硬質(zhì)陽極氧化原理

反應(yīng)本質(zhì)

1 .陰極反應(yīng)：

4H 4e=2H2↑

2. 陽極反應(yīng)：

4OH－－4e=2H2O O2↑

3. 鋁氧化

2A1 3O→A12O3

4 .氧化于陽極膜溶解的動(dòng)平衡： 氧化膜隨著通電時(shí)間的增加，電流增大而促使氧化膜增厚。與此同時(shí)，由于（Al2O3）的化學(xué)性質(zhì)有兩重性，即它在酸性溶液中呈堿性氧化物，鎂合金氧化，在堿性溶液中呈酸性氧化物。無疑在硫酸溶液中氧化膜液發(fā)生溶解，只有氧化膜的生成速度大于它的溶解速度，氧化膜才有可能增厚，當(dāng)溶解速度與生成速度相等時(shí)，氧化膜不再增厚。當(dāng)氧化速度過分大于溶解速度時(shí)，鋁和鋁合金制件表面易生成帶粉狀的氧化膜。

各種因素對(duì)氧化膜硬度和生長速度的影響。

電解液的濃度

采用硫酸電解液進(jìn)行硬質(zhì)陽極氧化時(shí)，一般在10%～30%濃度范圍內(nèi)，濃度低時(shí)，氧化膜硬度高，特別是純鋁比較明顯，但對(duì)銅含量較高的鋁合金（CY12）例外。因?yàn)楹~量較高的鋁合金易生成CuAl2的化合物，這種化合物在氧化時(shí)溶解速度較快，極易燒毀鋁零件。所以一般不適合用低濃度的硫酸電解液，必須在高濃度（H2SO4在 300～400g/L）中進(jìn)行氧化處理或采用交直流電疊加法處理。

硫酸陽極氧化

   目前國內(nèi)外廣泛使用的陽極氧化工藝就是硫酸陽極氧化，和其他方法相比他在生產(chǎn)成本、氧化膜特點(diǎn)和性能上都具有很大優(yōu)勢(shì)，它成本低、膜的透明性好、耐腐蝕耐摩擦性好、著色容易等優(yōu)點(diǎn)。它是以稀硫酸作電解液，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行陽極氧化，膜的厚度可達(dá)5um—20um，膜的吸附性好，無色透明，工藝簡單，操作方便。

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鋁在熔液表面瞬時(shí)形成非常穩(wěn)定的氧化物。氧化的速度隨著溫度的升高和某些合金元素(如鎂和鈹)的存在而增加。而如果鋁熔液表面沒有受到于擾，那么在其表面形成的氧化物膜是自我限制的，任何紊流都會(huì)將氧化物膜攪和到大部分的熔液中，并產(chǎn)生新鮮的表面以有利于更多的氧化物形成。生成的氧化物膜和氧化物雜質(zhì)非常有害于鑄鋁件的性能，然而，在合金冶煉、熔化金屬的轉(zhuǎn)運(yùn)或澆注和鑄型注滿的過程中都會(huì)引起紊流。

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