气和水隔离,并且不容易掉落,延长金属寿命,所以广泛运用于金属底层
二、酸碱氧化法。这是两种不同方式的氧化,碱性氧化是将金属放入碱性溶液浸泡,浸泡时间长短是根据金属含碳原子多少来觉得。金属配件在碱性溶液里氧化完后,放出来烘干就可以完成;至于酸性氧化就是把金属放入酸性溶液里进行,阳极氧化,原理和碱性氧化方法一样。介于这两种方法,酸性氧化相对就比较经济,深圳阳极氧化,处理后生成的保护膜抗腐蚀性和机械强度比碱性的强。
三、热氧化法。是把金属加热五六百摄氏度下再与热蒸汽和还原剂产生化学作用,生成的保护膜就具有很强防氧性。
四、化学氧化法。将金属配件放在配好的溶液中,在一定温度下放置一段时间后形成氧化膜,把零件清洗干净烘干就完成。操作简单。在阳极氧化厂这种就大部分用在有色金属氧化。
阳极氧化膜的结构阳极氧化膜由两层组成,外层称为多孔层,较厚、疏松多孔、电阻低。内层称为阻挡层(亦称活性层),较薄、致密、电阻高。多孔的外层是在具有介电性质的致密的内层上成长起来的。
(1)阻挡层阻挡层是由无水的AI2O3所组成,薄而致密,具有高的硬度和阻止电流通过的作用。(2)多孔的外层氧化膜多孔的外层主要是由非晶型的AI2O3及少量的r-AI2O3.H2O还含有电解液的阴离子。
氧化膜的孔径在100nm~200nm之间,氧化膜厚度10微米左右,孔隙率20%左右,孔距300~500nm之间。氧化膜的截面图表明氧化膜孔基本上是管状结构,氧化膜发生溶膜反应基本上是在孔的底部发生的。
氧化膜的绝大部分优良特性,如抗蚀、耐磨、吸附、绝缘等性能都是由多孔外层的厚度及孔隙率所决定的,然而这两者却与阳极氧化条件密切相关,因此可通过改变阳极化条件来获得满足不同使用要求的膜层。膜厚是阳极氧化制品一个很主要的性能指针,其值的大小直接影响着膜层耐蚀、耐磨、绝缘及化学着色能力。
阳极氧化膜的性质与应用阳极氧化膜具有较高的硬度和耐磨性、极强的附着能力、较强的吸附能力、良好的抗蚀性和电绝缘性及高的热绝缘性。由于这些特异的性能,使之在各方面都获得了广泛的应用。
主要用途有:(1)提高零件的耐磨、耐蚀性、耐气候腐蚀。(2)氧化生成的透明膜,可以着色制成各种彩色膜。(3)作为电容器介质膜。(4)提高与有机涂层的结合力。作涂装底层。(5)作电镀、搪瓷的底层。(6)正在开发的其它用途,太阳能吸收板、超高硬质膜、干润滑膜、触媒膜、纳米线、在多孔膜中沉积磁性合金作记忆元件。
硬质氧化膜的生成机理,与普通***阳极氧化相同,但为了获得厚而硬的膜层,需要采用摄氏0度左右的电解液,和高电压和大电流的方法,使膜的生成速度远大于溶解速度,使膜层结构发生变化,构成了硬质氧化膜生长过程的新特点。硬质氧化膜也是双层结构,其区别在于比普通氧化膜的阻挡层厚度大10倍,孔壁也如此,这是硬度高的基本原因之一。然而孔隙率比普通氧化膜少7~8倍。只有2%~6%,硬质膜基组杂乱无章互相干扰,出现一种特殊的棱柱状。导致膜内应力大,甚至引起开裂,合金元素和电解分解产物在膜壁中的残留。引起氧化膜的色泽深暗及合金成分不同的颜色不同。合金成分和杂质,对硬质氧化有较大的影响,它影响氧化膜的均匀性和完整性,铝铜。铝猛合金,作硬质氧化比较因难。
硬质氧化处理各种特性及技术说明:
1.特性:硬质氧化是一种电化学处理方式,在纯铝或铝合金材料上面形成一极硬、耐高温、耐磨、有高电阻性、耐腐蚀的硬氧化膜。此一极高之表面硬度,配合铝合金本身轻、机械加工容易、低成本的特性,广泛应用于各种工业及军事用途上,此值我国工业升级之际,更是精密工业不可或缺的一环。
2.硬度:指膜层之硬度,膜层厚度(Thickness)指Build up和Penetration两部份。T=1/2Build up 1/2Penetration 。硬度为之低标准为B.S.5599规定HRC36以上(约HV350)接近底材部份可超过HRC60(HV700)以上。
3.耐磨性:以Taber Abraser CS-17 1000g 负载,铝合金硬化处理之耐磨性远优于硬铬电镀及其它之硬化钢。
4.尺寸要求:膜层厚度一般为50±5μm ,元件单面尺寸约增加25μm,对于较精 公差及特殊厚度要求,需于图面上特别注明。
5.抗蚀性:经封孔,盐雾试验(ASTM117规格)超过5000小时无腐蚀现象发生。
6.合金材料适合性:适用于所有铝合金,包括1000纯铝系(1050、1100)、2000铝铜系(2014)、3000铝锰系、5000铝镁系。6000铝镁矽系(6061、6063)7000铝锌系(7050)及铸造铝合金514.2、A514.2、518.2、ADC.5 ADC.6 等。
7.耐电压(Breakdown Voltage):达1500VDC以上。
8.高度电阻性:于20度C 为4Ⅹ10.15欧姆cm2/cm,可作为良好之绝缘体。
9.耐热性:膜层熔点达2050度C,短时间可保护铝材在高温中免受损害。
10.低摩擦系数:磨光后的表面,摩控系数可低至0.095,因此各种及民用装备滑轨,均应用此技术。
11.氧化膜的结合力:硬质氧化膜的形式是有一半的膜在铝的内部一半长出来,与铝基体金属的结合力很强,很难用机械方法将它们分离,即使膜层随基体弯曲直至破损,膜层与基体金属仍保持良好的结合。
12.氧化膜结构的多孔性:氧化膜具有多孔的蜂窝状结构,可使膜层对各种有机物、树脂、无机物、染料及油漆等表现出良好的吸附能力,可作为涂镀层的底层,也可将氧化膜染成各种不同的颜色(硬质氧化膜,只可染黑色)提高金属的装饰效果。
制作硬质氧化注意事项:
1.制品上所有棱角应倒成直径不小于0.5mm的圆弧,不允许有锐角及毛刺以避免电流集中造成局部过热、变脆、断裂.
2.不要求厚膜部位用 Vinyl perchloride adhesive 等加以保护,螺纹孔,***销孔用塑料或胶皮堵塞.
3.制品经硬质氧化后,尺寸增加约为膜厚的一半(单边)所以对尺寸要求严格的制品,应根据膜厚确定其阳极氧化前的尺寸余量 .
4.氧化膜与基体结合牢固,但膜层有脆性,并随厚度增加和增大,阳极氧化,所以不宜用于承受冲击,弯曲或变形的零件。达到一定厚度的硬质膜会使铝合金的疲劳强度有较大的降低,尤其是高强度铝合金,故对承受疲劳荷重零件,进行硬质氧化应十分慎重。
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