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铝合金氧化处理的方法及故障分析

铝合金氧化处理的方法及故障分析

来源: 作者: 发布日期:2017-05-18 17:13【

  铝合金氧化处理的方法及故障分析

  将铝或者铝合金制品作为阳极放置在电解液中,利用电解作用在其表面形成氧化铝薄膜的过程称之为铝或者铝合金的阳极氧化处理。铝阳极氧化的原理实际上就是电解水的过程,电解反应过程如下:

  阴极反应:2H+ + 2e-→ H2 ↑ 阳极反应: 4OH- – 4e-→ 2H2O + O2↑

  阳极上生成的氧气,其中一部分与阳极位置的铝发生反应,生成Al2O3,反应如下:

  4A1 + 3O2 = 2A12O3阳极氧化的种类很多,包括:直流电阳极氧化、交流电阳极氧化、脉冲电流阳极氧化等,电解液包括:硫酸、草酸、铬酸、混合酸以及硫基有机酸等,按照膜层性质分包括:普通膜、硬质膜、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等;其中直流电阳极氧化最为普遍,其特点在于膜层较厚,硬而耐磨,封孔后可获得更好的抗侵蚀性,膜层无色透明;阳极氧化膜层厚一般3~15μm(注:材料组解释为双边减小3S),

  1 常见故障及分析(1)铝合金制品经硫酸阳极氧化处理后,发生局部无氧化摸,呈现肉眼可见的黑斑或条纹,氧化膜有鼓瘤或孔穴现象。此类故障虽不多见但也有发生。

  上述故障原因,一般与铝和铝合金的成分、组织及相的均匀性等有关,或者与电解液中所溶解的某些金属离子或悬浮杂质等有关。

  铝和铝合金的化学成分、组织和金属相的均匀性会影响氧化膜的生成和性能。纯铝或铝镁合金的氧化膜容易生成,膜的质量也较佳。而铝硅合金或含铜量较高的铝合金,氧化膜则较难生成,且生成的膜发暗、发灰,光泽性不好。如果表面产生金属相的不均匀、组织偏析、微杂质偏析或者热处理不当所造成各部分组织不均匀等,则易产生选择性氧化或选择性溶解。

  若铝合金中局部硅含量偏析,则往往造成局部无氧化膜或呈黑斑点条纹或局部选择性溶解产生空穴等。