阳极铝氧化的原理:将金属或合金的制件作为阳极,采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能,如表面着色,提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度,保护金属表面等。例如铝阳极氧化,将铝及其合金置于相应电解液中作为阳极,在特定条件和外加电流作用下,进行电解。
为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷,扩大应用范围,延长使用寿命,表面处理技术成为铝合金使用中不可缺少的一环,而阳极铝氧化技术是目前应用较广且成功的。
阳极的铝或其合金氧化,表面上形成氧化铝薄层,其厚度为5~20微米,硬质阳极氧化膜可达60~200微米。阳极氧化后的铝或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可达250~500千克/平方毫米,良好的耐热性 ,硬质阳极氧化膜熔点高达2320K,优良的绝缘性,耐击穿电压高达2000V,增强了抗腐蚀性能,在ω=0.03N***盐雾中经几千小时不腐蚀。有色金属或其合金都可进行阳极铝氧化处理,这种方法广泛用于机械零件,飞机汽车部件,精密仪器及无线电器材,日用品和建筑装饰等方面。
硬质氧化处理的整体过程就是一个氧化置换反应,大家知道在氧化过程中都必须在酸性的反应溶液中进行。如何处理硬质氧化反应后的废水对于硬质氧化公司也是一个挑战,因为酸性的废水将影响环境的,所以这个必须经过有效的处理后才能排放到河流中。那么目前主流处理的办法是怎么样的呢?一般的处理方法有下面两种:
1、硬质氧化理是使废水中成溶解状态的***离子转变为不溶性的***化合物,经沉淀法和气浮法从废水中除去;
2、将废水中的硬质氧化***在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离。
对于***废水无论采用何种处理方法都不能使其中的***分解***,只能转移其存在的方式和物理化学形态,关键是采用合理的工艺流程,科学的管理和操作,结合,减少硬质氧化***用量及随废水流失量,尽量减少外排废水量,使处理后的废水重新利用。
电解过程中,氧的阴离子与铝作用产生氧化膜。这种膜初形成时还不够细密,有相应的电阻,使电解液中的负氧离子仍能到达铝表面继续形成氧化膜。随着膜厚度的增长,电阻变大,电解电流变小,而与电解液接触的外层氧化膜同时发生化学溶解,在硬质氧化表面形成氧化物的速度渐与化学溶解的速度平衡时,这一氧化膜便可达到这一电解参数下的较大厚度。
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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