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鋁及鋁合金陽(yáng)極氧化膜的形成機(jī)理

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鋁及其合金的陽(yáng)極氧化所用的電解液一般為中等溶解能力的酸性溶液,鉛作為陰極

  鋁及其合金的陽(yáng)極氧化所用的電解液一般為中等溶解能力的酸性溶液,鉛作為陰極,僅起導(dǎo)電作用,鋁及其合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化時(shí),在陽(yáng)極發(fā)生下列反應(yīng):

  陽(yáng)極氧化膜的生成與溶解同時(shí)進(jìn)行,陽(yáng)極氧化初期,膜的生成速度大于溶解速度,膜的厚度不斷增加;隨著厚度的增加,其電阻也增大,結(jié)果使膜的生長(zhǎng)速度減慢,一直到與膜溶解速度相等時(shí),膜的厚度才為一定值。

  第一段A:無(wú)孔層形成。鋁氧化加工化學(xué)氧化氧化膜較薄,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,但其耐磨性和抗蝕性能均不如陽(yáng)極氧化膜。曲線ab段,通電剛開始的幾秒到幾十秒時(shí)間內(nèi),電壓由零急劇增至最大值,該值稱為臨界電壓。表明此時(shí)在陽(yáng)極表面形成了連續(xù)的、無(wú)孔的薄膜層。此膜的出現(xiàn)阻礙了膜層的繼續(xù)加厚。無(wú)孔層的厚度與形成電壓成正比,與氧化膜在電解液中的溶解速度成反比。

  第二段B:多孔層形成。拋光氧化加工和純鋁拋光氧化雖然看起來(lái)相似,但本質(zhì)上兩者是不同的,因?yàn)樵诹炼确矫?,后者要比前者高得多。此外,原材料的組成也不同。至于拋光和氧化,拋光的主要目的是提高產(chǎn)品表面的光滑度和手感。曲線bc段,電壓達(dá)到最大值以后,開始有所下降,其下降幅度為最大值的10%~15%。表明無(wú)孔膜開始被電解液溶解,出現(xiàn)多孔層。第三段C:多孔層增厚。曲線cd段,經(jīng)過(guò)約20s的氧化電壓開始進(jìn)入平穩(wěn)而緩慢的上升階段。表明無(wú)孔層在不斷地被溶解形成多孔層的同時(shí),新的無(wú)孔層又在生長(zhǎng),也就是說(shuō)多孔層在不斷增厚,在每一個(gè)膜胞的底部進(jìn)行著膜的生成和溶解的過(guò)程。當(dāng)膜的生成速度和溶解速度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),即使陽(yáng)極氧化時(shí)間再延長(zhǎng),氧化膜的厚度也不會(huì)再增加,此時(shí)應(yīng)停止陽(yáng)極氧化過(guò)程。

鋁合金

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