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鋁氧化知識精選,鋁采用不同氧化處理所得膜層厚度
鋁及其合金在空氣中,都會在其表面自然生成一層極薄的氧化膜。(厚度達(dá)0.01~0.05μ)這層自然氧化膜是無晶形的,因此使制作表面市區(qū)原有光澤。自然氧化膜雖然可以阻止鋁及其合金繼續(xù)腐蝕,然而由于表面各部分所受腐蝕因素的作用不一致,其氧化膜是疏松多孔不均勻、抗蝕能力不強(qiáng),容易沾染污跡。所以說,自然氧化膜是不能可靠地防止鋁及其合金的腐蝕。
從用人工的方法在鋁及其合金表面形成一層具有保護(hù)作用的氧化膜,這種人工氧化膜經(jīng)過適當(dāng)處理(封閉)后,無晶形成氧化膜轉(zhuǎn)變成晶形氧化膜,孔隙也被消除,膜層硬度高,耐磨、抗腐蝕性也提高、光澤度好、能經(jīng)久不變。經(jīng)過適當(dāng)染色處理后可得到令人滿意的外觀。
鋁是比較活潑的金屬,標(biāo)準(zhǔn)電位—1.706伏、在大氣中是比較耐蝕的、其原因是鋁經(jīng)氧化后生成氧化鋁薄膜(Al2O3),雖然氧化膜比較薄而疏松,但比其他金屬的氧化膜(如氧化鐵)要致密的多。早一班大氣條件下,有較高的抗蝕能力。尤其是純鋁(99.99%),主要是其雜質(zhì)少,電化學(xué)性質(zhì)均勻,因而不易產(chǎn)生為電池腐蝕。在工業(yè)生產(chǎn)中,純鋁使用較少,(純鋁的延展性、光亮度,抗腐蝕性甚佳,尤其耐腐蝕能力比工業(yè)鋁,<98.5%>大30倍左右),由于強(qiáng)度太低,純鋁不能廣泛應(yīng)用。當(dāng)加入合金元素形成鋁合金后,就解決了強(qiáng)度低的缺陷。強(qiáng)度問題解決了,新的問題又出現(xiàn),鋁合金的抗蝕性下降了。因為使用的合金元素一般為銅、鎂、錳、硅、鋅等他們中的大多數(shù)元素和鋁構(gòu)成微電池是陰極,鋁是陽極。這樣在外界腐蝕介質(zhì)的作用下,鋁的腐蝕加速,為解決上述問題,保證鋁合金既有足夠的強(qiáng)度又有較高的抗腐蝕性,鋁合金必須經(jīng)過氧化處理。
陽極氧化的幾大奇招
金屬露在空氣里很容易被氧化而導(dǎo)致腐蝕金屬,降低器材使用壽命。我們其實可以用方法保護(hù)好,在外面涂上一層保護(hù)膜就可以很好解決問題,所以陽極氧化能給鋼材上保護(hù)膜,利用金屬表面在空氣以氧氣和氧化劑在附上氧化而形成一層緊密氧化性保護(hù)膜,把氧氣隔離外面。在陽極氧化廠里氧化一般有幾種方法:陽極氧化法、酸堿氧化法、熱氧化法和化學(xué)氧化法等等。這些氧化法是怎樣原理:
一、陽極氧化法是一種利用金屬陽極氧化,把金屬器件表面作為陽極,在電鍍液里金屬陽極與電鍍液氧化形成氧化膜,這種氧化膜是一種致密保護(hù)膜,與金屬表面鈍化作用提高了金屬與保護(hù)膜結(jié)合性,具有有很強(qiáng)吸附性,就有效將空氣中氧氣和水隔離,并且不容易掉落,延長金屬壽命,所以廣泛運用于金屬底層
二、酸堿氧化法。這是兩種不同方式的氧化,堿性氧化是將金屬放入堿性溶液浸泡,浸泡時間長短是根據(jù)金屬含碳原子多少來覺得。金屬配件在堿性溶液里氧化完后,放出來烘干就可以完成;至于酸性氧化就是把金屬放入酸性溶液里進(jìn)行,原理和堿性氧化方法一樣。介于這兩種方法,酸性氧化相對就比較經(jīng)濟(jì),處理后生成的保護(hù)膜抗腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度比堿性的強(qiáng)。
三、熱氧化法。是把金屬加熱五六百攝氏度下再與熱蒸汽和還原劑產(chǎn)生化學(xué)作用,生成的保護(hù)膜就具有很強(qiáng)防氧性。
四、化學(xué)氧化法。將金屬配件放在配好的溶液中,在一定溫度下放置一段時間后形成氧化膜,把零件清洗干凈烘干就完成。操作簡單。在陽極氧化廠這種就大部分用在有色金屬氧化。
陽極氧化膜的形成機(jī)理
鋁及其合金的陽極氧化所用的電解液一般為中等溶解能力的酸性溶液,鉛作為陰極,僅起導(dǎo)電作用。鋁及其合金進(jìn)行陽極氧化時,在陽極發(fā)生下列反應(yīng):
H2O-2e→O 2H
2AL 3O→AL2O3
在陰極發(fā)生下列反應(yīng):
2H 2E→H2
同時酸對鋁和生成的氧化膜進(jìn)行化學(xué)溶解,其反應(yīng)如下:
2AL 6H →2AL3 3H2
AL2O3 6H →2AL3 3H2O
氧化膜的生成與溶解同時進(jìn)行,氧化初期,膜的生成速度大于溶解速度,膜的厚度不斷增加;隨著厚度的增加.其電阻也增大,結(jié)果使膜的生長速度減慢,一直到與膜溶解速 度相等時,膜的厚度才為一定值。