铝阳极氧化处理是金属表面处理的方法之一。作为阳极的金属材料在特定的电解液中通过外加电流使其表面形成膜层的一种材料保护技术。大多数金属材料(如不锈钢、锌合金、铝合金、镁合金、铜合金、钛合金)都可以在适宜的电解液中进行阳极氧化处理。通过阳极氧化处理,可以赋予金属材料表面美丽的外观、良好的耐腐蚀性、耐磨性、绝缘性等功能,从而满足不同的设计要求。目前,应用普遍的是铝材的阳极氧化处理。由于铝的氧化膜结构细致,吸附性佳,不易脱落,故通过阳极氧化工艺镀覆一层细致的氧化膜以保护其不会持续氧化。铝阳极氧化工艺有很多种,包括普通阳极氧化、硬质阳极氧化、低温硬质阳极氧化等。尤其是硬质阳极氧化处理普遍应用于活塞、汽缸、汽缸内衬、油压机及涡轮、汽阀、齿轮零件、离合器、煞车圆片等坚硬耐磨、抗蚀性极高的铝合金零件的表面处理上。阳极氧化后的铝或其合金,提高了其硬度和耐磨性。常州铝阳极氧化
阳极氧化的种类:阳极氧化按电流形式分为:直流电阳极氧化,交流电阳极氧化,脉冲电流阳极氧化。按电解液分有:硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。按膜层性子分有:普通膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。其中以直流电硫酸阳极氧化法的应用为普遍。阳极氧化膜结构、性质。阳极氧化膜由两层组成,多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上上成长起来的,后者称为阻挡层(也称活性层)。用电子显微镜观察研究,膜层的纵横面几乎全都呈现与金属表面垂直的管状孔,它们贯穿膜外层直至氧化膜与金属界面的阻挡层。以各孔隙为主轴周围是致密的氧化铝构成一个蜂窝六棱体,称为晶胞,整个膜层是又无数个这样的晶胞组成常州铝阳极氧化将金属或合金的制件作为阳极,采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。
硬质阳极氧化:一、操作条件方面的差异:1、温度不同:普通氧化18-22℃左右,有添加剂的可以到30℃,温度过高易出现粉末或裂纹;硬质氧化一般在5℃以下,相对来说温度越低硬质越高。2、浓度差异:普通氧化一般20%左右;硬质氧化一般在15%或更低。3、电流/电压差异:普通氧化电流密度一般:1-1.5A/dm2;而硬质氧化:1.5-5A/dm2;普通氧化电压≤18V,硬质氧化有时高达120V。二、膜层性能方面的差异:1、膜层厚度:普通氧化膜层厚度相对较薄;硬质氧化一般膜层厚度>15μm,过低达不到硬度≥300HV的要求。2、表面状态:普通氧化表面较光滑,而硬质阳极氧化表面较粗糙(微观,和基体表面粗糙度有关)。3、孔隙率不同:普通氧化孔隙率高;而硬质氧化孔隙率低。4、普通氧化基本是透明膜;硬质氧化由于膜厚,为不透明膜。5、适用场合不同:普通氧化适用于装饰为主;而硬质氧化以功能为主,一般用于耐磨、耐电的场合。
机械设计中的铝材阳极氧化工艺:铝是地壳中含量丰富的金属元素,也是机械设计中常用的金属材料之一,在航空、建筑、汽车、电子等工业的发展中,以其优异的综合性能,发挥着重要作用。在机械设计中,为使铝材料发挥其较大的性能,往往需要对材料进行处理,阳极氧化处理就是其中一种。阳极氧化是20世纪开发的一种简单的电化学工艺,可在铝表面形成氧化铝保护涂层。尽管铝具有足够的耐腐蚀性能,使其在暴露于大气时仍能保持其结构完整性,但仍会发生表面腐蚀,损害其外观。阳极氧化需要的时间往往要几十分钟。
运用阳极氧化设备进行阳极氧化处理对控制活塞顶部,特别是直喷式燃烧室口部热龟裂很有效,在燃烧使活塞温度升高的时候,燃烧室口部母材部分会产生通常的压缩应力,如果有阳极氧化处理层,那么在阳极氧化处理层附近的母材部分会产生拉伸应力,该拉伸应力有缓和产生在铝母材部分压缩应力的作用。阳极氧化膜层熔点高达2000℃,导热系数小于0.16w/m.k,可使活塞顶部燃烧室承受瞬时高温,并可起绝热作用,具有良好的耐热性、绝缘性和防腐性膜层。传统的活塞阳极氧化采用低电流的处理方法,以防止氧化过程中大量的焦耳热的产生而导致氧化膜层的损坏,所以氧化时间较长,生产效率较低。铝阳极氧化产品之所以被许多行业所应用,是由于它具有很多优势。常州铝阳极氧化
阳极氧化按电流形式分为:直流电阳极氧化,交流电阳极氧化,脉冲电流阳极氧化。常州铝阳极氧化
阳极氧化的目的是生产厚的氧化铝表面层,该表面层可保护铝不受任何腐蚀,并提供惰性表面,可在很多年内保持其初始外观。铝合金通过使用阳极氧化设备进行阳极氧化处理,以提高其耐腐蚀和磨损(磨损和侵蚀)的能力,并允许着色,改善润滑或改善附着力。阳极层不导电。预处理阳极氧化涂层是透明的,因此可以看到下面金属的外观。因此,阳极氧化与铝的自然外观兼容。因此,阳极氧化之前的预处理非常重要,因为它决定了阳极氧化产品的视觉吸引力。铝表面可以采用任何机械和化学方法处理方法包括抛丸,抛光,增亮和蚀刻。常州铝阳极氧化