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鋁卷鋁板的硬鋁合金一般指鋁銅合金,與其他鋁合金相比,硬鋁合金具有很高的機械強度,在冷態(tài)熱態(tài)下都可以進(jìn)行壓力加工。在退火和淬火狀態(tài)下具有良好的塑性,焊接性較好,熱處理效果佳。鋁銅合金適用于軋制板材、型材和制造鍛件,廣泛用于機械制造和工業(yè)等。 但是,鋁銅合金耐蝕性很差,容易發(fā)生局部腐蝕、品間腐蝕和應(yīng)力腐蝕疲勞。因此,實際使用中往往還要進(jìn)行涂覆、電鍍、包覆純鋁和陽極氧化等表面處理。陽極氧化是硬鋁合金其硬度、耐腐蝕性能的有效方法,但硬鋁合金的陽極氧化一直是表面處理界的難題。 一般認(rèn)為,在氧化過程中CuAI2相濟解較快,常常成為電流聚集的中心,容易使該部位的膜層過熱而沼解,擊穿燒毀零件。目前,硬鋁合金陽極氧化主要從兩個方面進(jìn)行改進(jìn):一是改進(jìn)電解液和操作工藝:二是改變電源的電流輸出形式。 上述兩種方法確實在一定程度上改善了硬鋁氧化膜的性能。前者的改進(jìn)主要是在氧化液中添加有機添加劑降低電解質(zhì)溶液對硬鋁纂體腐蝕的能力,同時配以低溫的氧化條件,能緩解鋁銅合金的過度溶解和過熱問題。改變電流方式主要是采用換向直流、交流、交直流疊加以及各種脈沖電流的電源輸出。
陽極氧化通常是在含有2%-10%的電解液,通以直流電或交流電進(jìn)行合金鋁卷陽極化處理。由于對氧化膜的溶解作用比較小,所以,的膜層一般較厚,可達(dá)6um。氧化的反應(yīng)機理基本和體系相同,但膜層性能有所差別。 氧化膜呈淡,具有良好的耐光性,硬度、耐磨性和耐蝕性都優(yōu)于膜。但該法成本較高、電耗大,應(yīng)用受到了一定限制。目前主要用于電氣絕緣、食用鋁質(zhì)器具、日用品、建筑及造船等部門。陽極氧化受電流波形的影響比大,所以,工藝規(guī)范類型也多,幾種典型的工藝規(guī)范如表所示。 目前研究如下:任雅勛在溶液中添加了添加劑,了氧化溫度上限(28℃),降低了氧化電壓(40-60V),且得到的膜層性能也較優(yōu)異.MozalevA研究了鋁在加有NH4F的溶液中的電位一時間曲線,發(fā)現(xiàn)含氟添加物能降低氧化槽壓,但不能氧化效率。 采用二次陽極氧化工藝(re-anong),即在氧化前在溶液中氧化若干分鐘,可以避免零件發(fā)生燒蝕現(xiàn)象,同時還能夠溶液的耐氯離子能力,若在溶液中添加1-5mL/L甲酸,則可以氧化膜中的小白點現(xiàn)象。
綜合鋁卷鋁板的研究結(jié)果,可得如下判斷:鋁在硼酸+成膜促進(jìn)劑+成膜添加劑組成的復(fù)合電解液體系中的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)陽極化曲線有著較大區(qū)別,并且與常規(guī)陽極化也存在差異。氧化著色體系需要一定的峰值電流才能形成性能優(yōu)異具有陶瓷光澤膜層。 成膜原因與電解質(zhì)組分及工藝條件都有較大關(guān)系,綜合場致溶解理論與體積理論,在大電流的沖擊下鋁/電解質(zhì)界面形成陰離子凝聚層,孔道的取向性變差,從而形成外側(cè)多孔,膜孔分布無規(guī)則,孔壁不連續(xù)的非晶態(tài)氧化膜層。 電解液組分對膜層性能影響較大,只有三者組分共同作用才能形成理想膜層。成膜促進(jìn)劑能起到電流密度,加速成膜的作用;硼酸與成膜添加劑能均勻膜層,細(xì)化膜層顆粒。本嚴(yán)格遵循相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定,絡(luò),如有請告知。 陽極氧化液組分和濃度會強烈影響合金鋁卷陽極氧化的成膜過程及膜層性能,同時電源施壓方式和電流類型的變化也能改變氧化過程和膜層形貌,這些因素都是鋁及其合金陽極氧化成敗的關(guān)鍵因素。通過改變氧化電解質(zhì)溶液組分,改變了溶液對金屬的溶解性,所得到的膜層顏色、質(zhì)地、厚度都會不同。
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