微弧氧化技術(shù)的原理及特點(diǎn)

一、微弧氧化技術(shù)的原理及特點(diǎn)：微弧氧化陶瓷技術(shù)是一種在鋁、鎂、鈦等輕金屬合金表面原位生長陶瓷層的高新技術(shù)。其原理是在工件表面生成陽極化膜的同時(shí)，通過微電弧瞬時(shí)7000K高溫把極化膜轉(zhuǎn)為陶瓷相。該陶瓷層硬度高、高耐磨、韌性好、與基體結(jié)合力強(qiáng)、耐腐蝕、耐高溫氧化、絕緣性好，特別適用于高速運(yùn)動(dòng)且需要高耐磨、耐腐蝕、抗高溫沖擊的輕金屬合金零部件。微弧氧化技術(shù)的突出特點(diǎn)是：（1）大幅度地提高了材料的表面硬度，顯微硬度在1000至2000HV，可與硬質(zhì)合金相媲美，大大超過熱處理后的高碳鋼、高合金鋼和高速工具鋼的硬度；（2）良好的耐磨損性能；（3）良好的耐熱性及抗腐蝕性。這從根本上克服了鋁、鎂、鈦合金材料在應(yīng)用中的缺點(diǎn)，因此該技術(shù)有廣闊的應(yīng)用前景；（4）有良好的絕緣性能，絕緣電阻可達(dá)100MΩ以上。（5）基體原位生長陶瓷膜，結(jié)合牢固,陶瓷膜致密均勻。

二、適用領(lǐng)域：微弧氧化技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空、機(jī)械、汽車、交通、石油化工、紡織、印刷，煙機(jī)，電子、輕工、等行業(yè)。如：鋁合金加工成的子母推進(jìn)器、鋁合金閥門、內(nèi)燃機(jī)中的活塞、氣動(dòng)元件中的氣缸和閥芯、風(fēng)動(dòng)工具中氣缸、紡織機(jī)械中導(dǎo)紗輪和紡杯、印刷機(jī)中搓紙輥和印刷輥等。鎂合金的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋和箱體、踏板、方向盤和座椅，3C產(chǎn)品的殼體等。鈦合金的艦船潛艇中防腐部件、石油化工及中的耐腐容器及設(shè)備等。還可應(yīng)用于零部件的表面修復(fù)。

壓鑄鋁氧化著色跳色原因分析

壓鑄鋁氧化著色過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)壓鑄件跳色或者顏色發(fā)花等問題，下面就這個(gè)問題進(jìn)行分析，出現(xiàn)這種狀況的原因和處理方法。

壓鑄鋁氧化著色出現(xiàn)染色發(fā)花、跳色的原因及處理方法：

1、染液PH值偏低，可用稀氨水調(diào)到規(guī)范值。

2、清洗不干凈。堅(jiān)強(qiáng)水洗。

3、染料溶解不完全，加強(qiáng)溶解致完全溶解。

4、染液溫度太高，降低溫度。

5、氧化膜孔隙小，原因是氧化溫度太低，抑制皮膜被硫酸溶解，可適當(dāng)調(diào)高氧化溫度避免此問題。

6、染色上色太快，二染色時(shí)間太短，可調(diào)稀染液，降低染色溫度，適當(dāng)延長染色時(shí)間。

7、封孔溫度太低，加溫解決。

8、封孔液PH值太低，用稀氨水調(diào)高到規(guī)范值。

9、染色表面易擦掉。主要原因是皮膜粗糙，一般是氧化溫度太高所致。應(yīng)注意控制好氧化溫度在規(guī)范范圍之內(nèi)。

為不影響工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，在進(jìn)行著色工作時(shí)，需要認(rèn)真、細(xì)心處理，盡量做到操作無誤，以保證生產(chǎn)效率。

鋁合金氧化與電鍍的區(qū)別

電鍍產(chǎn)品

我們這里說鋁合金的氧化是陽極氧化，陽極氧化和電鍍雖然都是需要通電的，但是兩者有本質(zhì)的區(qū)別。

首先來看一下陽極氧化，并不是所有的金屬都適合陽極氧化。一般金屬合金比較事宜進(jìn)行陽極氧化處理，而鋁材是應(yīng)用的為廣泛的。陽極氧化是通過把被氧化的金屬（鋁材）作為陽極，通低壓直流電進(jìn)行電解氧化，使材料表面形成一層致密的氧化膜，這層氧化膜是自身金屬的氧化物。

陽極氧化鋁制品

電鍍就不一樣了，電鍍適用于各種金屬和非金屬的表面處理。只要經(jīng)過合理的表面處理，各種金屬及部分非金屬都可以進(jìn)行電鍍。即便它是一片薄薄的樹葉，只要經(jīng)過合理的處理，也是可以電鍍的。與陽極氧化不同的是，被電鍍的材料是作為陰極，鍍層金屬作為陽極進(jìn)行通電的，鍍層金屬以金屬離子的狀態(tài)存在電解液中。通過電荷效應(yīng)，陽極的金屬離子向陰極移動(dòng)，并沉積在陰極的被電鍍材料上。比較常見的鍍層金屬有金、銀、銅、鎳、鋅等。

本色氧化鋁制品

由此可見，陽極氧化與電鍍都屬于表面處理，都可以達(dá)到美觀，抗腐蝕的效果。兩者區(qū)別就在于電鍍是通過物理效應(yīng)在原本的材料表面添加另一種金屬保護(hù)層，而陽極氧化是將金屬的表面一層進(jìn)行電化學(xué)氧化。

而鋁合金材料的表面處理方式還是陽極氧化，因其陽極氧化表面美觀度更好，耐腐蝕性更強(qiáng)，也更易于打理。并且鋁合金材料可以氧化著色，以得到各種想要的顏色。

?鋁合金氧化膜的電解著色

1.鋁合金氧化膜的常用著色工藝：

鋁合金常用著色工藝大體上可以分為三類：

a.整體著色法：包括自然發(fā)色和電解發(fā)色兩種，自然發(fā)色指陽極氧化過程使鋁合金中添加成分（Si、Fe、Mn等）氧化，而發(fā)生氧化膜的著色。電解發(fā)色指電解液組成及電解條件的變化而引起的氧化膜的著色。

b.染色法：以一次氧化膜為基礎(chǔ)，用無機(jī)顏料或者有機(jī)染料進(jìn)行染色的氧化膜。

c.電解著色法：以一次氧化膜為基礎(chǔ)，在含金屬鹽的溶液中用直流或交流電進(jìn)行電解著色的方法，電解著色的耐候性、耐光性和使用壽命比染色法要好、其成本遠(yuǎn)低于整體著色法，目前廣發(fā)應(yīng)用于建筑鋁型材的著色。國內(nèi)外工業(yè)化的電解著色槽液基本上都是鎳鹽和錫鹽（包括錫鎳混合鹽）溶液兩大類，顏色大體上都是從淺到深的古銅色系。

2.電解著色的原理

多孔型陽極氧化膜的有規(guī)律和可控制的微孔，通過電解著色在孔的底部沉積非常細(xì)的金屬和（或）氧化物顆粒，由于光的散射效應(yīng)可以得到不同的顏色。顏色的深淺和沉積顆粒的數(shù)量有關(guān)，也就是與著色時(shí)間和外加電壓有關(guān)。一般來說，電解著色顏色類似都是從香檳色、淺到深的青銅色一直到黑色，色調(diào)又不完全相同，這與析出顆粒的尺寸分布有關(guān)。目前電解著色只有于古銅色、黑色、金黃色、棗紅色幾種。

3.電解著色的應(yīng)用

Sn鹽和Sn-Ni混合鹽是我國和歐美主要的著色方法，其鹽為SnSO4，是利用Sn2 電解還原在陽極氧化的微孔中析出而著色；但Sn2 穩(wěn)定性差易被氧化成沒有著色能力的Sn4 ，因此錫鹽著色關(guān)鍵是槽液成分和錫鹽穩(wěn)定性是此工藝的關(guān)鍵，錫鹽對雜質(zhì)不敏感，著色均勻性比較好，對水污染不大。 Ni鹽電解著色在日本比較普遍，他常用于淺色系（仿不銹鋼色、淺香檳色），他著色速度快，槽液穩(wěn)定性好 ，但對雜質(zhì)敏感，目前除雜質(zhì)設(shè)備已成熟，但需要一次性投資大。