陽極氧化膜生成的一般原理
以鋁或鋁合金制品為陽極置于電解質溶液中,利用電解作用,使其表面形成氧化鋁薄膜的過程,稱為鋁及鋁合金的陽極氧化處理。其裝置中陰極為在電解溶液中化學穩定性高的材料,如鉛、不銹鋼、鋁等。鋁陽極氧化的原理實質上就是水電解的原理。當電流通過時,在陰極上,放出氫氣;在陽極上,析出的氧不僅是分子態的氧,還包括原子氧(O)和離子氧,通常在反應中以分子氧表示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化,形成無水的氧化鋁膜,生成的氧并不是全部與鋁作用,一部分以氣態的形式析出。
陽極氧化
陽極氧化膜與基體金屬的結合力很強,很難用機械方法將它們分離,即使膜層隨基體彎曲直至,膜層與基體金屬仍保持良好的結合。
陽極氧化膜由兩層組成,多孔的厚的外層是在具有介電性質的致密的內層上上成長起來的,后者稱為阻擋層(也稱活性層)。用電子顯微鏡觀察研究,膜層的縱橫面幾乎全都呈現與金屬表面垂直的管狀孔,它們貫穿膜外層直至氧化膜與金屬界面的阻擋層。以各孔隙為主軸周圍是致密的氧化鋁構成一個蜂窩六棱體,稱為晶胞,整個膜層是又無數個這樣的晶胞組成。阻擋層是又無水的氧化鋁所組成,薄而致密,具有高的硬度和阻止電流通過的作用。阻擋層厚約0.03-0.05μm,為總膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外層主要是又非晶型的氧化鋁及小量的水合氧化鋁所組成,此外還含有電解液的陽離子。當電解液為硫酸時,膜層中硫酸鹽含量在正常情況下為13%-17%。氧化膜的大部分優良特性都是由多孔外層的厚度及孔隙率所覺決定的,它們都與陽極氧化條件密切相關。陽極氧化
硬質陽極氧化的膜厚:普通陽極氧化的膜厚,通常在25μm-150μm之間,大部分硬質陽極氧化膜的厚度為50μm-80μm;另外,還有號稱能做到200μm以上的超厚膜硬質陽極氧化,悠君未做過,不敢確定;
陽極氧化好的零件置于熱水中時,阻擋層和多孔層內壁的氧化膜層先被水化,新的研究熱點。硬質氧化、陽極氧化的有脈沖、電流反向(換相)和直流脈沖等電源。經過一段時間后,孔底逐漸被水化膜所封閉,氧化處理獲得的氧化膜,厚度一般為0.3~4um,質軟、耐磨和抗蝕性能均低于陽極氧化膜。陽極氧化
純凈的金屬鋁極易與空氣中的氧氣反應,生成一層薄的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露于空氣中鋁表面。鋁制品也要進行硬質氧化,經過處理的產品的光滑度更好,產品更加耐磨,經久而用。陽極氧化
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 ,硬質陽極氧化膜熔點高達2320K ,優良的絕緣性 ,耐擊穿電壓高達2000V ,增強了抗腐蝕性能 ,在ω=0.03NaCl鹽霧中經幾千小時不腐蝕。
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