鋁合金為什么需要表面氧化處理？

鋁及鋁合金表面氧化是鋁制品加工過程中較為重要的表面處理工藝。

經(jīng)化學(xué)氧化杜理獲得的氧化膜，厚度一般為0.3～4um，質(zhì)軟、耐磨和抗蝕性能均低于陽(yáng)極氧化膜．所以，除有特殊用途外，很少單獨(dú)使用．但它有較好的吸附能力，在其表面再涂漆，可有效地提高鋁制品的耐蝕性和裝飾性。經(jīng)陽(yáng)極氧化處理獲得的氧化膜，厚度一般在5-20v m，硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜厚度可達(dá)60- 2500m．其膜層還具有似下特性：

(1)鋁加工的硬度較高。純鋁氧化膜的硬度比鋁合金氧化膜的硬度高．通常，它的硬度大小與鋁的合金成份、陽(yáng)極氧化時(shí)電解液的工藝條件有關(guān)．陽(yáng)極氧化膜不僅硬度較高，而且有較好的耐磨性．尤其是表面層多孔的氧化膜具有吸附潤(rùn)滑劑的能力，還可進(jìn)一步改善表面的耐磨性能．

(2)鋁加工的有較高的耐蝕性．這是由于陽(yáng)極氧化膜有較高的化學(xué)穩(wěn)定性．經(jīng)測(cè)試，純鋁的陽(yáng)極氧化膜比鋁合金的陽(yáng)極氧化膜耐蝕性好．這是由于合金成分夾雜或形成金屬化合物不能被氧化或被溶解，而使氧化膜不連續(xù)或產(chǎn)生空隙，從而使氧化膜的耐蝕性大為降低．所以，一般經(jīng)陽(yáng)極氧化后所得的膜必須進(jìn)行封閉處理，才能提高其耐蝕性能。

(3)鋁加工有較強(qiáng)的吸附能力。鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化膜為多孔結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的吸附能力，所以給孔內(nèi)填充各種顏料、潤(rùn)滑劑、樹脂等可進(jìn)一步提高鋁制品的防護(hù)、絕緣、耐磨和裝飾性能．

(４)鋁加工有很好的絕緣性能．鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化膜，已不具備金屬的導(dǎo)電性質(zhì)，而成為良好的絕緣材料．

(5)絕熱抗熱性能強(qiáng)．這是因?yàn)殛?yáng)極氧化膜的導(dǎo)熱系數(shù)大大低于純鋁·陽(yáng)極氧化膜可耐溫15001C左右，而純鋁只能耐660℃．好綜上所述，鋁和鋁合金經(jīng)化學(xué)氧化處理，特別是陽(yáng)極氧化處理后，在其表面形成的氧化膜具有良好的防護(hù)一裝飾等特性．因此，被廣泛應(yīng)用于航空、電氣、電子、機(jī)械制造和輕工工業(yè)等方面。

陽(yáng)極氧化膜的形成機(jī)理

鋁及其合金的陽(yáng)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(yáng)極氧化時(shí)，在陽(yáng)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(shí)酸對(duì)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(shí)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(zhǎng)速度減慢，一直到與膜溶解速 度相等時(shí)，膜的厚度才為一定值。

鋁及鋁合金陽(yáng)極氧化膜結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用

陽(yáng)極氧化技術(shù)是用金屬制件作陽(yáng)極,在電解作用下金屬制件表面形成氧化物薄膜的過程。陽(yáng)極氧化處理的鋁及鋁合金,進(jìn)一步改善了其表面的耐磨性、耐蝕性、電氣絕緣性,表面色澤也更加艷麗美觀,廣泛用于航空、航天、電子、建筑裝飾及日用制品等方面。近來,隨著鋁制造水平和氧化技術(shù)的不斷發(fā)展,陽(yáng)極氧化膜的組織結(jié)構(gòu)又產(chǎn)生了很多新的特性,作為材料的功能化應(yīng)用已擴(kuò)展到磁學(xué)、光學(xué)、光電學(xué)、分離膜及印刷電路板等眾多嶄新領(lǐng)域,使得人們對(duì)陽(yáng)極氧化技術(shù)及陽(yáng)極氧化膜組織結(jié)構(gòu)特征的研究興趣與日俱增。

手機(jī)外殼陽(yáng)極氧化應(yīng)該控制什么？

1、鋁材的選擇

鋁材成分差別及雜質(zhì)的含量將直接影響著陽(yáng)極氧化膜的外觀質(zhì)量。

當(dāng)鋁材的合金成分一定時(shí)，影響外觀質(zhì)量的主要因素是有害雜質(zhì)，如銅、硅、鉻、鐵、鋅、錳等金屬元素。這些金屬元素在鋁材中的含量越少，經(jīng)陽(yáng)極氧化后的光潔光亮度就越好；反之，就越差。

各種牌號(hào)的高純鋁及純鋁，其氧化膜的透明度和光潔、光亮度隨著雜質(zhì)含量的增加而逐漸變差。L04,L03高純鋁，其表面的光潔光亮度可達(dá)到鏡面狀態(tài)，且膜層無色透明。在高純鋁鎂合金的牌號(hào)中，LT66的表面同樣可以達(dá)到無色透明的鏡面狀的光潔光亮度。LT66-1較次于LT66，LT66-2又次于LT66-1。

2、硫酸濃度的選擇

氧化膜的成長(zhǎng)速度與電解液中硫酸濃度有密切關(guān)系。

膜的增厚過程取決于膜的溶解和生長(zhǎng)速度比：通常隨著硫酸濃度的增大，氧化膜的溶解速度也增大；反之，濃度降低溶解速度也減小。因此，采用稀硫酸有利于膜的成長(zhǎng)。

3、電解液溫度的選擇

與硫酸濃度變化的影響基本相同。溶液溫度升高，氧化膜的溶解速度升高，膜的生長(zhǎng)速度減少，氧化膜的厚度必然減少。

同時(shí)，溫度的變化對(duì)氧化膜的厚度和耐磨性也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。一般溫度控制在18--20℃時(shí)獲得的氧化膜多孔、吸附性能好、富有彈性、抗鹽霧能力較好，所以在夏季室溫高，要注意控制溫度。