今天和大家分享一个关于铝阳极氧化的问题（铝阳极氧化预处理的作用）。以下是这个问题的总结。让我们来看看。
铝阳极氧化的具体作用是什么？
铝阳极氧化的具体作用有哪些:1。提高铝的耐磨性；2.耐腐蚀性提高；3.隔离铝材料。
4.经过阳极氧化后，其表面的氧化膜可以承受600摄氏度的高温。
铝的阳极氧化
铝是一种相对活泼的金属，标准电位为-1.66 V .在空气体中，可以自然形成厚度约为0.01 ~ 0.1微米的氧化膜。这种氧化膜是无定形的、薄的和多孔的，并且具有差的耐腐蚀性。然而，如果将铝及其合金置于适当的电解液中，并将铝制品用作阳极，则在外部电流的作用下，它们的表面会形成一层氧化膜，这种氧化称为阳极氧化。
通过选择不同种类和浓度的电解液以及控制氧化过程中的工艺条件，可以获得几十到几百微米不同性质和厚度的阳极氧化膜，其耐蚀性、耐磨性和装饰性都有明显的改善和提高。铝及铝合金阳极氧化所用的电解液一般为溶解度适中的酸性溶液，铅作为阴极仅起导电作用。当铝及其合金被阳极氧化时，阳极会发生以下反应:
2Al - 6e- + 2Al3+
下列反应在阴极发生:
6H2O +6e- - 3H2 + 6OH-
同时，酸化学溶解铝和生成的氧化膜，反应如下:
2Al + 6H+ - 2Al3+ +3H2
Al2O3 + 6H+ - 2Al3+ + 3H2O
氧化膜的生长过程是氧化膜不断形成和溶解的过程。
A段（曲线的ab段）:无孔层的形成。在通电后的最初几秒钟到几十秒钟内，铝表面立即形成一层具有高绝缘性能的致密氧化膜，厚度约为0.01 ~ 0.1微米。这是一种连续的无孔薄膜，称为无孔层或阻挡层。这种薄膜的出现阻碍了电流的通过和薄膜的持续增厚。无孔层的厚度与化成电压成正比，与氧化膜在电解液中的溶解速度成反比。因此，曲线ab部分的电压显示从零到最大值的急剧增加。
B段（曲线的bc段）:多孔层的形成。随着氧化膜的形成，电解液开始溶解氧化膜。由于生成的氧化膜是不均匀的，空孔将首先在膜的最薄部分溶解，电解液可以通过这些空孔到达铝的新鲜表面，因此电化学反应将继续进行，电阻将下降，电压将下降（下降范围为最高值的10-15%），膜上将出现多孔层。
第三段C（曲线cd段）:多孔层增厚。阳极氧化约20s后，电压进入相对稳定的缓慢上升阶段。它表明无孔层不断溶解形成多孔层，而新的无孔层正在生长，这意味着氧化膜中无孔层的形成速度和溶解速度基本平衡，因此无孔层的厚度没有增加，电压变化很小。然而，此时孔底部氧化膜的形成和溶解并没有停止，它们仍在继续。因此，孔的底部逐渐进入金属基体。随着氧化时间的延续，孔洞加深形成气孔，有气孔的薄膜逐渐变厚。当成膜速度和溶解速度达到动态平衡时，即使延长氧化时间，氧化膜的厚度也不会再增加，此时应停止阳极氧化过程。阳极氧化的特征曲线和氧化膜的生长过程如下图所示。铝及其合金在稀硫酸电解液中用直流电和交流电阳极氧化可获得无色透明的氧化膜，厚度为5 ~ 20微米，具有良好的吸附性。
硫酸阳极氧化工艺简单，溶液稳定，操作方便，允许杂质含量广，能耗低，成本低。它几乎可以应用于铝和各种铝合金的加工，因此在中国得到了广泛的应用。
下表给出了几种典型的阳极氧化工艺:配方和工艺条件:DC法、交流法、1 2 3硫酸（克/升）、50 ~ 200 160 ~ 170 100 ~ 150铝离子、Al3+（克/升）、20 1525温度（℃）、15 ~ 250 ~ 315。
①硫酸浓度:通常为15% ~ 20%。随着浓度的增加，膜的溶解速率增加，膜的生长速率降低。该膜孔隙率高、吸附性强、有弹性、染色性好（易染深色），但硬度和耐磨性稍差。但随着硫酸浓度的降低，氧化膜的生长速度加快，膜层孔隙少、硬度高、耐磨性好。
因此，用于保护、装饰和纯装饰处理时，使用允许浓度的上限，即20%的硫酸作为电解液。
②电解液温度:电解液温度对氧化膜质量影响很大。随着温度的升高，膜的溶解速率增加，膜厚度减小。当温度为22 ~ 30℃时，薄膜柔软，具有良好的吸附能力，但耐磨性较差。当温度高于30℃时，薄膜变得疏松、不均匀，有时甚至不连续，硬度低，失去使用价值；当温度为10 ~ 20℃时，氧化膜呈多孔状，具有较强的吸附能力和弹性，适合染色，但膜的硬度较低，耐磨性较差。当温度低于10℃时，氧化膜厚度增加，硬度高，耐磨性好，但孔隙率低。因此，在生产过程中必须严格控制电解液的温度。为了形成厚而硬的氧化膜，有必要降低操作温度。在氧化过程中，使用压缩空气体搅拌，温度相对较低，硬氧化通常在零度左右进行。
（3）电流密度:在一定范围内，电流密度增大，薄膜生长速度加快，氧化时间缩短，得到的薄膜多孔、易着色，硬度和耐磨性增加；如果电流密度过高，由于焦耳热的影响，零件表面将过热，局部溶液的温度将升高，薄膜的溶解速度将加快，零件可能被烧伤。如果电流密度太低，薄膜的生长速度会很慢，但获得的薄膜会更致密，硬度和耐磨性会降低。
④氧化时间:氧化时间的选择取决于电解液浓度、温度、阳极电流密度和所需的膜厚。在相同条件下，当电流密度一定时，薄膜的生长速率与氧化时间成正比；然而，当薄膜生长到一定厚度时，薄膜的电阻会增加，从而影响电导率。而且，由于温度的升高，薄膜的溶解速率增加，因此薄膜的生长速率将逐渐降低并最终不再增加。
⑤搅拌和移动:可以促进电解液的对流，加强冷却效果，保证溶液温度的均匀性，防止因金属局部温升而导致氧化膜质量下降。
⑥电解液中的杂质:铝阳极氧化电解液中可能存在的杂质包括Clˉ、Fˉ、NO3ˉ、Cu2+、Al3+、Fe2+等。其中Cl ˉ、F ˉ和NO3 ˉ增加了膜的孔隙率，使表面粗糙疏松。如果其含量超标，甚至会造成零件的腐蚀和穿孔（Clˉ应小于0.05 g/L，F ˉ应小于0.01g/L）；当电解液中的Al ~（3+）含量超过一定值时，工件表面常出现白斑或斑点状白块，使膜的吸附性能降低，难以染色（Al ~（3+）应小于20g/L）。当Cu2+含量达到0.02克/升时，氧化膜上会出现暗条纹或黑点。si ~（2+）常以悬浮液的形式存在于电解液中，使电解液略显浑浊，以棕色粉末的形式吸附在膜上。
⑦铝合金的成分:一般来说，铝金属中的其他元素会降低膜的质量，得到的氧化膜不如在纯铝上得到的氧化膜厚，其硬度也较低。对不同成分的铝合金进行阳极氧化时，应注意不能在同一个槽中进行。铬酸阳极氧化是指用5 ~ 10%的铬酸电解液对铝及其合金进行阳极氧化的技术。这种方法得到的氧化膜具有以下特点:①较薄（与硫酸和草酸氧化膜相比），约2 ~ 5微米，能保持工件原有的精度和粗糙度；（2）柔软有弹性，几乎没有气孔，比硫酸阳极氧化膜的耐腐蚀性更强；（3）不透明，颜色从灰色到深灰色不等，甚至是彩虹色，这使其难以染色；（4）由于孔少，膜层无需密封处理即可使用；⑤对有机物有很好的附着力，所以常用作油漆的底层；⑥与硫酸阳极氧化相比，成本较高，应用范围有限。
下表显示了几种铬酸阳极氧化工艺:配方和工艺条件:铬酸（G/L V）0 ~ 400 ~ 40 ~ 5530 ~ 35温度（℃）37 239 240 2电流密度（A/DM2）0.3 ~ 2。50。3 ~ 0。70。2 ~ 0。
用直流电阳极氧化得到的膜的硬度和耐蚀性不亚于H2SO4阳极氧化膜，而且由于草酸溶液对铝和氧化膜的溶解度低，可以得到比在硫酸溶液中更厚的氧化膜。如果用交流电氧化，可以得到柔软而有弹性的薄膜。草酸阳极氧化的膜层一般为8 ~ 20微米，厚度可达60微米。
只要工艺条件（如草酸浓度、温度、电流密度、波形等。）氧化过程中的变化，无需染色即可获得银白色、金黄色至棕色等装饰膜。
草酸阳极氧化电解液对氯离子非常敏感。当其质量浓度超过0.04 g/L时，膜上会出现腐蚀斑，三价铝离子的质量浓度不应超过3 g/L..
然而，草酸阳极氧化法成本高、能耗高（因为草酸电解液的电阻高于硫酸和铬酸）、溶液有毒、电解液稳定性差。下表显示了草酸的几种阳极氧化工艺。配方和工艺条件:1 2 3草酸（g/L）30 350 550 10温度（℃）18 330 330 3电流密度（A/DM2）1 ~ 21 ~ 22 ~ 3电压（V）110 ~ 120 30 ~ 35 40 ~ 60氧化时间。120 30 ~ 60 30 ~ 60阴极材料碳棒电源DC-DC-AC在电解液中加入一些物质，使它们吸附在膜中，同时形成一层氧化膜，从而获得一层光滑、有光泽、均匀和不透明的类似搪瓷和搪瓷颜色的氧化膜，称为“瓷阳极氧化膜”或“瓷氧化膜”。这种氧化膜具有良好的弹性和耐腐蚀性，并且在染色后可以获得塑性外观。薄膜厚度约为6 ~ 25微米。
以下是氧化瓷器的两种方法:
①添加一些稀有金属元素的盐（如钛和钍）。）成硫酸或草酸溶液:在氧化过程中，由于这些盐的水解作用，发色物质沉积在氧化膜的孔隙中，形成类似瓷器釉料的薄膜，具有较高的硬度，可以保持零件的高精度和高光洁度，但价格昂贵，溶液的使用寿命短且工艺条件严格。
②铬酸酐和硼酸的混合溶液作为阳极氧化溶液:成分简单，成本低，氧化膜弹性好，但硬度低于前者，可用于一般装饰瓷器的氧化表面处理。瓷质阳极氧化溶液及工艺条件如下表所示。公式数电解质成分质量浓度/克升温度/℃
A/dm2电压/
动词 （verb的缩写）时间/
最小代表性1铬酸酐
草酸
硼酸35-40份
5~12
5 ~ 7 45 ~ 550.5 ~ 1.025 ~ 40 40 ~ 501.薄膜呈乳白色，可以染色。膜厚为10 ~ 16 μ m
3.2铬酸酐适用于一般装饰件。
硼酸30-40份
1 ~ 3 40 ~ 50开始:2 ~ 3
终止:从0.1逐渐增加到0.6。
90~110
保持
40 ~ 80升压时间5保持:35 ~ 55
总时间:40 ~ 601。该溶液稳定且易于操作。2.这部电影是灰色的。3.厚度为10 ~ 15 μ m
4.适用于一般装饰件，成本低3。草酸钛钾。
硼酸/硼酸
草酸
柠檬酸35-45份
8~10
2~5
1 ~ 1.5 24 ~ 28开始:2 ~ 3
终止:从0.6逐渐增加到1.2。
90~110
保持
90 ~ 110升压时间
5 ~ 10分钟:25 ~ 30分钟
总时间:40 ~ 601。薄膜呈灰白色，硬度高。2.膜厚为8 ~ 16 μ m3。适用于耐磨和高精度零件的装饰。4.成本高且溶液的使用寿命短。注:阴极材料可以是纯铝、铅板或不锈钢板。
在氧化溶液中，各种成分的变化将对氧化膜的颜色起决定性作用:例如，随着铬酸酐的增加，膜的颜色变成不透明的灰色；随着硼酸的增加，膜的颜色变为乳白色；随着草酸的增加，膜的颜色变黄。
铝合金阳极氧化和导电氧化有什么区别？
阳极氧化和化学导电氧化的区别；
不同的生产流程:
1.阳极氧化是在外加电流的作用下在铝制品（阳极）上形成氧化膜的过程。
2、化学导电氧化（又称化学氧化）其实并不需要通电，只需要浸泡在溶液中即可，它是一种纯化学反应。
二、生产时间的长短:
1.阳极氧化需要很长时间，制造过程需要几十分钟。
2.化学导电氧化的生产过程很短，可以在几秒钟内完成。
三、耐磨性的好坏:
1.阳极氧化产生的薄膜为几微米到几十微米，具有良好的硬度和耐磨性，可用于制作厨具等日用品。
2.化学导电氧化的氧化膜较薄，约0.3 ~ 0.5微米，耐磨性差。
第四，电导率不同:
1.阳极氧化产生的薄膜具有良好的绝缘性能。
2.经过化学导电氧化后，铝制零件具有一定的耐腐蚀性和导电性。在电子设备中，铝制零件在化学传导氧化后可以防止电磁信号的干扰。
动词（动词缩写）的不同应用范围:
1.阳极氧化对铸铝的阳极氧化无效，也不适用于形状复杂的铝制品。
2.化学导电氧化可用于变形的铝制电气零件和不适合阳极氧化的较大零件或组件。
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