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陽極氧化鋁板
鎖定
- 中文名
- 陽極氧化鋁板
- 外文名
- Anodized aluminum plate
- 厚 度
- 5~20微米
- 應用範圍
- 應用在機械零件,飛機汽車部件,精密儀器及無線電器材,建築裝飾,機器外殼,燈具照明、電子消費品、工藝品、家用電器、室內裝潢、標牌、傢俱、汽車裝飾等行業
陽極氧化鋁板產品介紹
陽極的鋁板氧化,表面上形成氧化鋁薄層 ,其厚度為5~20微米 ,硬質陽極氧化膜可達60~200微米 。陽極氧化後的鋁板,提高了其硬度和耐磨性,可達250~500千克/平方毫米,良好的耐熱性 ,硬質陽極氧化膜熔點高達2320K ,優良的絕緣性 ,耐擊穿電壓高達2000V ,增強了抗腐蝕性能,在ω=0.03NaCl鹽霧中經幾千小時不腐蝕。氧化膜薄層中具有大量的微孔,可吸附各種潤滑劑,適合製造發動機氣缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力強可着色成各種美觀豔麗的色彩。有色金屬或其合金(如鋁、鎂及其合金等)都可進行陽極氧化處理。
陽極氧化鋁板應用範圍
陽極氧化鋁板特點
(2) 耐候性好:標準厚度氧化膜(3μm)的陽極氧化鋁板室內使用長期不變色,不腐蝕,不氧化,不生鏽。加厚氧化膜(10μm)的陽極氧化鋁板可使用於室外,可長期暴露於太陽光線下不變色。
陽極氧化鋁板氧化過程
(1)陽極氧化鋁板氧化膜生成的一般原理:
以鋁板為陽極置於電解質溶液中,利用電解作用,使其表面形成氧化鋁薄膜的過程,稱為鋁板的陽極氧化處理。其裝置中陰極為在電解溶液中化學穩定性高的材料,如鉛、不鏽鋼、鋁等。鋁陽極氧化的原理實質上就是水電解的原理。當電流通過時,在陰極上,放出氫氣;在陽極上,析出的氧不僅是分子態的氧,還包括原子氧(O)和離子氧,通常在反應中以分子氧表示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化,形成無 水的氧化鋁膜,生成的氧並不是全部與鋁作用,一部分以氣態的形式析出。
(2)陽極氧化鋁板氧化電解溶液的選擇:
(3)陽極氧化鋁板氧化的種類:
陽極氧化按電流形式分為:直流電陽極氧化,交流電陽極氧化,脈衝電流陽極氧化。按電解液分有:硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機酸為主溶液的自然着色陽極氧化。按膜層性子分有:普通膜、硬質膜(厚膜)、瓷質膜、光亮修飾層、半導體作用的阻擋層等陽極氧化。鋁及鋁 合金常用陽極氧化方法和工藝條件見表-5。其中以直流電硫酸陽極氧化法的應用最為普遍。
(4)陽極氧化鋁板氧化膜結構、性質:
陽極氧化膜由兩層組成,多孔的厚的外層是在具有介電性質的緻密的內層上上成長起來的,後者稱為阻擋層(也稱活性層)。用電子顯微鏡觀察研究,膜層的縱橫面幾乎全都呈現與金屬表面垂直的管狀孔,它們貫穿膜外層直至氧化膜與金屬界面的阻擋層。阻擋層是又無水的氧化鋁所組成,薄而緻密,具有高的硬度和阻止電流通過的作用。阻擋層厚約0.03-0.05μm,為總膜後的0.5%-2.0%。以各孔隙為主軸周圍是緻密的氧化鋁構成一 個蜂窩六稜體,稱為晶胞,整個膜層是又無數個這樣的晶胞組成。當電解液為硫酸時,膜層中硫酸鹽含量在正常情況下為13%-17%。氧化膜多孔的外層主要是又非晶型的氧化鋁及小量的水合氧化鋁所組成,此外還含有電解液的陽離子。氧化膜的大部分優良特性都是由多孔外層的厚度及孔隙率所覺決定的,它們都與陽極氧化條件密切相關。
陽極氧化鋁板工藝流程
通用工藝流程
高光亮度的鋁製品工藝流程
陽極氧化鋁板術語
陽極氧化鋁板陽極氧化
(3)陰極 cathode 1)在電解過程中,使正離子放電,生成負離子或發生其他還 原反應的電極。2)能夠起到上述作用的物體。
(6)臨界電流密度 critical current density 電解時特定的電流密度值,高於或低 於該值時會發生不同的有時是不希望發生的反應。
(8)陽極效率 anode efficiency1)一般是指在某一特定陽極過程中的電流效率。
(10)直流陽極氧化 DC anodizing 用直流電進行的陽極氧化。
(12)鉻酸陽極氧化 chromic acid anodizing 用鉻酸電解液進行的陽極氧化。主 要用於航空方面。
(13)光亮陽極氧化 bright anodizing 以表面光亮度為主要要求的陽極氧化。
(16)帶材陽極氧化 strip anodizing,coil anodizing 長帶材依次通過各工序進行 連續的陽極氧化(着色)。
(17)筐籃與桶式陽極氧化 basket or barrel anodizing 小零件(如鉚釘)在帶孔 的筐籃或桶中陽極氧化。鋁製品小件壓入筐籃或桶中作為陽極,酸性電解液在零件間循環。
(18)恆電壓陽極氧化 constant voltage anodizing 在恆定電壓下進行陽極氧化。
(19)本高-斯托特工藝 Bengough-Stuart process 工業上最早應用的鉻酸電解液陽極氧化的工藝。
(21)阻擋層 barrier layer 一層緊靠着金屬表面的薄而無孔的鋁氧化物層(0.01 -0.07um)。它區別於具有多孔結構的氧化膜主體部分。
(22)陽極氧化膜 anodic oxide coating 在陽極氧化過程中,於鋁及鋁合金表面上生成的保護氧化膜。
(23)陽極氧化膜結構 structure of anodic oxide coating 陽極氧化膜通常由帶有中心小孔的六方結構組成,一層薄阻擋層介於鋁表面和作為主體的多孔型氧化層之間。
(25)孔 pore 指氧化物單元中心的小孔,它是由於電流局部流動形成的。
(27)電解液 electrolyte 由離子傳輸電流的導電性液體介質。
(28)週期換向電解 periodic reverse electrolysing 電流 呈週期性換向的電 解方法。
(29)迭加交流電 superimposed AC 在電解過程將交流電迭回直流電上的電流形式。
(30)分流電極 thief,robber 放在特定的位置上的輔助電極,它能將工件上某些部位的電流部分轉移,以避免局部電流密度過高。
(31)分佈能力 throwing power 在電解過程中,電流在不規則電極表面上均勻分佈的能力。
(34)化學氧化 chemical oxidation 在化學氧化劑的作用下,使金屬表面生成一層氧化膜。
(35)匯流排(母線) bus bar 將電流導入陽極或陰極(例如在陽極氧化槽中)的剛性金屬導體。
(36)掛架 jig rack(U.S)化學或電化學處理時懸掛和運載工件的裝置。陽極氧化時,它可用鋁或鈦製成。
(38)空氣攪拌 air agitation 使空氣穿過溶液,起到攪動與混合的作用。
陽極氧化鋁板着色與封孔
(7)褪色 fading 原有顏色強度減弱。
(8)失色 bleeding 由於染色的陽極氧化膜中染料的溶解而使顏色減褪。例如在封孔過程中染料(顏料)的溶解。
(9)陽極氧化膜封孔 sealing of anodic oxide coating 陽極氧化後的氧化膜經吸附作用、化學反應或其他機制所進行的處理,以增加氧化膜的耐污、耐蝕性能、改善氧化膜顏色的耐久性和達到所要求的其他性能。
(12)鉻酸鹽(重鉻酸鹽)封孔 chromate sealing,dichromate sealing 在含有重鉻酸鹽的[(常用的重鉻酸鉀或重鉻酸鈉)5%(m/m)]溶液中所進行的封孔過程,一般是為了增加防蝕能力。
(13)勃母石(一水氧化鋁)boehmite 陽極氧化膜在温度高於80℃的水或蒸汽中封孔時,由於膜的水合作用所生成的一水鋁氧化物。
(14)拜爾休(三水氧化鋁)bayerite 陽極氧化膜在温度過低(低於80℃)的水或蒸汽中封閉時,由於膜的水合作用所生成的一種三水合鋁氧化物(15)去離子 deionization demineralizing 用離子交換的方法除去溶液中的離子。
陽極氧化鋁板檢驗
(1)耐磨性 abrasion resistance 表面的耐磨損能力。
(3)擊穿電壓 breakdown voltage 在規定條件下,氧化膜表面上的探頭與鋁基體之間產生火花前達到的最大電壓。
(8)耐侯性 weather resistance 陽極氧化膜承受長期大氣暴露的能力。
(9)耐光性 light fastness 着色表面在長期光照下的耐光能力(不含大氣的影響)。
(11)灰卡 grey scale 在表面上染有不同強度灰色的國際標準卡,一般用於估計顏色的變化。
(12)允許色差 colour tolerance,colour limits 在規定的照明與觀察條件,與已知標準顏色相對比時所允許的偏差。
(16)阻抗試驗 impedance test 用交流電路測定氧化膜的表觀阻抗。阻抗值為導奈值的倒數。
(19)染斑試驗 dye spot test,dye aborption test,dye stain test 在規定的條件下,檢查陽極氧化膜吸收染料能力的試驗。主要用於評價封孔質量。
(21)光亮度 brightness 物體表面對光的反射能力(非精確的術語)。
- 參考資料
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- 1. 鋁製品陽極氧化的工藝流程 .慧聰網.2010-08-02[引用日期2013-07-24]