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铝及其合金制件进行阳极氧化处理有什么作用?

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-23  浏览次数:622

    铝及其合金在空气中会氧化这是众所周知的,铝表面自然形成的氧化膜是无晶型的,它会使铝金属表面失去原有的光泽,虽然这层天然氧化膜会使铝金属表面略有钝化,但却很薄,大约在4~5nm,而且孔隙率大,力学性能也差,它不能有效地防止大气中各种介质对铝金属的进一步腐蚀。

   经过阳极氧化处理,可以使铝及其合金表面获得一层比自然氧化膜厚得多的致密膜层(从几十微米甚至到几百微米)。这层人工氧化膜再经过封闭处理,无晶型的氧化膜转变成结晶型的氧化膜,孔隙也被封闭,因此使金属表面光泽能长久不变,抗蚀性能、机械强度都有所提高,经染色还可获得装饰性的外观。由于铝及其合金制品经过阳极氧化后具有许多特点,所以铝阳极氧化工艺在铝制品表面处理中应用较广。在工业上的应用大致可分为如下几种。

   (1)防止制品腐蚀:由于阳极氧化所得到的膜层经过适当的封闭处理,在大气中有很好的稳定性。不论是从硫酸溶液、草酸溶液或是铬酸溶液在正常工艺中获得的氧化膜,其耐蚀性能都是很好的,如日用铝制锅、壶,洗衣机内胆等。铬酸氧化法特别适用于铝焊接件及铆接件。

   (2)防护一装饰:在获得透明度高的氧化膜上,氧化膜具有可以吸附多种有机染料或无机颜料的特点,氧化膜上可获得各种光亮鲜艳的色彩和图案,加上近年来不少新工艺的出现如一次氧化多次着色、礼花图案、木纹图案、氧化胶印转移印花、瓷质氧化等,使铝制外观更加美丽悦目,这层彩色膜既是装饰层,又是防蚀层,如打火机、金笔及工艺品。   

(3)作为硬质耐磨层:在硫酸或草酸溶液中均可通过调整阳极氧化的工艺条件,获得厚而硬的膜层,利用膜层的孔和吸收性能来储存所选择性的油料,有效地应用于摩擦状态下工作的条件,同时具有润滑和耐磨的特点,如汽车及拖拉机的发动机汽缸、活塞等。

(4)作为电的绝缘层:铝及其合金的氧化膜层具有电阻大的特点,膜层的厚度与电阻成正比,这一特点作为电的绝缘性具有一定的实用意义,可用作电容器的电介质,也可以用氧化铝皮作电缆的外包皮,为其表面作绝缘层来代替胶包皮和塑料包皮在国外较为普及,膜厚为27.5μm时,其穿电压为441V。若采用酚醛树脂作膜孔填充,其耐穿电压可增大2倍,在草酸溶液中,当膜厚增加时,可获得电阻200Ω、击穿电压为980V的优质绝缘层,当然利用这一特点除用于导线外,还可以用于其他电器等方面。

   (5)作喷漆、电镀的底层:由于氧化膜层具有多孔性及良好的吸附能力,与漆膜和有机膜有良好的结合力,可作喷漆底层。采用磷酸阳极氧化的膜层可作为铝上电镀的底层。

   (6)用于现代建筑:由于铝合金电解着色工艺的引进,近年来国内电解着色应用于建筑铝型材方面日趋增加,它不但有适宜建筑色调的古铜色、黑色、红色等,其耐磨度优于一般常规氧化,特别值得提出的是耐晒度甚佳,20年以上日晒夜露大气中不消色,这是与氧化着色法不可比拟的。电解着色法氧化的铝型材不单可用于建筑门窗,用它做商店柜台、货架等也尤为适宜。

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