铝合金的硬质阳极氧化处理主要目的是,提高铝及铝合金的各种性能,包括耐蚀性、耐磨性、耐候性、绝缘性及吸附性等。它既适用于变形铝合金,也可能用于压铸造铝合金零部件。
硬质阳极氧化原理:氧化于阳极膜溶解的动平衡: 氧化膜随着通电时间的增加,电流增大而促使氧化膜增厚。与此同时,由于三氧化二铝的化学性质有两重性,即它在酸性溶液中呈碱性氧化物,在碱性溶液中呈酸性氧化物。无疑在硫酸溶液中氧化膜液发生溶解,只有氧化膜的生成速度大于它的溶解速度,氧化膜才有可能增厚,当溶解速度与生成速度相等时,氧化膜不再增
什么是铝硬质氧化,影响因素有哪些
铝硬质氧化是一种将铝或者铝合金零件进行氧化后,使得其的产品尺寸发生一定的变化,主要表现在产品的外部尺寸变大,产品的内孔变小,而普通的氧化后的效果则与铝硬质氧化相反。进行铝硬质氧化后,产品的绝缘性和耐磨损性大大的加强了,其表面的硬度效果也得到了改善,所以在机械工业中,某些重要的零件会使用铝硬质氧化的产品来代替。让小编为大家介绍下什么是铝硬质氧化和影响因素有哪些。
铝硬质氧化介绍
硬质阳极氧化是一种厚膜阳极氧化法,这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化表面处理工艺。此种工艺,所制得的阳极氧化膜最大厚度可达250微米左右,在纯铝上能获得1500kg/mm2的显微硬度氧化膜,而在铝合金上则可获得400~600kg/mm2的显微硬度氧化膜。
氧化膜层导热性很差,其熔点为2050℃,电阻系数较大,经封闭处理(浸绝缘物或石蜡)击穿电压可达2000V,在大气中较高的抗蚀能力,具有很高的耐磨性,也是一种理想的隔热膜层,也有良好的绝缘性,并具有与基体金属结合得很牢固等一系列优点,因此在国防工业和机械零件制造工业上获得及其广泛的应用。
硬质阳极氧化电解方法很多,例如:硫酸、草酸、丙二醇、磺基水杨酸及其它的无机盐和有机酸等。所用电源可分为直流、交流和交直流叠加电源等几种,目前广泛应用的有下列两种硬质阳极氧化。
(1)硫酸硬质阳极氧化直流法;
(2)草酸硬质阳极氧化交直流重选法。
其中,硫酸法是目前得到较广泛应用的一种硬质氧化法。
铝硬质氧化的影响因素
各种因素对氧化膜硬度和生长速度的影响。铝和铝合金表面上能否生成优质的硬质氧化膜层,主要取决于电解液的成份浓度,温度,电流密度,及其原材料的成分。
电解液的浓度
采用硫酸电解液进行硬质阳极氧化时,一般在10%~30%浓度范围内,浓度低时,氧化膜硬度高,特别是纯铝比较明显,但对铜含量较高的铝合金(CY12)例外。因为含铜量较高的铝合金易生成CuAl2的化合物,这种化合物在氧化时溶解速度较快,极易烧毁铝零件。所以一般不适合用低浓度的硫酸电解液,必须在高浓度(H2SO4在 300~400g/L)中进行氧化处理或采用交直流电叠加法处理。
温度对膜层的影响
电解液温度对氧化膜的耐磨性影响极大,一般来说,如果温度下降,那么铝和铝合金的阳极氧化膜耐磨性能就增高,这是由于电解液对于膜的溶解速度下降所造成的,为了获得较高硬度的氧化膜。我们要掌握温度在±2℃范围内进行硬质阳极氧化处理为好。
主要应用于要求高耐磨、耐热、绝缘性能好等的铝和铝合金零件上。如各种作为圆筒的内壁,活塞、汽塞、汽缸、轴承、飞机货舱的地板、滚棒和导轨、水利设备、蒸汽叶轮、适平机、齿轮和缓冲垫等零件。用硬质氧化工艺来代替传统的镀硬铬镀层,与硬铬工艺相比它具有成本低,膜层结合牢固,镀液,清洗废液处理方便等优点。但此工艺所得膜层的缺点是膜层厚度较大时,对铝和铝合金的机械疲劳强度指标有所影响。
铝硬质氧化后的产品在许多地方都可以使用到,例如在圆筒活塞作业的机械中,里面的活塞、汽缸、汽塞等零件都是铝硬质氧化后的铝或者是铝合金零件;大型飞机中也有使用到,飞机中的货舱就选用这种耐磨损硬度强的材质做地板;铝硬质氧化产品与镀硬铬镀层相比,成本更低,膜层更加可以牢固的结合,在镀液的过程中会容易一些。以上是小编介绍的关于铝硬质氧化的所有内容。
铝硬质氧化和发黑处理有什么区别
1、反应方式不同
硬质氧化是铝在硫酸溶液里的电解反应。
发黑处理是铝在高温溶液(碱+亚硝酸氨+水)条件下的化学反应。
2、目的不同
硬质氧化主要目的是,提高铝及铝合金的各种性能,包括耐蚀性、耐磨性、耐候性、绝缘性及吸附性等。
发黑处理是使金属表面产生一层氧化膜,以隔绝空气,达到防锈目的。
3、适用范围不同
硬质氧化既适用于变形铝合金,也可用于压铸造铝合金零部件。
发黑处理适用于对外观要求不高的零部件。
4、温度不同
硬质氧化的电解液在-10℃~+5℃左右的温度下电解 。
发黑处理所需温度的温度较大,大概在135~155℃之间。
参考资料来源:百度百科--硬质氧化
参考资料来源:百度百科--发黑处理
阳极氧化标准是什么?
阳极的铝或其合金氧化 ,表面上形成氧化铝薄层 ,其厚度为5~30微米 ,硬质阳极氧化膜可达25~150微米。
阳极氧化后的铝或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可达250~500千克/平方毫米,良好的耐热性,硬质阳极氧化膜熔点高达2320K。优良的绝缘性,耐击穿电压高达2000V,增强了抗腐蚀性能,在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。
氧化膜薄层中具有大量的微孔,可吸附各种润滑剂,适合制造发动机气缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩。
成膜机理
在酸性溶液中,铝阳极在外电流作用下氧化时,同时发生两个过程;氧化膜的生成和氧化膜的溶解。只有当成膜的速度超过膜溶解的速度时,铝表面才有氧化膜的实际存在。
槽液通电后,水首先被电解,因而在阳极上生成新生态氧。由于氧原子具有很强的活性,极易与铝发生反应,在铝件表面上生成三氧化二铝膜层,在氧化膜形成的同时,由于溶液中酸(如硫酸)的作用,膜又不断地被溶解。
三氧化二铝是不导电的,氧化膜的形成后本会使铝表面与溶液绝缘,导致电化学反应停止,但由于化学溶解作用,使氧化膜具有许多微孔,电解液可以渗入到铝基体表面,因而,使氧化膜的形成与溶解反应不断地进行。
手电筒的硬质氧化和软质氧化有什么区别?还有亚光是什么意思?
阳极氧化就是使金属在给定电解质中作为阳极,通过一定的电流密度,在其表面形成一层氧化物覆盖层的过程。
硬质阳极氧化是铝及铝合金阳极氧化的一种,特点是氧化膜厚,硬度高,常用于耐磨,耐热,绝缘的场合,如活塞,气缸,轴承等。
简单点说,就是硬质阳极氧化的氧化层,硬度高,更耐磨。就比方,一个是铁皮,一个是钢皮,当然是硬的更耐用,不怕磨花。
至于亚光,是相对于光面来说的。 一般早期的手电筒上,是亮度比较高的亮面氧化,亚光就是表面粗糙晦涩,不反光,类似细微磨砂的那种效果。如果说触感,一个就像镜子。另一个就像用砂纸打磨过的板,一个反光强,亮亮的,一个不反光,暗暗的。
上次我买了个探客手电筒,说明书上描述说表面经过了军规三级硬质氧化,怎么理解啊?
硬质氧化全称硬质阳极氧化处理。硬质阳极氧化膜一般要求厚度为25-150um,大部分硬质阳
合并图册(2张)
极氧化膜的厚度为50-80um,膜厚小于25um的硬质阳极氧化膜,用于齿键和螺线等使用场合的零部件,耐磨或绝缘用的阳极氧化膜厚度约为50um,在某些特殊工艺条件下,要求生产厚度为125um以上的硬质阳极氧化膜,但是必须注意阳极氧化膜越厚,其外层的显微硬度可以越低,膜层表面的粗糙度增加。硬质阳极氧化的槽液,一般是硫酸溶液以及硫酸添加有机酸,如草酸、氨基磺酸等。另外,可通过降低阳极氧化温度或降低硫酸浓度来实现硬质阳极氧化处理。对于铜含量大于5%或硅含量大于8%的变形铝合金,或者高硅的压铸造铝合金,也许还应考虑增加一些阳极氧化的特殊措施。例如:对于2XXX系铝合金,为了避免铝合金在阳极氧化过程中被烧损,可采用385g/L的硫酸加上15g/L草酸作为电解槽液,电流密度也应该提高到2。5A/dm以上。
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