硬質陽極氧化處理采用直流電源或直流和交流疊加電源。其溶液種類也較多,以采用h2so4 硬質陽極氧化處理較普遍。
采用h2so4 硬質陽極氧化法時,應考慮影響氧化膜層的各因素。
(1) h2so4 氧化處理的濃度:常采用200~250g/l,槽液的相對密度(室溫下)為1.12~1.15。
(2)水:水是硬質陽極氧化處理的主要成分,一般采用蒸餾水或冷開水,而不用自來水,因為自來水中含有氯離子,當cl一>;1%時,其制件在氧化過程中就會腐蝕,并出現白斑。
(3)氧化處理的溫度:溫度是影響氧化膜的重要因素之一。嚴格控制溫度,其氧化膜增厚,硬度提高且光滑、致密。
(4)電流密度:電流也是影響氧化膜的重要因素之一,它與氧化膜的生成速度、氧化膜的組織有較大關系。電流密度過低時,氧化膜的生成速度緩慢,處理時間增加;反之,過高時,會導致溶液和電極因焦耳效應而過熱,使氧化膜溶解速度增加,硬度下降,陽極氧化,表面粗糙、疏松起粉。
(5)初始電壓與處理時間:硬質陽極氧化處理的初始電壓與時間對氧化膜的影響也是很大的。初始的電壓過大,會導-流的增加,焦耳熱和生成熱劇增,促使溶解速度-,氧化膜則軟,無光澤,起粉,不耐磨。
對于氧化處理時間,一般是隨著氧化處理時間的延長,氧化膜厚度增加,但到一定時間后,若不增加外加電壓,氧化膜實際不增加。如果繼續延長時間,則氧化膜硬度低,疏松起粉。相反,氧化處理時間太短,氧化膜厚度薄且不耐磨。
(6)氧化處理溶液的攪拌:攪拌速度大小與氧化膜生成速度(氧化膜)有關。
隨著鋁制品加工的發展,鋁制品表面處理的代表-陽極氧化越來越受到手機行業的關注。如蘋果推出的iphone6s:通過表面陽極氧化處理,既能得到-的硬度,又能得到天空灰、玫瑰金等效果。
經陽極氧化處理獲得的氧化膜,厚度一般在5-20um,硬質陽極氧化膜厚度可達60-2500um。為什么諸如蘋果、華為、小米等手機-如此-陽極氧化,我們來具體看看陽極氧化能夠帶來什么?
一.陽極氧化膜能帶來什么?
1、較高的硬度
陽極氧化膜的硬度比鋁基體高得多:基體的硬度為hv100左右,普通陽極氧化膜的硬度約hv300,而硬質陽極氧化膜可達到hv500左右。
陽極氧化膜不僅硬度較高,鋁材陽極氧化,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滑劑的能力,陽極氧化,還可進一步---表面的耐磨性能。
2、較高的耐蝕性
一般認為,汗水腐蝕性非常強,很-屬很容易被汗水腐蝕。而陽極氧化膜耐腐蝕性強,因為它是氧化物,不導電,即使沾到汗漬腐蝕也很慢。
經測試,純鋁的陽極氧化膜比鋁合金的陽極氧化膜耐蝕性好。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,而使氧化膜不連續或產生空隙,從而使氧化膜的耐蝕性大為降低。所以,一般經陽極氧化后所得的膜必須進行封閉處理,才能提高其耐蝕性能。
鋁及鋁合金的特點 :
1.密度低
鋁的密度約為2.7g/cm3,陽極氧化顏色,在金屬結構料中僅高于鎂的第二輕金屬,只有鐵或者銅的1/3。
2.塑性高
鋁及其合金延展性好,可通過擠壓、軋制或拉拔等壓力加工手段制成各種型、板、箔、管和絲材。
3.易強化
純鋁強度不高,但通過合金化和熱處理容易使之強化,制造高強度鋁合金,強度可以和合金鋼-。
4.導電好
鋁的導電性和導熱性僅次于銀、金、銅。設銅相對導電率為100,則鋁為64,鐵只有16。如按照等金屬導電能力計算,鋁幾乎是銅的一倍。
5.耐腐蝕
鋁和氧具有有-的親和力,自然條件下鋁表面會生成保護性氧化物,具有比鋼鐵好得多的耐腐蝕性
6.易回收
鋁的熔融溫度低,為660°с左右,廢料容易再生,回收率-,回收能耗只是冶煉的3%。
7.可焊接
鋁合金可通過惰性氣體保護焊接,焊接后力學性能好,耐腐蝕性好,外觀美麗,滿足結構料要求
8.易表面處理
鋁可通過陽極氧化著色處理,處理后硬度高,耐磨耐腐蝕及電絕緣性好,通過化學預處理還可以進行電鍍、電泳、噴涂等進一步提高鋁的裝飾性和保護性。
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