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氧化工藝的穩(wěn)定性
在氧化染色整個(gè)流程中,因?yàn)檠趸に囋蛟斐扇旧涣际潜容^普遍的。氧化膜的膜厚和孔隙均勻一致是氧化染色時(shí)獲得均勻一致顏色的前提和基礎(chǔ),為獲得均勻一致的氧化膜,保證足夠的循環(huán)量,冷卻量,保證良好的導(dǎo)電性是舉足輕重的,此外就是氧化工藝的穩(wěn)定性。
硫酸濃度,控制在180—200g/l。稍高的硫酸濃度可促進(jìn)氧化膜的溶解反應(yīng)加快,利于孔隙的擴(kuò)張,更易于染色;
鋁離子濃度,控制在5—15 g/l。鋁離子小于5g/l,生成的氧化膜吸附能力降低,影響上色速度,鋁離子大于15
g/l時(shí),氧化膜的均勻性受到影響,容易出現(xiàn)不規(guī)則的膜層。
氧化溫度,控制在20℃左右,氧化槽液的溫度對(duì)染色的影響非常顯著,過低的溫度致使氧化膜的膜孔致密,染色速度顯著減緩;溫度過高,氧化膜蔬松,容易粉化,不利于染色的控制,氧化槽的溫差變化應(yīng)在2℃以內(nèi)為宜。
電流密度,控制在120—180a/m2。電流密度過大,在膜厚一定的情況下,就要相應(yīng)地縮短鋁制品在槽中的電解時(shí)間,這樣,氧化膜在溶液中的溶解減少,膜孔致密,染色時(shí)間加長。同時(shí),膜層容易粉化。
膜厚,氧化染色要求氧化膜厚度一般在10μm以上沖溶液。膜厚過低,染色容易出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象,同時(shí)在要求染深色顏色(如黑色)時(shí),因?yàn)槟ず癫粔?,?dǎo)致染料的沉積量有限,無法達(dá)到要求的顏色深度。
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陽極氧化的原理——惠州市富坤陽極氧化有限公司
陽極氧化,金屬或合金的電化學(xué)氧化。鋁及其合金在相應(yīng)的電解液和特定的工藝條件下,由于外加電流的作用下,在鋁制品(陽極)上形成一層氧化膜的過程。陽極氧化如果沒有特別指明,通常是指硫酸陽極氧化。
為了克服鋁合金表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷,擴(kuò)大應(yīng)用范圍,延長使用壽命,表面處理技術(shù)成為鋁合金使用中不可缺少的一環(huán),而陽極氧化技術(shù)是目前應(yīng)用廣泛且成功的。
所謂鋁的陽極氧化是一種電解氧化過程,在該過程中,鋁和鋁合金的表面通常轉(zhuǎn)化為一層氧化膜,這層氧化膜具有保護(hù)性、裝飾性以及一些其他的功能特性。從這個(gè)定義出發(fā)的鋁的陽極氧化,只包括生成陽極氧化膜這一部分工藝過程。
將金屬或合金的制件作為陽極,采用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態(tài)和性能,如表面著色,提高耐腐蝕性、增強(qiáng)耐磨性及硬度,保護(hù)金屬表面等。例如鋁陽極氧化,將鋁及其合金置于相應(yīng)電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽極,在特定條件和外加電流作用下,進(jìn)行電解。陽極的鋁或其合金氧化 ,表面上形成氧化鋁薄層 ,其厚度為5~30微米 ,硬質(zhì)陽極氧化膜可達(dá)25~150微米 。陽極氧化后的鋁或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可達(dá)250~500千克/平方毫米,良好的耐熱性 ,硬質(zhì)陽極氧化膜熔點(diǎn)高達(dá)2320K ,優(yōu)良的絕緣性 ,耐擊穿電壓高達(dá)2000V ,增強(qiáng)了抗腐蝕性能 ,在ω=0.03NaCl鹽霧中經(jīng)幾千小時(shí)不腐蝕。氧化膜薄層中具有大量的微孔,可吸附各種潤滑劑,適合制造發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力強(qiáng)可著色成各種美觀艷麗的色彩。有色金屬或其合金(如鋁、鎂及其合金等)都可進(jìn)行陽極氧化處理,這種方法廣泛用于機(jī)械零件,飛機(jī)汽車部件,精密儀器及無線電器材,日用品和建筑裝飾等方面。
硬質(zhì)氧化件的公差尺寸如何預(yù)留
對(duì)于螺孔等部位事后無法采用機(jī)械方法進(jìn)行修復(fù)的,則在硬質(zhì)氧化之前需經(jīng)保護(hù)處理,以免因無法裝配而造成廢品。
對(duì)于有均勻度和光潔度要求的部位,事后尚需進(jìn)行研磨,這一尺寸的損耗事先亦要做到心中有數(shù)。當(dāng)硬質(zhì)陽極氧化膜的厚度要求在100μm時(shí),制件的單面實(shí)際尺寸相當(dāng)于增加近50μm左右。但隨著本身材料純度的不同和工藝條件的差異,實(shí)際以取得可靠數(shù)據(jù)尺寸的增厚值也會(huì)有差別,必要時(shí)需經(jīng)試驗(yàn),然后決定公差配合余量。
如何防止陽極氧化過程中產(chǎn)生邊角效應(yīng)?因?yàn)榻遣康哪げ豢赡苋S生長,膜層越厚越嚴(yán)重。為此厚層陽極氧化膜的角部半徑應(yīng)該取大一些。而純鋁成膜初期不顯顏色,當(dāng)膜層的厚度逐漸增厚時(shí),制件表面的顏色也會(huì)逐漸由無色變?yōu)闇\褐色至褐色。
硬質(zhì)氧化膜的顏色隨合金成分的不同與膜層厚度的增加而有所差異。就合金中含硅量較高的合金的表面顏色是從灰色轉(zhuǎn)向深灰色的。如膜層較薄時(shí)R值可在1mm左右,硬質(zhì)陽極氧化膜層厚度達(dá)80μm以上時(shí)R值不應(yīng)小于3mm。硬質(zhì)氧化膜的生長過程中難免會(huì)產(chǎn)生微裂紋,尤其在制件的邊角部位。
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鋁陽極氧化的研究進(jìn)展-富坤陽極氧化廠家
鋁由于其比重小,加工性能好,導(dǎo)電、熱性能優(yōu)良,塑性好,抗大氣腐蝕能力強(qiáng),易于成形,價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)在輕工,建材,航天等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。鋁在空氣中可自然形成一層氧化膜,起到一定的防護(hù)作用,但這種在空氣中自然形成的膜性能并不足以真正地保護(hù)鋁基體。因而人們研究了各類方法以制得性能優(yōu)良的鋁陽極氧化膜,鋁陽極氧化法是其中為常用的一種。鋁陽極氧化膜不僅具有良好的力學(xué)性能、很高的耐蝕性,同時(shí)還具有較強(qiáng)的吸附性,可對(duì)其進(jìn)行著色處理獲得誘人的裝飾外觀。
鋁陽極氧化,是指在一定的電解液中,以鋁為陽極進(jìn)行電解,從而使其表面形成氧化物薄膜的過秳。通過鋁陽極氧化法可以在鋁表面上獲得足夠厚的氧化膜,且膜層具有硬度高、絕緣性好、耐蝕性強(qiáng)、吸附能力強(qiáng)等特點(diǎn)。它被廣泛應(yīng)用于建筑、航空、工業(yè),電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。隨著工業(yè)的収展,傳統(tǒng)的鋁陽極氧化法已不能滿足人們的需要,因此改善陽極氧化鋁膜的性能成為當(dāng)今研究領(lǐng)域的一個(gè)焦點(diǎn)。
鋁陽極氧化的方法可以根據(jù)是電解液的不同分為磷酸法、硫酸法、鉻酸法、草酸法、有機(jī)酸法和混合酸法等。鋁陽極氧化使用的電源從開始時(shí)的直流電,發(fā)展到交流電、交直流疊加、方波脈沖電源等。用硫酸配電解液直流電進(jìn)行鋁陽極氧化,是為經(jīng)典的方法,此法具有工藝簡單、溶液穩(wěn)定、操作簡便和成本低等優(yōu)點(diǎn)。