鋁及鋁合金雖具有許多優點,但由于鋁的電極電位較低,當在潮濕的氣氛中與其他高電位金屬接觸時,極易產生接觸腐蝕。同時,由于鋁表面硬度不高,也不能防止磨損而造 成的破壞。如采用陽極氧化處理獲得均勻致密的氧化物膜,其厚度一般為3~30μm,從而可---地提高鋁及鋁合金制品的耐磨損性、耐腐蝕性,增加色澤外觀。上述處理的鋁及鋁合金已成功地應用于飛機、火箭、建筑及裝飾等要求耐磨損、耐腐蝕方面。
硬質氧化膜的生成機理,與普通---陽極氧化相同,但為了獲得厚而硬的膜層,需要采用攝氏0度左右的電解液,和高電壓和大電流的方法,使膜的生成速度遠大于溶解速度,使膜層結構發生變化,陽極氧化,構成了硬質氧化膜生長過程的新特點。硬質氧化膜也是雙層結構,其區別在于比普通氧化膜的阻擋層厚度大10倍,孔壁也如此,這是硬度高的基本原因之一。然而孔隙率比普通氧化膜少7~8倍。只有2%~6%,硬質膜基組雜亂無章互相干擾,出現一種特殊的棱柱狀。導致膜內應力大,甚至引起開裂,合金元素和電解分解產物在膜壁中的殘留。引起氧化膜的色澤深暗及合金成分不同的顏色不同。合金成分和雜質,對硬質氧化有較大的影響,它影響氧化膜的均勻性和完整性,鋁銅。鋁猛合金,作硬質氧化比較因難。
硬質氧化處理各種特性及技術說明:
1.特性:硬質氧化是一種電化學處理方式,在純鋁或鋁合金材料上面形成一極硬、耐高溫、耐磨、有高電阻性、耐腐蝕的硬氧化膜。此一---之表面硬度,配合鋁合金本身輕、機械加工容易、低成本的特性,廣泛應用于各種工業及-用途上,此值我國工業升級之際,更是精密工業不可或缺的一環。
2.硬度:指膜層之硬度,膜層厚度thickness指build up和penetration兩部份。t=1/2build up+1/2penetration 。硬度為之低標準為b.s.5599規定hrc36以上約hv350接近底材部份可超過hrc60(hv700)以上。
3.耐磨性:以taber abraser cs-17 1000g 負載,鋁合金硬化處理之耐磨性遠優于硬鉻電鍍及其它之硬化鋼。
4.尺寸要求:膜層厚度一般為50±5μm ,元件單面尺寸約增加25μm,對于較精 公差及特殊厚度要求,需于圖面上---注明。
5.抗蝕性:經封孔,鹽霧試驗astm117規格超過5000小時無腐蝕現象發生。
6.合金材料適合性:適用于所有鋁合金,包括1000純鋁系1050、1100、2000鋁銅系2014、3000鋁錳系、5000鋁鎂系。6000鋁鎂矽系6061、60637000鋁鋅系7050及鑄造鋁合金514.2、a514.2、518.2、adc.5 adc.6 等。
7.耐電壓breakdown voltage:達1500vdc以上。
8.高度電阻性:于20度c 為4ⅹ10.15歐姆cm2/cm,黑色陽極氧化,可作為---之絕緣體。
9.耐熱性:膜層熔點達2050度c,短時間可保護鋁材在高溫中免受損害。
10.低摩擦系數:磨光后的表面,摩控系數可低至0.095,因此各種及民用裝備滑軌,---陽極氧化,均應用此技術。
11.氧化膜的結合力:硬質氧化膜的形式是有一半的膜在鋁的內部一半長出來,與鋁基體金屬的結合力很強,鋁材陽極氧化,很難用機械方法將它們分離,即使膜層隨基體彎曲直至破損,膜層與基體金屬仍保持---的結合。
12.氧化膜結構的多孔性:氧化膜具有多孔的蜂窩狀結構,可使膜層對各種有機物、樹脂、無機物、染料及油漆等表現出---的吸附能力,可作為涂鍍層的底層,也可將氧化膜染成各種不同的顏色硬質氧化膜,只可染黑色提高金屬的裝飾---。
制作硬質氧化注意事項:
1.制品上所有棱角應倒成直徑不小于0.5mm的圓弧,不允許有銳角及毛刺以避免電流集中造成局部過熱、變脆、斷裂.
2.不要求厚膜部位用 vinyl perchloride adhesive 等加以保護,螺紋孔,定位銷孔用塑料或膠皮堵塞.
3.制品經硬質氧化后,尺寸增加約為膜厚的一半(單邊)所以對尺寸要求嚴格的制品,應根據膜厚確定其陽極氧化前的尺寸余量 .
4.氧化膜與基體結合牢固,但膜層有脆性,并隨厚度增加和增大,所以不宜用于承受沖擊,彎曲或變形的零件。達到一定厚度的硬質膜會使鋁合金的疲勞強度有較大的降低,尤其是高強度鋁合金,故對承受疲勞荷重零件,進行硬質氧化應十分慎重。
針對鋁合金的陽極氧化,比較多,可以應用在日常生活中,以為這種工藝的特性,使鋁件表面產生堅硬的保護層,可用于生產廚具等日用品。但鑄造鋁的陽極氧化---不好,表面不光良,還只能是黑色。鋁合金型材就要好一點,下面為大家簡單的介紹一下鋁板氧化處理的方法。
近十年來,我國的鋁氧化著色工藝技術發展較快,很多工廠已采用了新的工藝技術,并且在實際生產中積累了豐富的經驗。已經成熟和正在發展的鋁及其合金陽極氧化工藝方法很多,可以根據實際生產需要,從中選取合適的工藝。
在選取氧化工藝之前,應對鋁或鋁合金材質情況有所了解。因為,材料的優劣、所含成份的不同,是會直接影響到鋁制品陽極氧化后的的。關于這一點,洪九德、范濟同志已有專門論述(參看《電鍍與涂飾》1982年第2期p.27)。
比如,鋁材表面如有氣泡、劃痕、起皮、粗糙等缺陷,經陽極氧化后,所有疵病依然會顯露出來。而合金成份,對陽極氧化后的表面外觀,也產生直接的影響。
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