铝阳极氧化主要的用处:进步零件的耐磨、耐蚀性、耐气候腐蚀。氧化生成的透明膜,能够着色制成各种彩色膜。作为电容器介质膜。进步与有机涂层的分离力,作涂装底层。做电镀、搪瓷的底层。
铝阳极氧化的原理不是很复杂,主要是经过水电解来完成的。当电流经过时, 将发作以下的反响:
在阴极上, 按下列反响放出 H2:2H + + 2e → H2
在阳极上, 4OH - 4e → 2H2O + O2, 析出的氧不只是分子态的氧 (O2), 还包括原子氧(O), 以及离子氧(O-2), 通常在反响中以分子氧表示。
作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化, 构成无水的Al2O3膜: 2AI + 3[O] = AI2O3 + 1675.7KJ 应指出, 生成的氧并不是全部与铝作用, 局部以气态的方式析出。铝阳极氧化早就在工业上得到普遍应用。
对于螺孔等部位事后无法采用机械方法进行修复的,则在硬质氧化之前需经保护处理,以免因无法装配而造成废品。
对于有均匀度和光洁度要求的部位,事后尚需进行研磨,这一尺寸的损耗事先亦要做到心中有数。当硬质阳极氧化膜的厚度要求在100μm时,制件的单面实际尺寸相当于增加近50μm左右。但随着本身材料纯度的不同和工艺条件的差异,实际以取得可靠数据尺寸的增厚值也会有差别,必要时需经试验,然后决定公差配合余量。
如何防止阳极氧化过程中产生边角效应?因为角部的膜不可能三维生长,膜层越厚越严重。为此厚层阳极氧化膜的角部半径应该取大一些。而纯铝成膜初期不显颜色,当膜层的厚度逐渐增厚时,制件表面的颜色也会逐渐由无色变为浅褐色至褐色。
铝氧化膜是多孔性膜,无论有没有着色处理,在投入使用前都要进行封闭处理,这样才能提高其耐蚀性和耐候性。处理的方法有三类,即高温水化反应封闭、无机盐封闭和有机物封闭等。
(1)高温水封闭
这种方法是利用铝氧化膜与水的水化反应,将非晶质膜变为水合结晶膜:
水化反应在常温和高温下都可以进行,但是在高温下特别是在沸点时,所生成的水合结晶膜是非常稳定的不可逆的结晶膜,因此,的铝氧化膜的封闭处理就是沸水法或蒸汽法处理。
(2)无机盐封闭
无机盐法可以提高有机着色染料的牢度,因此在化学着色法中常用。
①醋酸盐法
②硅酸盐法
(3)有机封闭法
这是对铝氧化膜进行浸油、浸漆或进行涂装等,由于成本较高并且增加了工艺流程,因此不大采用,较多的还是用前述的两类方法,并且以种高温水合法为主流。
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