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  硬质阳极氧化是一种厚膜阳极氧化法,这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化表面处理工艺。

  此种工艺,所制得的阳极氧化膜最大厚度可达250微米左右,在纯铝上能获得1500kg/mm2的显微硬度氧化膜,而在铝合金上则可获得400〜600kg/mm2的显微硬度氧化膜。其硬度值,氧化膜内层大于外层,即阻挡层大于带有孔隙的氧化膜层,因氧化膜内有松孔,可吸附各种润滑剂,增加了减摩能力,氧化膜层导热性很差,其熔点为2050C,电阻系数较大,经封闭处理(浸绝缘物或石蜡)击穿电压可达2000V,在大气中较高的抗蚀能力,具备极高的耐磨性,也是一种理想的隔热膜层,也有良好的绝缘性,并具有与基体金属结合得很牢固等一系列优点,因此在国防工业和机械零件制造工业上获得及其广泛的应用。主要使用在于要求高耐磨、耐热、绝缘性能好等的铝和铝合金零件上。如各种作为圆筒的内壁,活塞、汽塞、汽缸、轴承、飞机货舱的地板、滚棒和导轨、水利设备、蒸汽叶轮、适平机、齿轮和缓冲垫等零件。用硬质氧化工艺来代替传统的镀硬铬镀层,与硬铬工艺相比它具有成本低,膜层结合牢固,镀液,清洗废弃液体处理方便等优点。但此工艺所得膜层的缺点是膜层厚度较大时,对铝和铝合金的机械疲劳强度指标有所影响。硬质阳极氧化电解方法很多,例如:硫酸、草酸、丙二醇、磺基水杨酸及其它的无机盐和有机酸等。所用电源可分为直流、交流和交直流叠加电源等几种,目前大范围的应用的有下列两种硬质阳极氧化。

  其中,硫酸法是目前得到较广泛应用的一种硬质氧化法1硬质阳极氧化原理铝合金硬质阳极氧化原理,就是在电场的作用下,加速铝合金表面氧化膜的形成即用铅板作阴极,铝合金制作阳极,稀硫酸溶液作电解液,当通过直流电时,H+便向阴极移动,产生阴极反应:4H2+4e=2H2f而OH-便向阳极运动产生阳极反应:4OH――4e=2H2O+2Of当在阳极上失去多余的电子,所析出的氧呈原子状态,由于原子状态的氧要比分子状态的氧更为活泼,更易与铝起反应:2A1+3OtA12O3上述一反应在铝和铝合金制件表面是均匀地,同时进行地。

  氧化膜随着通电时间的增加,电流增大而促使氧化膜增厚。与此同时,由于(A12O3)的化学性质有两重性,即它在酸性溶液中呈碱性氧化物,在碱性溶液中呈酸性氧化物。无疑在硫酸溶液中氧化膜液发生溶解,只有氧化膜的生成速度大于它的溶解速度,氧化膜才有机会增厚,当溶解速度与生成速度相等时,氧化膜不再增厚。当氧化速度过分大于溶解速度时,铝和铝合金制件表面易生成带粉状的氧化膜。

  硬质阳极氧化的电解液时在-10C〜+5C左右的温度下电解。由于硬质阳极氧化所生成的氧化膜层具有较高的电阻,会直接影响到电流强度的氧化作用。为了取得较厚的氧化膜,势必要增加外电压,其目的是为了消除电阻大的影响,而使电流密度保持一定,但电流比较大时会产生激烈的发热现象,加上生成氧化膜时会放出大量的热量,使零件周围电解液温度剧烈上升,温度上升将会加速氧化膜的溶解,使氧化膜无法变厚。另外,发热现象在膜层与金属的接触处最严重,如不及时解决,加工零件的局部表面会因温度上升而被烧坏。

  解决办法,就是采用冷却设备和搅拌相结合。冷却设备使电解液强行降温,搅拌是为了使整槽电解温度均匀,以利于获得较高质量的硬质氧化膜。

  2硬质阳极氧化法工艺技术要求为得到质量较好的硬质阳极氧化膜,并能保证零件所需要尺寸,必须按下列要求来进行加工.

  2.1锐角倒圆被加工零件不允许有锐角、毛刺以及其它各种尖锐的有棱角的地方因为硬质氧化,一般阳极氧化时间均是很长的,而且氧化过程(A1+O2tA12O3+Q)本身就是一个放热反应。又由于一般零件棱角的地方往往又是电流比较集中的部位所以这些部位最易引起

  零件的局部过热,使零件被烧伤。因此铝和铝合金所有棱角均应进行倒角处理,并且倒角圆半径不应小于0.5毫米.

  2.2表面光洁度硬质阳极氧化后,零件表面的光洁度是有所改变的,对于较粗糙的表面来说,经此处理后可以显得比原来平整一些,而对于原始光洁度较高的零件来说,往往经过此种处理后,显示的表面光洁光亮度反而有所降低,降低的幅度在1〜2级左右.

  2.3零件尺寸的余量因硬质氧化膜的厚度较高,所以如要进一步加工的铝零件或以后需要装配的零件,应事先留有一定的加工余量,及指定装夹部位。因硬质阳极氧化时,要改变零件尺寸,故在机械加工时,要事先预测,氧化膜的可能厚度和尺寸公差,而后在确定阳极氧化前的零件实际尺寸,以便处理后,符合相关规定的公差范围。一般来说,零件增加的尺寸大致为生成氧化膜厚度的一半左右。

  2.4专用夹具因硬质阳极氧化的零件在氧化过程中,要承受很高的电压和较高的电流,一定要使夹具和零件能保持极良好的接触,否则将因接触不良而造成击穿或烧伤零件接触部位的毛病。所以要求对不一样的形状的零件,以及零件氧化后的具体实际的要求来设计和制造专用夹具。

  2.5局部保护如在同一个零件上,既有普通阳极氧化又要有硬质阳极氧化的部位因根据零件的光洁度和精密度来安排具体工序。通常首先进行普通的阳极氧化,在进行硬质阳极氧化,把不有必要进行硬质阳极氧化的表面加以绝缘,绝缘的方法有用喷枪或毛刷,将以配制好硝基胶或过氢乙烯胶涂抹于不需要处理的表面,绝缘层要涂的薄而均匀,每涂一层应在低温下干燥30〜60分钟共涂2〜4层即可。

  3硬质氧化工艺流程铝零件化学除油(也可用超声波除油)清洗中和清洗硬质阳极氧化处理清洗热水或蒸汽封闭成品4硫酸法硬质阳极氧化的电解液配方及操作规范(见表1)(

  首先打开降温设备,将电解液温度降低到工艺所规定的温度范围内,阴极挂铅版,然后把装挂好的零件放置在阳极导电杠上卡紧,零件与零件之间,零件与阴极之间一定要保持较大的距离,一定不可以接触。打开压缩空气电解液搅拌(注意:压缩空气一定要进行除油处理)。

  送以直流电源,开始的电流密度一般为0.5A/dm2,在25分内分5〜8次逐步升高到2.5A/dm2。以后保持电流密度2.5A/dm2,均每隔5分钟,调查一次电流开始电压为8〜12V,最终电压可根据膜层的厚度和材料不同而定。

  (3)在硬质阳极氧化过程中,须常常注意电压和电流表,如发现有电流猛地增加,电压下降的现象,这说明零件膜层局部已溶解,应立即关闭电源,检查并取出溶解的零件,其它零件可接着来进行氧化处理,电流可一次给足。

  4.3各种各样的因素对氧化膜硬度和生长速度的影响铝和铝合金表面上能否生成优质的硬质氧化膜层,主要根据电解液的成份浓度,温度,电流密度,及其原材料的成分。

  4.3.1电解液的浓度采用硫酸电解液进行硬质阳极氧化时,一般在10%〜30%浓度范围内,浓度低时,氧化膜硬度高,特别是纯铝显而易见,但对铜含量较高的铝合金(CY12)例外。因为含铜量较高的铝合金易生成CuAI2的化合物,这种化合物在氧化时溶解速度较快,极易烧毁铝零件。

  所以一般不适合用低浓度的硫酸电解液,必须在高浓度(H2SO4在300〜400g/L)中进行氧化处理或采用交直流电叠加法处理。

  4.3.2温度对膜层的影响电解液温度对氧化膜的耐磨性影响极大,一般来说,如果温度下降,那么铝和铝合金的阳极氧化膜耐磨性能就增高,这是由于电解液对于膜的溶解速度下降所造成的,为了获得较高硬度的氧化膜。我们要掌握温度在土2C范围内进行硬质阳极氧化处理为好。铝零件汽油洗涤装挂涂绝缘胶洗涤出光清洗室温硬质阳极氧化清洗吹干涂绝缘胶卸挂具封闭成品此工艺所得硬质氧化膜质量;外观,膜层应呈均匀的深黑色,兰黑色或褐色;厚度,膜层约为50^m;硬度:硬膜度HV3004.4该工艺具有以下特点

  (1)该工艺规范较广,包括槽液浓度范围宽,工作时候的温度可以从0〜30C(较宽)允许电流密度由5〜15A/dm2,氧化30〜90分,获得的显微硬度可达HV300〜500,膜层50诃。

  槽液维护方便,虽然苹果酸价格较硫酸高,但不需要冷冻降温设备,相对来讲,生产所带来的成本较低的。

  5铝合金磺基室温硬质氧化5.1铝合金磺基室温硬质氧化液组成及其工艺规范(见表2)表2名称配方1配方2硫酸H2SO4(g?L10〜1515〜20磺化蒽C14H10(ml?L)3.5〜57〜9柠檬酸(g?L――40孚・酸(g?L30〜4030〜40硼酸(g?L35〜40——温度?18〜305〜35阳极电流密度?A/dm210〜2015〜20时间?min80〜100901号配方比2号配方便宜,成本低,因硼酸价格比柠檬酸便宜。在相同温度下(30〜32C),2号配方氧化膜质量比1号好。1号配方含有硼酸,因硼酸溶解度较小,所以工作时候的温度不能小于15C,否则要产生大量沉淀。

  5.2磺化蒽的制备与提纯5.2.1粗蒽的纯化因粗蒽中含有一定量的煤焦油和水分,它们和粗蒽互相渗透混合成块状和粒状而不是粉末状的物质,在磺化前必须除掉。否则,会影响氧化膜质量。为确保磺化蒽质量,在粗蒽磺化之前,必须先进行清理洗涤,其方法如下:

  将煤油和粗蒽混合后放入蒸馏烧瓶内,盖上软木塞,插上回液冷凝管,在甘油浴中回流了30分钟;

  (2)蒸馏后的上层清液倒入烧杯中冷却至室温,让粗蒽结晶析出沉淀于烧瓶底部;

  将蒸馏后溶液倒入烧杯中冷却至室温,让粗蒽结晶沉淀,并反复安3),4)工序处理;

  按比例1:1的浓硫酸和纯化过的粗蒽分别称量,然后先放浓硫酸在烧杯中,用玻璃棒搅拌将粗蒽加入浓硫酸中,继续不断搅拌,直到无颗粒的均匀的糊状为止。

  在加热50〜80C下不断搅拌,直至浓烟放出,在加热升温至120〜150C,直至混合成液态,并出现小气泡冒出,待冷却后,即成坚硬的深黑色块状体。

  (1)磺化蒽浓度增加,工作电压也增加,氧化膜硬度也增加,但氧化膜的厚度是随着磺化蒽浓度增加而减少。

  硼酸浓度的影响:硼酸增加,电压下降,但氧化膜的硬度和厚度有所增高,膜层孔隙率减少,因硼酸本身是一种弱酸,对氧化膜溶解小;另一方面,硼酸在氧化过程中,产生硼的氧化物和三氧化二铝的同时结晶析出,所以硼酸添加能降低氧化膜的溶解率,提高氧化膜质量。但硼酸溶解度是随着温度上升而增加的,当在15C时,只能溶解3%左右,而在槽中硼酸含量大于4%〜5%,对氧化膜的形成有利,所以槽液温决不能低于18C。

  乳酸的影响:因乳酸时带羟基的有机弱酸(30g/L,pH=2.32)对氧化膜腐蚀较小,此外由于羟基的存在,使电解液显出很强的还原性,能改善工作条件,防电解液在氧化过程中温度上升,乳酸的影响也是随着浓度的增加,电压下降,氧化膜硬度略有下降。

  柠檬酸的影响:柠檬酸是三元有机酸,分三级电离,电离常数K值分别为8.4X10-4;1.8X10-5;4X10-6,电离度小,属于弱酸,pH值较大,每升含有50g时pH=2.3,对氧化膜的溶解度小,所以若单用柠檬酸时,由于柠檬酸特性,在50C以下膜层是致密无孔的柔软镀层。在此工艺中,因有相应的游离硫酸和磺化蒽的存在,因此,在35C以下能顺利地进行硬质阳极氧化。

  (6)温度的影响:温度应严控在工艺范围内,当温度低时,氧化膜硬度较高;温度上升,厚度逐渐增加,硬度逐渐下降。

  时间影响:氧化时间延长对不一样的规格的铝所生成的膜层硬度也不同,对铸铝、锻铝都较好;但对硬铝、铝铜合金反而不利。

  6硬质阳极氧化的挂具设计及设备条件6.1硬质阳极氧化挂具硬质阳极氧化挂具和夹具应有充足的机械强度和刚度,以免制件在搅拌电解液时,被急流的溶液冲下来。此外,挂具应有良好的接触导电性能,重量要轻,坚固耐用,装卸制件方便,装载量和零件布局应有适当的要求。硬质阳极氧化挂具常用的有两种类型:一种是具有压紧螺钉的夹具,另一种是用螺栓连接夹板或夹具。其中所有与制件的触点,均由铝、铝镁合金和铝硅镁合金制成,除了制件接触部位有导电要求外,其它部位都要与挂具绝缘处理,使其成为非导体,这样可使阳极氧化过程都集中在制件上,提高生产效率,节约挂具的金属材料以及电能消耗。

  6.2硬质氧化溶液的发热和氧化膜再溶解问题在氧化时工作表面通过较大电流,因氧化膜具有很大电阻,热量大部分集中在氧化膜部位上。

  发热量可用下列公式计算:焦耳热Q仁0.864X电压X电流(千卡/小时)氧化液发热量Q2=2.334X电流(千卡/小时)阳热氧化反应热2AI+3[O]宀A12O3+375800卡总发热量Q=(Q1+Q2)X1.1(千卡/小时)根据上式可设计冷却用冷冻设备,硬质氧化发热量必须迅速交换掉,如不及时冷却,生成氧化膜不单单是化学溶解,而且也由于加入电场发生电化学溶解。这样,就严重影响了膜层的表面光洁度,同时也使得厚度降低。因此,必须要有强制性冷却措施,使电解液保持低温,才可以获得较大硬度的氧化膜。

  6.3硬质阳极氧化电器设备硫酸硬膜直流法阳极氧化工艺只需要直流发电机或整流器,其中使用整流器效率较高,并要求设置恒电流控制,在膜生长时要设置电压上升的自动装置。

  7封闭后处理硬质阳极氧化封闭应在热离子水或5%重铬酸盐溶液中进行,室温封闭为15〜30分钟,也有用无水的油或蜡在80C下,封闭15〜30分钟。

  8硬度氧化质量检验8.1外观由于铝材的不同和工艺不同,氧化膜外观的颜色也不一样,膜层由褐色,深褐色,灰色到黑色;电解液温度愈低,氧化膜愈厚。不允许有烧焦或易搅拌的疏松膜层,也不允许因局部受热使氧化腐蚀的光亮斑点和边缘角部分膜层脱落的现象存在。整个零件表面,除夹具影响外,局部表面不得有无氧化膜的地方,允许包铝板全件氧化膜出现小裂纹。

  8.2氧化膜厚度测试从零件或试件正切取横向试片在全相显微镜下测定厚度,也可用涡流测厚仪直接测出氧化膜厚度。

  8.3硬度测定显微硬度可以用显微硬度计在横向上测出,不应低于300kg/mm2.。

  硬质阳极氧化处理工艺条件和要求铝及铝合金阳极氧化一片绿叶编写0内容提示本文简要介绍了铝及铝合金阳极氧化的原理和阳极氧化方法的种类,着重介绍硫酸直流电阳极氧化。对硫酸阳极氧化的工艺规范和操作条件、溶液配制和调整方法、常见估障判断及排除等作了较为详细的介绍。铝合金成分对氧化膜形成及质量的影响、新老涂覆标记的含义等相关联的内容也结合我所真实的情况作了介绍。通过对本文内容的学习,能够正确掌握硫酸直流电阳极氧化的操作技能,准确控制氧化质量,做出符合品质衡量准则的产品。1概述铝是最为丰富的元素之一,地壳内含量仅次于氧和硅。铝的产量仅次于钢铁。铝及其合金具有比强度高、导热和导电性好,反光性强,色泽美观、无磁性、耐热性好,以及塑性和成形性好,无低温脆性等优点,是一种具有优良综合性能的有色金属材料,因此在许多部门得到普遍应用。铝及铝合金暴露在空气中,其表面会自然行成一层致密的氧化膜,但这层氧化膜的厚度极薄,只有几纳米到几十纳米,不足以防止恶劣环境下的腐蚀,同时,铝的硬度也不高,在使用的过程中不能防止磨擦而造成的破坏。因此,铝及铝合金制品需要针对其不同用途采取不同的保护的方法。对铝和铝合金进行阳极氧化就是一种十分有效的方法。通过阳极氧化能够得到5〜30厚的人工氧化膜(在一些特殊条件下氧化膜的厚度能够达到100以上),从而可明显提高铝及铝合金的各种各样的性能,包括耐蚀性、耐磨性、耐候性、绝缘性及吸附性等。

  2铝阳极氧化膜形成的基础原理铝阳极氧化实际上就是水的电解。电解液通电后在电流的作用下发生水解,在阴极上放出氢,即H++e1/2H2f在阳极上释放电子,即4HO――4e2H2O+2Of其中一部分新生(原子)氧与铝(阳极)反应,生成氧化铝膜,2A13++3O22—A12O3+热量。+—产生氧气形成A12O3释放氢气H2f并产生热量阳极阴极电解液图1铝阳极氧化示意图在不同的处理条件下,阳极上有几率发生如下几种情况:

  a阳极上的生成物是可溶的,即边生成边溶解,这可理解为不能在阳极上生成氧化膜。b反应生成物几乎不溶解,在阳极的表明产生附着性很强的绝缘性薄膜,一般将其称之为阻挡性氧化膜或称密膜层。阻挡性氧化薄膜是在通电后的数秒钟内形成。

  c氧化生成物大部分溶解,电解抛光就是属于这种情况。d反应生成物是坚固的氧化膜,而且一部分是可溶的。即在氧化膜生成的同时,有一部分溶解,结果在膜中形成针孔,使电流得以继续通过。随着氧化膜的不断加厚,电阻会不断增大,膜的成长速度亦随之降低。当膜的成长速度与膜的溶解速度相同时,膜的厚度就保持一定而不再增加。这层氧化膜称之为多孔性氧化膜,就是铝阳极氧化膜的主要组成部分,其同阻挡性氧化薄膜一起组成完整的氧化膜。多孔层倒园椎形孔溶解后变成针尖状氧化膜增长到极限密膜层铝基体abcde图2阳极氧化膜随电解时间的延长发生明显的变化的情况当铝通电时,首先在其表明产生密膜层(图2a),随后密膜层变为多孔层(图2b),多孔层的厚度随着电解时间的延长几乎成直线变厚,但随着电解时间的进一步增加,由于上层部分的氧化膜是在电解初期形成的,长时间浸在电解液中,使多孔层的针孔溶解变薄,而中心部分的氧化层,在电解液中浸渍的时间比较短,孔壁溶解较少,结果形成了外大内小的倒园椎形孔(图2c),电解时间继续延长时,氧化膜的最上部孔壁进一步溶解而变为针尖状(图2d),电解时间再增加,则图2d上层因溶解而消失,而靠近最上层再次形成针尖(图2e),下部生长上部溶解,周而复始,达到膜的成长速度与溶解速度相同时,即使电解时间再长,氧化膜的厚度亦不会再增加。氧化膜的生成过程还可以用图3所示的电压一时间曲线曲线大概能分为三段:ab段形成密膜层这层密膜层在通电开始的几秒到几十秒时间内形成。12bc10d8642a时间s图3铝阳极氧化特性曲线be段膜孔的出现阳极电压达到最大值后开始会降低,这时由于密膜层膨胀而变得凹凸不平,凹处电阻较小而电流比较大,结果发生电化学溶解和溶液浸蚀的化学溶解,使凹处不断加深而出现孔穴,这就出现电阻减小而电压下降。ed段多孔层增厚大约在20s后,电压趋向平稳,阻挡层的厚度不再增加。随着氧化的接着来进行,电压稍有增加,氧化反应仍在阻挡层与基体的界面上继续进行,最后达到膜的行成和膜的溶解平衡。该平衡到来的时间愈长,则氧化膜愈厚。3阳极氧化方法的分类铝的阳极氧化可以在多种电解液中进行。如硫酸、铬酸盐、锰酸盐、硅酸盐、草酸、草酸盐等各种各样,但在现代工业中应用的主要有硫酸、铬酸、磷酸和草酸等四种酸。硫酸法是1937年美国首先公布的专利,铬酸是法是英国人发个明的,草酸法则是日本和德国首先在工业上应用。表1阳极氧化处理按用途分类法用途阳极氧化方法的种类防蚀耐磨装饰光学涂料底层电镀底层建材硫酸法、草酸法、铬酸法,其它有机酸法硬质阳极氧化法(草酸、硫酸)电解抛光、硫酸法电解抛光、硫酸法硫酸渐、铬酸法磷酸法自然发色法、电解着色法用各种不同阳极氧化方法生产的氧化膜,在外观、性质、色调上都有很大的差异。通常都根据用途来选择适当的氧化方法。阳极氧化的种类及用途如表1所示。从表1所列能够准确的看出,在众多的阳极氧化方法中,硫酸法是应用最普遍的一种方法。4硫酸法阳极氧化工艺4.1硫酸阳极氧化的特点铝及铝合金在10%〜20%硫酸电解液中获得的氧化膜具有许多特点:有极强的吸附能力(即着色和封闭性能好),较高的硬度(150〜400HV左右),比未氧化的钝铝高出5〜10倍(钝铝的硬度为30〜40HV),良好的耐磨性和抗蚀性。纯铝的膜层厚度可达40呵,一般防护-装饰性氧化膜厚度为5〜25^m。氧化处理后的制件尺寸会有所增大,表面粗糙度亦会相应增加。纯铝和铝镁合金上所得膜层透明,染色后色彩鲜艳,经过抛光的铝制件,进行阳极氧化后,可得到镜面的光洁光亮表面。几乎所有的铝及铝合金都能够使用硫酸阳极氧化,但不适用于搭接、铆接、点焊及有焊缝隙的零组件,较疏松的铸件亦不宜采用。硫酸阳极化电解液具有成分十分简单、允许杂质含量范围大、操作简单便捷极易掌握和生产所带来的成本低等优点,因而被大范围的应用于各个工业领域。4.2硫酸阳极氧化的工艺流程(略)4.3硫酸阳极氧化的配方及工艺规范硫酸阳极化的配方及规范见表2。

  我所采用的硫酸阳极氧化配方及规范如表4。表4我所采用的阳极氧化配方及工艺规范成分及操作规范配方硫酸(d=1.84)160〜180g/L温度阳极电流密度电压时间13〜20C0.8〜1.0A/dm212〜14V50〜60min这一配方及相应的工作规范应该是结合我所产品要求的特点制定的,但氧化时间规定为50〜60min,似不合适,因为不同用途的氧化膜都已经规定了厚度范围(见6.2表8),那么,氧化时间就应根据近要求膜的厚度来确定。

  4.4影响氧化膜质量的因素4.4.1硫酸浓度的影响能否获得较厚的氧化膜,取决于膜的溶解与生长速度之比。随着硫酸浓度增加,氧化膜的溶解速度增大,成长速度减慢。因此,采用较稀硫酸溶液有利于膜的增厚。在浓电解液中形成的氧化膜,其孔隙率较高,着色性能较好,但膜的硬度和耐磨性较低。硫酸浓度过高,膜的溶解速度就大,此时所得到的氧化膜薄而软,且容易起粉。在较低浓度溶液中得到的氧化膜,其耐磨性较好,但浓度也不能太低。当硫酸浓度过低时,因为电解液的溶解作用小,阻挡层变厚,电阻会增大,电压就会升高,氧化时间亦须要加长,所得到的膜光亮度降低,颜色变深且硬而脆,孔隙率亦低,不易着色,一般硫酸浓度控制在15%左右为佳。电压LF2LD31LF21(V)时间(min)时间(min)时间(min)图4溶液中硫酸浓度与电压的关系1—5%浓度2—10%浓度3—15%浓度4—20%浓度5—25%浓度6—30%浓度4.4.2溶液温度的影响温度是决定氧化膜质量的主要的因素。气温变化对氧化膜的影响同硫酸浓度变化对氧化膜的影响基本相同。电解液温度上升,氧化膜的溶解速度加大,成膜速度就减小,氧化膜的厚度必然随着减小。图4、5、6分别列出了温度对氧化膜性能的影响。温度对膜的硬度和耐蚀性也会产生特别大的影响。最氧60初40化溶膜解30重40率量温度C温度C温度C1-30%H2SO4;2-15%H2SO43-5%H2SO4图5温度对膜成长的影响图6温度对膜溶解速度的影响图7温度对膜耐磨性的影响一般将温度控制在18〜20C时获得的氧化膜多孔,吸附性好,但耐磨性较差。

  温度高于26C,膜的质量会显而易见地下降,超过30C有出现过腐蚀的危险。在装饰性氧化工艺中,温度控制在0〜3C,温度波动土1C,硬度能够达到400HV以上,缺点是当制件受力发生变形或弯曲时,氧化膜会发生脆裂,对于易变形的制件宜将电解液温度控制在8〜10C范围内。由于阳极氧化过程伴随着放热反应,膜的生成热相当大,氧化膜的形成加大了电解液的电阻,将大量电能转变成热能,促使溶液温度上升,加速膜的溶解,使膜表面起粉。温度更高时,氧化膜甚至会变得不连续。因此,需要及时启动降温系统,严控电解液的温度在规定的工艺范围内。为避免阳极氧化过程中溶液升温过快,给氧化槽的体积电流密度,提出了要求,即体积电流密度不应大于0.3A/L,即以现有的1000L槽,其最大工作电流强度不应超过300A。


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