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鋁及鋁合金陽極氧化處理的作用
創(chuàng)建人：
信義通
創(chuàng)建日期：
2021-12-22
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鋁及其合金在空氣中會氧化，鋁表面自然形成的氧化膜是無晶型的，它會使鋁金屬表面失去原有的光澤，雖然這層天然氧化膜會使鋁金屬表面略有鈍化，但卻很薄，大約在4-5nm，而且孔隙率大，力學(xué)性能也差，它不能有效地防止大氣中各種介質(zhì)對鋁金屬的進(jìn)一步腐蝕。經(jīng)過陽極氧化處理，可以使鋁及其合金表面獲得一層比自然氧化膜厚得多的致密膜層(從幾十微米甚至到幾百微米)。這層人工氧化膜再經(jīng)過封閉處理，無晶型的氧化膜轉(zhuǎn)變成結(jié)晶型的氧化膜，孔隙也被封閉，因此使金屬表面光澤能長久不變，抗蝕性能、機械強度都有所提高，經(jīng)染色還可獲得裝飾性的外觀。由于鋁及其合金制品經(jīng)過陽極氧化后具有許多特點，所以鋁陽極氧化工藝在鋁制品表面處理中應(yīng)用較廣。在工業(yè)上的應(yīng)用大致可分為如下幾種：
(1) 防止制品腐蝕
由于陽極氧化所得到的膜層經(jīng)過適當(dāng)?shù)姆忾]處理，在大氣中有很好的穩(wěn)定性。不論是從硫酸溶液、草酸溶液或是鉻酸溶液在正常工藝中獲得的氧化膜，其耐蝕性能都是很好的，如日用鋁制鍋、壺，洗衣機內(nèi)膽等。鉻酸氧化法特別適用于鋁焊接件及鉚接件。
(2) 防護(hù)-裝飾
在獲得透明度高的氧化膜上，氧化膜具有可以吸附多種有機染料或無機顏料的特點，氧化膜上可獲得各種光亮鮮艷的色彩和圖案，加上近年來不少新工藝的出現(xiàn)如一次氧化多次著色、禮花圖案、木紋圖案、氧化膠印轉(zhuǎn)移印花、瓷質(zhì)氧化等，使鋁制外觀更加美麗悅目，這層彩色膜既是裝飾層，又是防蝕層，如打火機、金筆及工藝品。
(3) 作為硬質(zhì)耐磨層
在硫酸或草酸溶液中均可通過調(diào)整陽極氧化的工藝條件，獲得厚而硬的膜層，利用膜層的孔和吸收性能來儲存所選擇性的油料，有效的應(yīng)用于磨擦狀態(tài)下工作的條件，同時具有潤滑和耐磨的特點，如汽車及拖拉機的發(fā)動機汽缸、活塞等。
(4) 作為電的絕緣層
鋁及其合金的氧化膜層具有電阻大的特點，膜層的厚度與電阻成正比，這一特點作為電的絕緣性具有一定的實用意義，可用作電容器的電介質(zhì)，也可以用氧化鋁作電纜的外包皮，，為其表面作絕緣層來代替膠包皮和塑料包皮在國外較為普及，膜厚為27.5μm時，其穿電壓為441V。若采用酚醛樹脂作膜孔填充，其耐穿電壓可增大2倍，在草酸溶液中，當(dāng)膜厚度增加時，可獲得電阻200Ω、擊穿電壓為980V的優(yōu)質(zhì)絕緣層，當(dāng)然利用這一特點除用于導(dǎo)線外，還可以用于其他電器等方面。
(5) 作噴漆、電鍍的底層
由于氧化膜層具有多孔性及良好的吸附能力，與漆膜和有機膜有良好的結(jié)合力，可作噴漆底層。采用磷酸陽極氧化的膜層可作為鋁上電鍍的底層。
(6) 用于現(xiàn)代建筑
由于鋁合金電解著色工藝的引進(jìn)，近年來國內(nèi)電解著色應(yīng)用于建筑鋁型材方面日趨增加，它不但有適宜建筑色調(diào)的古銅色、黑色、紅色等，其耐磨度優(yōu)于一般常規(guī)氧化，特別值重提出的是耐曬度甚佳，20年以上日曬夜露大氣中不消色，這是與氧化著色法不可比擬的。電解著色法氧化的鋁型材不單可用于建筑門窗，用它做商店柜臺、貨架等也尤為適宜。
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