環(huán)保特性
從環(huán)保視角看,鋁陽(yáng)極氧化優(yōu)勢(shì)明顯。電解液多為硫酸、草酸等常見(jiàn)無(wú)機(jī)酸,溶液成分相對(duì)簡(jiǎn)單,處理后廢液易于凈化回收,酸液經(jīng)中和、沉淀等常規(guī)方法處理,可循環(huán)利用大部分成分,減少化學(xué)藥劑排放;相較于一些重金屬鍍層工藝,陽(yáng)極氧化無(wú)重金屬污染,加工過(guò)程能耗主要集中在電解環(huán)節(jié),且隨技術(shù)進(jìn)步,節(jié)能設(shè)備應(yīng)用使能耗持續(xù)降低,契合綠色制造潮流。
在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用
航空航天追求材料高性能與輕量化,鋁陽(yáng)極氧化至關(guān)重要。飛行器鋁合金結(jié)構(gòu)件經(jīng)處理,抗航空燃油腐蝕、耐高空復(fù)雜氣候侵蝕,保障飛行安全;衛(wèi)星鋁合金外殼,在太空極端溫差、強(qiáng)輻射環(huán)境下,氧化膜維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,防止鋁材性能劣化;發(fā)動(dòng)機(jī)周邊鋁合金散熱部件,陽(yáng)極氧化既強(qiáng)化散熱效率,又憑借耐磨絕緣性避免電路干擾,助力飛行器高效可靠運(yùn)行,是航天鋁材性能升級(jí)關(guān)鍵技術(shù)。 鋁陽(yáng)極氧化按電解液酸堿性分多種類型,硫酸法常見(jiàn),工藝成熟,成本可控,應(yīng)用寬泛。玄武區(qū)全程鋁氧化加工專業(yè)
鋁氧化膜的孔隙率較高,孔隙呈錐形毛細(xì)管狀,孔徑自內(nèi)向外變大。這種多孔結(jié)構(gòu)賦予了氧化膜良好的吸附能力,能夠吸附各種物質(zhì),如顏料、潤(rùn)滑劑、樹(shù)脂等。通過(guò)在孔隙中填充不同的物質(zhì),可以進(jìn)一步提高鋁制品的防護(hù)、絕緣、耐磨和裝飾性能,使其具有更多的功能和用途。鋁氧化膜與鋁基體的結(jié)合非常牢固,因?yàn)樗怯苫w金屬生成的,與基體金屬成為一個(gè)整體。在使用過(guò)程中,氧化膜不會(huì)輕易脫落或剝離,能夠持續(xù)有效地發(fā)揮其保護(hù)作用。這對(duì)于需要長(zhǎng)期使用和承受一定外力的鋁制品來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,如航空航天部件、汽車車身等,保證了產(chǎn)品的安全性和可靠性。鼓樓區(qū)精密鋁氧化加工專業(yè)電子產(chǎn)品鋁外殼經(jīng)陽(yáng)極氧化,耐磨防指紋,質(zhì)感細(xì)膩,日常使用中劃痕難留,始終如新。
鋁的天然氧化是在自然環(huán)境下,鋁與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng),在其表面形成一層氧化膜。這層氧化膜較薄,厚度約為0.5~4微米,且多孔、質(zhì)軟,具有良好的吸附性,可作為有機(jī)涂層的底層。例如,一些未經(jīng)特殊處理的鋁制品,在放置一段時(shí)間后,表面會(huì)出現(xiàn)輕微的氧化現(xiàn)象,使其具有一定的耐腐蝕性。但天然氧化膜的耐磨性和抗蝕性能均不如陽(yáng)極氧化膜,在一些對(duì)耐腐蝕性和耐磨性要求較高的場(chǎng)合,還需要進(jìn)行其他氧化處理1。電化學(xué)氧化也稱為陽(yáng)極氧化,是將鋁及其合金置于適當(dāng)?shù)碾娊庖褐?,以鋁制品為陽(yáng)極,在外加電流作用下,使其表面生成氧化膜。氧化膜厚度約為5~20微米,硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜厚度可達(dá)60~200微米,具有較高硬度、良好的耐熱和絕緣性,抗蝕能力也高于化學(xué)氧化膜,且多孔,有很好的吸附能力。比如在航空航天領(lǐng)域,一些鋁合金零部件經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理后,能夠提高其在惡劣環(huán)境下的使用壽命1。
氧化時(shí)間的選擇取決于電解液濃度、溫度、陽(yáng)極電流密度和所需要的膜厚。相同條件下,當(dāng)電流密度恒定時(shí),膜的生長(zhǎng)速度與氧化時(shí)間成正比,但當(dāng)膜生長(zhǎng)到一定厚度時(shí),由于膜電阻升高和溫升,膜的生長(zhǎng)速度會(huì)逐漸降低,到后面不再增加1。攪拌和移動(dòng)可促使電解液對(duì)流,強(qiáng)化冷卻效果,保證溶液溫度的均勻性,防止因金屬局部升溫而導(dǎo)致氧化膜質(zhì)量下降,對(duì)于獲得均勻、高質(zhì)量的氧化膜具有重要作用1。在鋁陽(yáng)極氧化所用電解液中可能存在的雜質(zhì)如Cl?、F?、NO??、Cu、Al、Fe等,會(huì)對(duì)氧化膜質(zhì)量產(chǎn)生不良影響,如使膜的孔隙率增加、表面粗糙和疏松等1。戶外廣告牌鋁基板陽(yáng)極氧化,耐候耐曬,烈日暴雨下宣傳信息始終醒目,廣告效果持久。
防腐蝕優(yōu)勢(shì)鋁雖本身具有一定抗腐蝕能力,但在惡劣環(huán)境下易被侵蝕。陽(yáng)極氧化后形成的氧化鋁膜如同堅(jiān)固盾牌,有效隔離鋁基體與外界腐蝕性介質(zhì),像潮濕空氣、酸堿溶液等。在海洋環(huán)境中,未經(jīng)處理的鋁制品可能迅速生銹、腐蝕,而陽(yáng)極氧化后的鋁部件能長(zhǎng)時(shí)間抵御海水鹽分侵襲,使用壽命大幅延長(zhǎng),為船舶、濱海建筑設(shè)施中的鋁結(jié)構(gòu)提供可靠防護(hù),極大降低維護(hù)成本,保障結(jié)構(gòu)完整性與安全性。硬度與耐磨性增強(qiáng)陽(yáng)極氧化生成的氧化膜硬度遠(yuǎn)超純鋁,可達(dá)莫氏硬度9級(jí)左右,接近剛玉硬度。這使得鋁材在需要承受摩擦、刮擦的場(chǎng)景表現(xiàn)優(yōu)越。如鋁合金門窗滑軌,日常頻繁開(kāi)合,若未陽(yáng)極氧化,導(dǎo)軌很快磨損致門窗卡頓;經(jīng)處理后,即便長(zhǎng)期使用,表面依舊光滑,耐磨特性確保順暢運(yùn)行,同理適用于汽車鋁合金輪轂,面對(duì)路面砂石沖擊、剎車摩擦,氧化膜守護(hù)輪轂外觀與性能,減少維修頻次。鋁門窗框架陽(yáng)極氧化,密封性好,風(fēng)雨難侵,隔音降噪,為家營(yíng)造安靜舒適、干爽安全的港灣。溧水區(qū)高精度鋁氧化加工外觀好
鋁陽(yáng)極氧化生產(chǎn)線節(jié)能減排新舉措頻出,能耗降低,排放減少,綠色制造未來(lái)可期。玄武區(qū)全程鋁氧化加工專業(yè)
硫酸陽(yáng)極氧化是在稀硫酸電解液中通以直流或交流電對(duì)鋁及其合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理,可獲得5~20微米厚、吸附性較好的無(wú)色透明氧化膜。該工藝具有溶液穩(wěn)定、操作方便、允許雜質(zhì)含量范圍較寬、電能消耗少、成本低等優(yōu)點(diǎn),幾乎適用于鋁及各種鋁合金的加工,在國(guó)內(nèi)應(yīng)用寬泛1。鉻酸陽(yáng)極氧化是將鋁及鋁合金置于鉻酸溶液中進(jìn)行陽(yáng)極氧化,所得氧化膜致密、耐蝕性好,特別適用于鉚接件和焊接件的陽(yáng)極氧化處理。不過(guò),鉻酸溶液具有一定的毒性和腐蝕性,對(duì)操作環(huán)境和設(shè)備要求較高,需要采取相應(yīng)的防護(hù)措施。草酸陽(yáng)極氧化是在草酸電解液中進(jìn)行的陽(yáng)極氧化工藝。草酸陽(yáng)極氧化膜的硬度較高,耐磨性好,且具有較好的耐蝕性和裝飾性。該工藝對(duì)電解液的純度和工藝參數(shù)控制要求較為嚴(yán)格,否則可能影響氧化膜的質(zhì)量和性能。玄武區(qū)全程鋁氧化加工專業(yè)