在铝和铝合金的表面处理方法中,硬质氧化是工业上应用***为普遍的一种。常用的方法包括***硬质氧化、铬酸硬质氧化、草酸硬质氧化和磷酸硬质氧化等。铝的硬质氧化工艺是利用金属的氧化原理,通过电解氧化法生成带色的硬质氧化铝膜层”。这种膜层不仅具有良好的耐磨性能。而且耐蚀性和吸附涂料与色料的能力都很强,可作为零部件表面的打底层。
经分析原因认为,在铬酸硬质氧化工序完成后,连接座螺纹深孔内的残留液体未能及时排出,残留在孔内底端部位。检测方虽然在整个工序中有连接座表面的清洗环节,但仍未能将螺纹深孔内的残留酸性液体清洗干净。在连接座的包装封存过程中,残留液体从深孔内流出。吸附在塑料薄膜和零件接触的部位,经一段时间的放置或储存后造成铬酸硬质氧化膜层出现腐蚀***。从而形成白点区域。这也与宏观检验中表面白斑区域呈现的液体流淌状花样相吻合。相对于硬质氧化膜而言具有极强的渗透能力。尤其是在随着流动液体迁移的运动过程中,易与铝基体及氧化膜反应生成可溶性金属氯化物。产生电极电位,在局部微小区域形成原电池,进而导致蚀孔的产生。
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。
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,保证溶液温度的均匀性,不会造成因金属局部升温而导致氧化膜的质量下降。
5、铝合金成分:一般来说,铝金属中的其它元素使膜的质量下降,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。
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