所謂鋁的陽極氧化是一種電解氧化過程,在該過程中,鋁和鋁合金的表面通常轉(zhuǎn)化為一層氧化膜,這層氧化膜具有保護(hù)性、裝飾性以及一些其他的功能特性。從這個(gè)定義出發(fā)的鋁的陽極氧化,只包括生成陽極氧化膜這一部分工藝過程。將金屬或合金的制件作為陽極,采用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態(tài)和性能,如表面著色,提高耐腐蝕性、增強(qiáng)耐磨性及硬度,保護(hù)金屬表面等。例如鋁陽極氧化,將鋁及其合金置于相應(yīng)電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽極,在特定條件和外加電流作用下,進(jìn)行電解。
氧化處理也是各式各樣的,陽極氧化與導(dǎo)電氧化的區(qū)別:1)陽極氧化是在通高壓電的情況下進(jìn)行的,它是一種電化學(xué)反應(yīng)過程;而導(dǎo)電氧化(又叫化學(xué)氧化)不需要通電,只需要在某種溶劑里浸泡就行了,它是一種純化學(xué)反應(yīng)。2)陽極氧化需要的時(shí)間很長,往往要幾十分鐘,而導(dǎo)電氧化只需要短短的幾十秒。3)陽極氧化生成的膜有幾個(gè)微米到幾十個(gè)微米,并且堅(jiān)硬耐磨;導(dǎo)電氧化生成的膜僅僅0.01—0.15微米,耐磨性不是很好,但是既能導(dǎo)電又耐大氣腐蝕,這就是它的優(yōu)點(diǎn)。4)氧化膜本來都是不導(dǎo)電的,但因?yàn)閷?dǎo)電氧化生成的膜實(shí)在是很薄,所以就是導(dǎo)電的了。
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鋁及鋁合金由于其優(yōu)異的綜合性能而受到廣泛重視,尤其在航空領(lǐng)域,一直用作較重要的結(jié)構(gòu)材料之一。陽極氧化是較常用于提高其耐蝕性的方法之一。鉻酸陽極氧化作為傳統(tǒng)的鋁合金陽極氧化技術(shù),其氧化膜具有良好的性能,但是鉻酸陽極氧化中六價(jià)鉻的大量使用會(huì)帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。傳統(tǒng)硫酸陽極氧化雖然不會(huì)造成嚴(yán)重污染,但獲得與鉻酸陽極氧化相同的膜質(zhì)量條件下,其耐蝕性達(dá)不到要求,而增加膜質(zhì)量對(duì)材料疲勞壽命的影響增大,且陽極氧化對(duì)材料疲勞性能的影響是人們一直關(guān)注的問題,航空材料研究院在研究硫酸陽極化、鉻酸陽極化和硼酸硫酸陽極氧化對(duì)航空鋁合金疲勞性能的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),不同陽極氧化方法對(duì)鋁合金基體疲勞性能的影響有差別。草酸陽極氧化膜雖然具有優(yōu)于硫酸陽極氧化膜的耐蝕性、耐磨性和電絕緣性,但成木和電能消耗較高,且草酸電解液對(duì)雜質(zhì)的敏感度要比硫酸的高,因此,應(yīng)用受到一定限制,多在特殊情況下使用。
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