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一般的鋁陽極氧化膜具體那些特性
陽極氧化膜的應用不只是因為它的硬性特征,它的附屬屬性或者說加分項更被人所青睞,就如我們使用的蘋果手機等,五顏六色的機身,都是基于陽極氧化膜可染色性。我們續(xù)接前文,繼續(xù)來看一下陽極氧化膜的其他特性。
陽極氧化膜的化學穩(wěn)定性
我們都見過日常生活中的鋁材,它不會像鐵一樣生紅銹,后直接腐蝕掉。原因便是鋁表面有一層自然氧化膜,它致密而穩(wěn)定,隔絕氧氣保護鋁基體。而陽極氧化膜有更高的化學穩(wěn)定性,且具有較高的抗腐蝕能力,能更好的用于鋁及鋁合金零件表面防護。氧化膜的防護能力決定于膜的厚度、松孔程度以及基體金屬的合金成分。故純鋁的氧化膜抗蝕能力由于合金。
陽極氧化膜的多孔性
之前也有提到過陽極氧化膜分為多孔層和阻擋層。多孔層的孔洞具有很高的吸附能力,可以吸附各種染料、鹽類和潤滑劑等等。該特性為后續(xù)鋁染色或增加其他屬性提供了基本條件,在使用Hsjt Black 415A等染料時,染料分子會吸附在膜孔上,從而達到給鋁上色的效果。包括后用ht800高溫封孔劑對鋁材進行處理,也是針對陽極氧化膜膜孔的封閉,保證顏色不會脫落。
陽極氧化膜的結合力
鋁陽極氧化膜是由鋁基體自己生成,與鋁基體結合非常牢固,一般使用機械方法很難從鋁基體上將氧化膜去除,它比一般的涂鍍層結合力要高很多
鋁合金陽極氧化膜你知道多少
鋁不論是天然氧化,電化學氧化,化學氧化,堿性氧化,酸性氧化還是陽極氧化,它的氧化膜的構成成分都是一樣的,主要是Al2O3組成。這層膜的構成,能保護鋁基體不被繼續(xù)氧化腐蝕,不會像鐵一般經年后都是鐵銹。人們正是發(fā)現(xiàn)了這一點,就開始在這層膜上做起了文章。
鋁合金的陽極氧化膜主要有兩種類型:壁壘型陽極氧化膜和多孔型陽極氧化膜,而我們能加以利用的是多孔型陽極氧化膜。多孔型陽極氧化膜是由兩部分組成——多孔層和阻擋層。多孔層,顧名思義就是有很多小孔的膜層,其孔洞半徑以微米計。阻擋層,存在于鋁基體和多孔層中間,無孔致密,隔絕外界空氣,其和壁壘型陽極氧化膜是一樣的結構,但是不能理解為就是壁壘型陽極氧化膜。那么,其有哪些性質呢?
1、多孔型陽極氧化膜為二層結構,內層是純度較高的三氧化二鋁,致密的薄的玻璃狀膜,厚度約0.01~0.05mm,硬度較高;外層是含水的三氧化二鋁(Al2O3·H2O)膜。
2、氧化膜與基體結合牢固,因為氧化膜是由基體金屬生成的,與基體金屬結成為一個整體。
3、氧化膜孔隙多,孔隙成錐形毛細管狀,孔徑自內向外變大。因而,它具有很好的吸附能力,易染成各種顏色,加強裝飾作用;與涂料結合力強,適于作涂裝底層;為提高耐蝕性能,應進行封孔處理。
4、氧化膜是絕緣體,當膜厚1μm時,擊穿電壓為25V;純鋁氧化膜的電阻率為109Ω/cm2。
5、氧化膜耐熱性能優(yōu)良,耐熱可高達1500℃,其熱導率比金屬低。
6、氧化處理后,工件的尺寸稍有增大,因為三氧化二鋁的體積比鋁的體積大。
鋁型材陽極氧化中冷封孔處理的優(yōu)點與缺點
1、冷封孔的原理
冷封孔也叫低溫封孔,是指將鋁型材置入25-35℃的水溶液中使其發(fā)生水合作用,低溫的環(huán)境使水合反應的速度變慢,水中的氟離子是一種非常活潑的陰離子,且具有很好的吸附作用,可與氧化鋁發(fā)生化學反應而生成氟鋁化物;水中的鎳離子水向氧化膜孔中擴散,與氫氧根離子生成氫氧化二鎳,沉淀于膜孔中,從而起到封孔的作用,可用下列化學方程式表示:
Ni2﹢ 2OH﹣→Ni(OH)?↓
2、冷封孔的優(yōu)點
①由于冷封孔的封孔溫度為25-35℃,不用加熱到很高溫度,不僅可節(jié)省很多電力能源的消耗,而且對周圍的工作環(huán)境也沒有什么影響。
②冷封孔的封孔速度為1min/μm,比熱封孔的速度要快2min/μm,不僅減少了封孔槽的數(shù)量,而且提高了封孔質量。
③冷封孔工藝中可以調解封孔液的濃度,使鎳離子的沉淀反應只在氧化膜中發(fā)生,減少鋁型材表面掛灰的現(xiàn)象。
3、冷封孔的缺點
①由于冷封孔的封孔溫度低,各化學物質的反應速度都變得緩慢,使得槽液中化學試劑的用量比熱封孔用量要多,在化學反應中氟離子的濃度降低,產生的氫氧根離子使槽液的pH值升高,需要不斷地對槽液進行測試和調整,不僅增加作業(yè)人員的工作量,而且生成的氟化物還會對污染空氣,對生態(tài)環(huán)境造成很大的危害。
②低溫封孔處理中,氧化膜的耐磨性增加了,同時硬度也增加了,對于氧化膜厚度在25μm以上的鋁型材,很容易出現(xiàn)膜層剝落和開裂。建議氧化膜厚度超過25μm的鋁型材,采用中溫或高溫封孔的處理方法,降低膜層的脆性,防止氧化膜層剝落和開裂現(xiàn)象的發(fā)生。