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南通鋁cnc加工中心

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南通市榮力達鋁業(yè)有限公司

鋁是比較活潑的金屬,標準電位-1.66v,在空氣中能自然形成一層厚度約為0.01~0.1微米的氧化膜,這層氧化膜是非晶態(tài)的,薄而多孔,耐蝕性差。但是,若將鋁及其合金置于適當的電解液中,以鋁制品為陽(yáng)極,在外加電流作用下,使其表面生成氧化膜,這種方法稱(chēng)為陽(yáng)極氧化。

通過(guò)選用不同類(lèi)型、不同濃度的電解液,以及控制氧化時(shí)的工藝條件,可以獲得具有不同性質(zhì)、厚度約為幾十至幾百微米的陽(yáng)極氧化膜,其耐蝕性,耐磨性和裝飾性等都有明顯改善和提高。

形成

Al及鋁合金的陽(yáng)極氧化所用的電解液一般為中等溶解能力的酸性溶液,鉛作為陰極,僅起導電作用。鋁及其合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化時(shí),在陽(yáng)極發(fā)生下列反應:

2Al ---> 6e- + 2Al3+

在陰極發(fā)生下列反應:

6H2O +6e- ---> 3H2 + 6OH-

同時(shí)酸對鋁和生成的氧化膜進(jìn)行化學(xué)溶解,其反應為:

2Al + 6H+ ---> 2Al3+ +3H2

Al2O3 + 6H+ ---> 2Al3+ + 3H2O

氧化膜的生長(cháng)過(guò)程就是氧化膜不斷生成和不斷溶解的過(guò)程。

**段a(曲線(xiàn)ab段):無(wú)孔層形成。通電剛開(kāi)始的幾秒到幾十秒時(shí)間內,鋁表面立即生成一層致密的、具有高絕緣性能的氧化膜,厚度約0.01~0.1微米,為一層連續的、無(wú)孔的薄膜層,稱(chēng)為無(wú)孔層或阻擋層,此膜的出現阻礙了電流的通過(guò)和膜層的繼續增厚。無(wú)孔層的厚度與形成電壓成正比,與氧化膜在電解液中的溶解速度成反比。因此,曲線(xiàn)ab段的電壓就表現出由零急劇增至**值。

第二段b(曲線(xiàn)bc段):多孔層形成。隨著(zhù)氧化膜的生成,電解液對膜的溶解作用也就開(kāi)始了。由于生成的氧化膜并不均勻,在膜**被溶解出空穴來(lái),電解液就可以通過(guò)這些空穴到達鋁的新鮮表面,電化學(xué)反應得以繼續進(jìn)行,電阻減小,電壓隨之下降(下降幅度為**值的10~15%),膜上出現多孔層。

第三段c(曲線(xiàn)cd段):多孔層增厚。陽(yáng)極氧化約20s后,電壓進(jìn)入比較平穩而緩慢的上升階段。表明無(wú)孔層在不斷地被溶解形成多孔層的同時(shí),新的無(wú)孔層又在生長(cháng),也就是說(shuō)氧化膜中無(wú)孔層的生成速度與溶解速度基本上達到了平衡,故無(wú)孔層的厚度不再增加,電壓變化也很小。但是,此時(shí)在孔的底部氧化膜的生成與溶解并沒(méi)有停止,他們仍在不斷進(jìn)行著(zhù),結果使孔的底部逐漸向金屬基體內部移動(dòng)。隨著(zhù)氧化時(shí)間的延續,孔穴加深形成孔隙,具有孔隙的膜層逐漸加厚。當膜生成速度和溶解速度達到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),即使再延長(cháng)氧化時(shí)間,氧化膜的厚度也不會(huì )再增加,此時(shí)應停止陽(yáng)極氧化過(guò)程。陽(yáng)極氧化特性曲線(xiàn)與氧化膜生長(cháng)過(guò)程如下圖所示。

工藝

鋁及其鋁合金陽(yáng)極氧化的方法很多,常用的有**陽(yáng)極氧化、草酸陽(yáng)極氧化、硬質(zhì)陽(yáng)極氧化和瓷質(zhì)陽(yáng)極氧化。

**

在稀**電解液中通以直流和交流電對鋁及其合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理,可獲得5~20微米厚,吸附性較好的無(wú)色透明氧化膜。

**陽(yáng)極氧化工藝簡(jiǎn)單,溶液穩定,操作方便,允許雜質(zhì)含量范圍較寬,電能消耗少,成本低,且幾乎可以適用于鋁及各種鋁合金的加工,所以在國內已得到了廣泛的應用。

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