铝阳极处理的应用.doc

铝阳极处理的应用其用途如下各项 1.耐腐蚀(corrosion resistance):金属的氧化物较金属更安定,所以更耐腐蚀2.涂装附着性(paint adhesion) :太空及军事零件规格3.电镀铝:铝经阳极处理后适合电镀,因铝阳极处理表面为不连续氧化铝层,含许多孔,在磷酸镀浴中会形成导电性变成可电镀,而许多孔产生内锁反应 (interlocking)镀层附着性加强4.装饰(decorative appearance):用不同铝合金,前处理,阳极处理系统可得非常耐久的各种装饰性表面5.电绝缘(electrical insulation):阳极处理镀层绝缘性很好并可耐高温而不必改变,应用在电容器(capasitor)工业上6.照相底板(photographic substrates):阳极处理所形成的多孔表面,将感旋光性物质(light-sensitive materials)渗入孔中可得到如同照相底(photographic film)7.发射性及反射性(emissivity and reflectivity)太空(aerospace),电子(electronics)及机械(machinery)等光热应用上8.耐磨性(abrasion resistance),低温(-410)之硫酸电解液阳极处理可得非常硬的阳极镀层(hard anodic coating)具有耐磨特性,应用在齿轮(gears),活塞(pistons),叶片(fanblade),燃料喷角(fuel nozzles)9.表面分析(surface analysis):铝基材在铬酸(chromic acid)做阳极处理可检测出表面缺陷(surface flaw)用来研究铝材料的冶金性质(metallurgical characteristics)铝阳极处理电解液1.传统硫酸电解液(conventional sulfuric acid anodizing electrolyte):用在装饰及防护(protective),厚度在2.530m其配方如下 :硫 酸 :H2SO4 1225wt%浴 温 21电流密度 260A/m电 压 1222V铬酸阳极处理电解液(chromic acid anodizing Electrolyte)此浴较少用在装饰性,主要用在涂装,特别是军事零件,镀层厚度约10m,其配方如下铬 酸 chromic acid 310%浴 温 40 电 压 慢慢调高 (30分钟) 040V电流密度 0.30.5A/dm2磷酸阳极处理液(phosphoric acid anodizing Electrolyte)此浴主要用在电镀,产生大量的孔加强镀层附着性,其配方如下磷 酸 Phosphoric acid 320 Vol %浴 温 3035电 压 5060V时 间 1530min硬质阳极处理液(hard anodizing Electrolyte)此浴系将氧化物膜溶解速率降低使氧化镀层厚度大于250m得到非常硬且耐磨的表面,其配方如下硫 酸 Sulfuric acid 15Vol浴 温 temperature 03电流密度 current density 22.5A/dm2电 压 2060V时 间 60200分草酸阳极处理液(oxalic acid anodixing Electrolyte)此浴可得黄色镀层(yellow coatings)比传统硫酸浴阳极处理镀层硬,其配方如下草 酸 310 wt%浴 温 2435 电流密度 12 A/dm时 间 4060分硼酸阳极处理液(boric acid anodizing Electrolyte)此浴主要用在制造电容器(electrical capacitors) ,柠檬酸浴(Citrates)及酒石酸浴(Tastrates)也可用 .磺化有机酸(sulfonated Organic Acid )硫酸混合阳极处理液,此浴可得青铜(bronze)金色(gold),灰色(gray)及黑色阳极处理镀层,其镀层较传统硫酸浴的镀层致密(dense)且硬(hard)阳极处理镀层着色(colring Anodic Coating )着色方法有电解(Electrolytic procedure),有机染色(organic dyes),无机染色(inorganic pigments)及电镀金属(Electrolytically deposited metal)等方法16.4 封孔(sealing )封孔为阳极处理的后处理(postanodizing treatment) ,封孔是将镀层的孔(pores)封住成为没有吸附性的表面(nonabsorptive)或将一些物质渗入镀层孔内以改变或改进镀层特性封孔过程(sealing process) 包挂溶解氧化物(dissolution)及氢氧化物(hydroxide)再沉(repreci pitation)在孔内或将他的物质沉积在孔内而形成具有特性的致密表面铝阳极处理设备1.电接触(electrical contact):因阳极镀层不易导电,所以铝的表面最初就须完全接触2.挂具(racks):用铝或纯钛做挂具,要避免过热(overheating)及弧光(arcing),铝挂具会形成氧化物层可用苛性钠(caustic soda)溶解掉再用3.冷却(coolin)及搅拌(agitation),阳极处理会放出热量,为维持操作温度(operating temperature)需用冷却蛇管(cooling coil )或热交换器(heat exchanger)冷却控制温度,搅拌可用空气或机械搅拌4.槽里衬(tank linigs):316不锈钢,锑铅(antimonial lead ),碲铅(Tellurium Lead)被用做衬里及阴极,内衬(inert lining)可用橡胶(rubber),塑料(plastic),或玻璃(Glass)5.电力供应(power supply):可由直流发电机(motor generators)或整流器(rectifiers)供应阳极处理所需要的电力, 一般需24v,但在硬质阳极处理及电解着色电压可达到100v,最好能有定压及定电流的控制(constant current and voltage )6.液雾排除(fume removal):需要有适当排风设备阳极处理的工艺流程除油碱槽酸洗3次氧化阳极着色封孔烤箱检验包装出货阳极处理1.阳极处理的目的与应用 一般铝合金很容易氧化，氧化层虽有一定钝化作用，但长期曝露之结果，氧化层仍会剥落，丧失保护作用，因此阳极处理的目的即利用其易氧化之特性，藉电化学方法控制氧化层之生成，以防止铝材进一步氧化，同时增加表面的机械性质。另一目的是，藉不同化成反应，产生各种色泽（发色）增进美观。铝合金阳极处理应用广泛，飞机 皮、军事武器、复印机抄纸滚桶、建筑物铝帷幕、铝门窗等。 2.制程 于电解槽中，将金属（如铝或铝合金）工件置于阳极，施加一定电压与电流，促使工件表面形成附着良好的氧化层。简要而言，发生下述反应； 阳极：Me XH2O MeOX 2XH 2Xe 阴极：H2O e 1/2H 2 OH 一般而