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所謂鋁的陽極氧化是一種電解氧化過程,在該過程中,鋁和鋁合金的表面通常轉(zhuǎn)化為一層氧化膜,這層氧化膜具有保護性、裝飾性以及一些其他的功能特性。從這個定義出發(fā)的鋁的陽極氧化,只包括生成陽極氧化膜這一部分工藝過程。
陽極氧化的其他類型
除金屬外,其他物質(zhì)做陽極所引起的氧化作用,也稱為“陽極氧化”。在現(xiàn)實工藝中,針對鋁合金的陽極氧化,比較多,可以應(yīng)用在日常生活中,以為這種工藝的特性,使鋁件表面產(chǎn)生堅硬的保護層,可用于生產(chǎn)廚具等日用品。但鑄造鋁的陽極氧化效果不好,表面不光亮,還只能是黑色。鋁合金擠壓型材(未經(jīng)表面處理)外觀單一,并且在潮濕大氣中容易腐蝕,因而很難滿足建筑材料高裝飾性和強耐侯的要求。鋁合金型材就要好一點。
工業(yè)鋁型材陽極氧化膜的染色
工業(yè)鋁型材陽極氧化膜的化學(xué)染色是基于多孔膜層有如紡織纖維一樣的吸附染料能力而得以進行的。吸附染料染色的氧化膜的基本條件是:
(1)有一定的孔隙率和吸附性;(2)有適當(dāng)?shù)暮穸?;?)無色透明; (4)晶相結(jié)構(gòu)均勻無重大差別,如結(jié)晶粗大和偏析等。
工業(yè)鋁型材硫酸氧化膜具備以上條件,容易染成各種鮮艷的色彩。一般用硫酸直流氧化法制備的陽極氧化膜的微孔平均直徑為0.02μm,而染料在水中分離為單分子,直徑為0.0015-0.0030 μm,平均為0.0025μm,著色時染料被吸附在工業(yè)鋁型材孔隙表面上,并向孔內(nèi)擴散、堆積,而且與氧化鋁進行離子鍵-氫鍵結(jié)合,經(jīng)封孔后染料被固定在孔隙內(nèi)。草酸陽級氧化膜帶黃色,也只能染成偏深色。氧化膜本來都是不導(dǎo)電的,但因為導(dǎo)電氧化生成的膜實在是很薄,所以就是導(dǎo)電的了。鉻酸陽極氧化膜孔隙少,膜本身呈灰色或深灰色,而且很薄,不易染色。
陽極氧化膜的特性
1、陽極氧化膜的結(jié)合力
氧化膜是由基體金屬直接生成,與基體金屬結(jié)合很牢固,使用機械方法很難從基體金屬上把它剝落。經(jīng)過氧化的鈑金零件,經(jīng)過彎曲直至折斷,氧化膜仍然遺留在金屬上。從這一點看來,要比涂鍍層的結(jié)合力高得多,但由于氧化膜較脆,經(jīng)過氧化處理的零件,受到較大的沖擊負(fù)荷和彎曲變形時,氧化膜首先呈網(wǎng)狀開裂,降低了基體金屬的延展性和表面防護能力。氧化膜是無色透明的,利用封孔前氧化膜的強吸附性,在膜孔內(nèi)吸附沉積一些金屬鹽,可使鋁型材外表顯現(xiàn)本色(銀白色)以外的許多顏色,如:黑色、古銅色、金黃色及不銹鋼色等。因此氧化處理過的零件,不能承受較大的壓力和變形。
鋁型材陽極氧化與化學(xué)氧化的區(qū)別
(1)陽極氧化是在通高壓電的情況下進行的,它是一種電化學(xué)反應(yīng)過程;化學(xué)氧化不需要通電,而只需要在里浸泡就行了,它是一種純化學(xué)反應(yīng)。
(2)陽極氧化需要的時間很長,往往要幾十分鐘,而化學(xué)氧化只需要短短的幾十秒。
(3)化學(xué)氧化處理所需設(shè)備簡單、操作方便,生產(chǎn)而成本低,適用范圍廣,不受零件大小和形狀的限制,可以氧化大型零件和組合件(如點焊件、鉚接件、細(xì)長管子等)。經(jīng)化學(xué)氧化后涂裝,可有效地提高零件的耐蝕能力。