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    陽極氧化鋁板的過程和原理

    來源:本站 作者:上海魯然金屬材料 日期:2018-10-24 8:56:00 瀏覽次數:560
    (1)陽極氧化鋁板氧化膜生成的一般原理:以鋁板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,稱為鋁板的陽極氧化處理。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。
    (2)陽極氧化鋁板氧化電解溶液的選擇:陽極氧化膜生長的一個先決條件是,電解液對氧化膜應有溶解作用。但這并非說在所有存在溶解作用的電解液中陽極氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性質相同。
    (3)陽極氧化鋁板氧化的種類:陽極氧化按電流形式分為:直流電陽極氧化,交流電陽極氧化,脈沖電流陽極氧化。按電解液分有:硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機酸為主溶液的自然著色陽極氧化。按膜層性子分有:普通膜、硬質膜(厚膜)、瓷質膜、光亮修飾層、半導體作用的阻擋層等陽極氧化。鋁及鋁 合金常用陽極氧化方法和工藝條件見表-5。其中以直流電硫酸陽極氧化法的應用較為普遍。
    (4)陽極氧化鋁板氧化膜結構、性質: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。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%。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。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。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。

    作者:上海魯然金屬材料有限公司

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