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氧化工藝的穩(wěn)定性
在氧化染色整個流程中,因為氧化工藝原因造成染色不良是比較普遍的。氧化膜的膜厚和孔隙均勻一致是氧化染色時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氧化膜的溶解反應(yīng)加快,利于孔隙的擴張,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,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間,這樣,氧化膜在溶液中的溶解減少,膜孔致密,染色時間加長。同時,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,同時在要求染深色顏色(如黑色)時,因為膜厚不夠,導致染料的沉積量有限,無法達到要求的顏色深度。
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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性、裝飾性以及一些其他的功能特性。從這個定義出發(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、增強耐磨性及硬度,保護金屬表面等。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250~500千克/平方毫米,良好的耐熱性 ,硬質(zhì)陽極氧化膜熔點高達2320K ,優(yōu)良的絕緣性 ,耐擊穿電壓高達2000V ,增強了抗腐蝕性能 ,在ω=0.03NaCl鹽霧中經(jīng)幾千小時不腐蝕。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)動機氣缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力強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)都可進行陽極氧化處理,這種方法廣泛用于機械零件,飛機汽車部件,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留
對于螺孔等部位事后無法采用機械方法進行修復的,則在硬質(zhì)氧化之前需經(jīng)保護處理,以免因無法裝配而造成廢品。
對于有均勻度和光潔度要求的部位,事后尚需進行研磨,這一尺寸的損耗事先亦要做到心中有數(shù)。當硬質(zhì)陽極氧化膜的厚度要求在100μm時,制件的單面實際尺寸相當于增加近50μm左右。但隨著本身材料純度的不同和工藝條件的差異,實際以取得可靠數(shù)據(jù)尺寸的增厚值也會有差別,必要時需經(jīng)試驗,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)?因為角部的膜不可能三維生長,膜層越厚越嚴重。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,當膜層的厚度逐漸增厚時,制件表面的顏色也會逐漸由無色變?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R值可在1mm左右,硬質(zhì)陽極氧化膜層厚度達80μm以上時R值不應(yīng)小于3mm。硬質(zhì)氧化膜的生長過程中難免會產(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展-富坤陽極氧化廠家
鋁由于其比重小,加工性能好,導電、熱性能優(yōu)良,塑性好,抗大氣腐蝕能力強,易于成形,價格便宜等優(yōu)點在輕工,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性能、很高的耐蝕性,同時還具有較強的吸附性,可對其進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、吸附能力強等特點。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今研究領(lǐng)域的一個焦點。
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、有機酸法和混合酸法等。鋁陽極氧化使用的電源從開始時的直流電,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。