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保溫鋁卷著色在電化學(xué)沉積陶瓷脫的幕礎(chǔ)上,保留了膜層優(yōu)異的性能,克服了共在電源設(shè)備、自動(dòng)控制及能耗成本方面的不足,施壓方式從較高直流或非連續(xù)陽極電壓變更為濾波直流電壓,電壓也從高達(dá)兒百伏降至了50V左右,大大降低了能耗,自動(dòng)控制及生產(chǎn)性方面也進(jìn)一步。 保溫鋁卷著色選用了、硼酸及磺基水楊酸三種主電解質(zhì),并配以成膜促進(jìn)劑和成膜添加劑,組成復(fù)合電解液。將保溫鋁卷及其合金材料置于此種復(fù)合電解液中,采用濾波直流電壓或恒流方式,對(duì)其進(jìn)行陽極化處理,可在鋁及其合金表面形成一層、灰色或香檳色系的陽極氧化膜。 與劉建平、侯朝暉及唐浩所制備的類陶瓷膜層性能相比較,耐磨性稍微有些降低,耐腐蝕性能相當(dāng),但外觀色澤更為豐富.裝飾性更佳.采用不同組分配合.在較低電壓.中等溫度下,制得的性能優(yōu)異、耐蝕性能良好具有陶瓷光澤的氧化膜層,將鋁及其合金氧化著色一步法到了一個(gè)較高的水平,工業(yè)化應(yīng)用前景良好。 氧化膜其有優(yōu)異的耐腐蝕性能和裝飾性能.且具備很好的陶瓷光澤。保溫鋁卷在成膜主鹽、成膜促進(jìn)劑和成膜添加劑組成的復(fù)合電解質(zhì)體系中氧化著色一步法陽極化處理時(shí),電解液組成、濃度、工藝參數(shù)等對(duì)氧化膜層性能的影響進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究。
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硬質(zhì)陽極氧化是一種鋁卷鋁板及其合金特殊的陽極氧化法,有的也稱厚膜陽極氧化,是20世紀(jì)50年代前后的重要的功能氧化工藝之一。硬質(zhì)膜的硬度較高,在純鋁上所得的硬度可以達(dá)到1000HV以上,超過硬鉻的硬度。早期的硬質(zhì)陽極氧化一般在低溫低濃度和強(qiáng)制攪拌方式進(jìn)行,這樣條件下生成的氧化膜在電解液中溶解較慢,所得的膜層厚度就比較厚,但膜層生長(zhǎng)速度慢,生產(chǎn)成本高,且對(duì)鍛鋁、高硅、高銅鋁合金等特殊鋁材不適用。 目前對(duì)于硬質(zhì)氧化的改進(jìn)非常活躍,主要于兩個(gè)方面。一是加入添加劑:另外則為改變的直流施壓方式。加入添加劑主要是為了降低電解液對(duì)氧化膜層的溶解速度和允許溫度范圍。有機(jī)梭酸,如、乳酸、酒石酸、磺基水楊酸等為常用的硬質(zhì)氧化添加劑;還有一些特殊的添加劑如金屬鹽、氟化鈣、粗蔥、木質(zhì)素等。 這些添加劑的加入,能改變陽極氧化過程中化學(xué)、電化學(xué)行為,降低膜層的溶解速度和孔隙率,并可使氧化溫度到5-20℃,有的甚至可以到40℃.在有關(guān)硬質(zhì)陽極氧化的研究中,電源波形和電源設(shè)備的研究是為活躍的一個(gè)領(lǐng)域,從直流、交直流且加、脈沖電流一直到交流都開展了大量的研究。 這些工藝大都為了改善高合金成分材料的陽極氧化,燒穿或工作溫度,膜層的硬度、厚度或耐磨性等。脈沖氧化適合一些難氧化的鋁合金的硬質(zhì)氧化,在已經(jīng)得到推廣.脈沖可以實(shí)現(xiàn)大電流密度快速硬質(zhì)陽極氧化,成膜速率可達(dá)1.5um/min。
各色系電解液組成如下:a)、系列:6-8g/L,促進(jìn)劑5-10g/Lb)、灰色系列:硼酸30-40g/L,促進(jìn)劑5-10g/L,添加劑A0.5-2.0g/Lc)、香檳色系列:磺基水楊酸60-70g/L,添加劑B5-8g/L,Na2WO40.5-1-0g/L研究出一種適合硬鋁合金陽極氧化處理的工藝。 攪拌對(duì)膜層性能有一定影響,和灰色系列采用弱攪拌,香檳色系列則采用強(qiáng)攪拌。將硬鋁合金(202置于由硼酸等組成的復(fù)合電解液中,采用恒電壓氧化,可在其表面形成一層深灰色氧化膜層,該膜層均勻,富有陶瓷光澤,具有較好的硬度和耐腐蝕性能。 工藝研究表明,前處理對(duì)氧化影響較大,物理方法前處理對(duì)成膜不利,一般采用化學(xué)處理方式;氧氣溫度要控制在在25℃以下;氧化峰值電流越大,膜層越厚;X射線能(EDS)測(cè)試表明,膜層主要組成元素為,同時(shí)含有少量P,S和C,沒有檢測(cè)到Cu元素。 X射線衍射(XRD)相分析表明,膜層主要呈非晶態(tài);表面和截面掃描電鏡分析表明,膜層表面呈多孔狀,孔徑約為20nm;孔壁伸向基底,但不垂直于基底;孔壁不連續(xù),像是由細(xì)小顆粒堆積而成。電化學(xué)研究和SEM分析表明,電解液組分對(duì)膜層性能影響較大,只有在三組分共同作用下,才能形成理想膜層。
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