鋁陽極氧化的原理實(shí)質(zhì)上就是水電解的原理。當(dāng)電流經(jīng)過期,將發(fā)作以下的反響:
在陰極上,按下列反響放出H2:2H++2e→H2
在陽極上,4OH-4e→2H2O+O2,分出的氧不僅僅分子態(tài)的氧(O2),還包含原子氧(O),以及離子氧(O-2),通常在反響中以分子氧標(biāo)明。
作為陽極的鋁被其上分出的氧所氧化,構(gòu)成無水的Al2O3膜:2A1+3[O]=A12O3+1675。7KJ應(yīng)指出,生成的氧并不是悉數(shù)與鋁作用,一部分以氣態(tài)的方式分出。
陽極氧化的品種陽極氧化早就在工業(yè)上得到廣泛運(yùn)用。冠以不同稱號(hào)的辦法繁多,蝕刻加工公司歸納起來有以下幾種分類辦法:
按電流型式分有:直流電陽極氧化、交流電陽極氧化、以及可縮短到達(dá)要求厚度的出產(chǎn)時(shí)刻,膜層既厚又均勻細(xì)密,且抗腐蝕性顯著進(jìn)步的脈沖電流陽極氧化。
按電解液分有:硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以有機(jī)磺酸溶液的天然上色陽極氧化。
按膜層性質(zhì)分有:一般膜、硬質(zhì)膜(厚膜)、瓷質(zhì)膜、亮光潤(rùn)飾層、半導(dǎo)體作用的阻擋層等陽極氧化。
直流電硫酸陽極氧化法的運(yùn)用最為遍及,這是由于它具有適用于鋁及大部分鋁合金的陽極氧化處理;膜層較厚、硬而耐磨、封孔后可取得更好的抗蝕性;膜層無色通明、吸附才能強(qiáng)極易上色;處理電壓較低,耗電少;處理進(jìn)程不用改動(dòng)電壓周期,有利于接連出產(chǎn)和實(shí)踐操作主動(dòng)化;硫酸對(duì)人身的損害較鉻酸小,貨源廣,價(jià)格低等長(zhǎng)處。
陽極氧化膜結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與運(yùn)用:
1)陽極氧化膜的結(jié)構(gòu)
陽極氧化膜由兩層組成,外層稱為多孔層,較厚、疏松多孔、電阻低。內(nèi)層稱為阻擋層(亦稱活性層),較薄、細(xì)密、電阻高。多孔的外層是在具有介電性質(zhì)的細(xì)密的內(nèi)層上成長(zhǎng)起來的??傮w而言,陽極氧化膜是六角柱體的列陣,每一個(gè)柱體都要一個(gè)充溢溶液的星型小孔,形似蜂窩狀結(jié)構(gòu),孔壁的厚度孔隙直徑的兩倍。
2)阻擋層阻擋層是由無水的A12O3所組成,薄而細(xì)密,具有高的硬度和阻止電流經(jīng)過的作用。
3)多孔的外層氧化膜多孔的外層首要是由非晶型的A12O3及少數(shù)的r-A12O3。H2O還含有電解液的陰離子。
氧化膜的孔徑在100nm~200nm之間,氧化膜厚度10微米左右,孔隙率20%左右,孔距300~500nm之間。氧化膜的截面圖標(biāo)明氧化膜孔根本上是管狀結(jié)構(gòu),氧化膜發(fā)作溶膜反響根本上是在孔的底部發(fā)作的。而一般的硫酸直流陽極氧化膜的孔徑是20nm左右,假如是12微米的氧化膜,那是多深的細(xì)管狀結(jié)構(gòu)??!假定這是一個(gè)直徑1m的井,那么它的井深將有600m深。
氧化膜的絕大部分優(yōu)秀特性,如抗腐蝕、耐磨、吸附、絕緣等功能都是由多孔外層的厚度及孔隙率所決議的,但是這兩者卻與陽極氧化條件密切相關(guān),因而可經(jīng)過改動(dòng)陽極化條件來取得滿意不同運(yùn)用要求的膜層。膜厚是陽極氧化制品一個(gè)很首要的功能指針,其值的巨細(xì)直接影響著膜層耐蝕、耐磨、絕緣及化學(xué)上色才能。在慣例的陽極氧化進(jìn)程中,膜層跟著時(shí)刻的增加而增厚。在逹到最大厚度之后,則跟著處理時(shí)刻的延伸而逐步變薄,有些合金如A1-Mg、A1-Mg-Zn合金體現(xiàn)得特別顯著。因而,氧化的時(shí)刻一般操控在逹最大膜厚時(shí)刻之內(nèi)。
4)陽極氧化膜的性質(zhì)與運(yùn)用陽極氧化膜具有較高的硬度和耐磨性、極強(qiáng)的附著才能、較強(qiáng)的吸附才能、杰出的抗腐蝕性和電絕緣性及高的熱絕緣性。由于這些特異的功能,使之在各方面都取得了廣泛的運(yùn)用。
蝕刻加工公司總結(jié)主要用處有:(1)進(jìn)步零件的耐磨、耐腐蝕性、耐氣候腐蝕。(2)氧化生成的通明膜,能夠上色制成各種彩色膜。(3)作為電容器介質(zhì)膜。(4)進(jìn)步與有機(jī)涂層的結(jié)合力。作涂裝底層。(5)作電鍍、琺瑯的底層。(6)正在開發(fā)的其它用處,太陽能吸收板、超高硬質(zhì)膜、干光滑膜、觸媒膜、納米線、在多孔膜中堆積磁性合金作回憶元件。