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铝合金 阳极 氧化 研究 钻研 毕业论文

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中期报告 题目：铝合金阳极氧化的研究 1 设计（论文）进展状况 本实验采用的混合电解液硫酸和硼酸对铝合金进行阳极氧化， 使铝合金表面形成一层均匀的氧化膜。采用正交试验法优化阳极氧化工艺，确定各参数的最佳配比，并对最佳配比得到的氧 化膜进行着色，最后对氧化膜的外观、耐蚀性及封孔质量进行分析。 本实验采用的实验材料为 合金，主要的成分如下图 1和图2所示： 图 1 金成分 （质量分 数， %） g i l 量 图 2 金成分 （质量分数， %） n r l 量 铝试片 碱蚀 水 洗 酸 洗 水 洗 阳极氧化 水 洗 着色 水洗 封孔 性能测试 铝合金阳极氧化的前处理工艺包括碱蚀和酸洗。 （ 1） 碱蚀 。碱蚀的目的是剥离试样表面的加工变形层以及前处理工序生成的极薄的氧化膜，将基体组织暴露出来。本实验采用的碱蚀溶液为 60g/L 温度 5070 ，时间 3 5体的操作方法：室温下，将样品放入碱蚀液中，直到样品表面出现 大量气泡为止。因为碱蚀后的样品极易重新生成氧化膜，因此要立即用水冲洗并进行下一步工序。 （ 2） 酸洗。 与试样在上一工序中残存的碱进行中和，本实验采用的是 30% 50% 间 60s。 （ 3） 阳极氧化。 按照正交实验设计的表 1中不同电解液配比，配置溶液。然后分别将处理好的 所示的装置安装好，通上电流，进行阳极氧化。时间 30 表 1 34 ）正交表 水平 /因素 硫酸（ g/L） 硼酸（ g/L） 电流密度（ A/ 1 40 5 40 8 40 10 45 5 45 8 45 10 50 5 50 8 50 10 4）着色。 铝合金 阳极氧化的着色分为无机染料着色、有机染料着色和电解着色。本实验采用的有机染料着色。有机染料采用茜素黄 R，如下表 2 所示： 表 2 工艺参数表 染料 浓度 /g温度 / 时间 /素黄 R 55 155) 封孔。 常用的铝合金的封孔处理方法有热封孔（沸水封孔和高压水蒸汽封孔）、冷封孔、中温封孔和有机物封孔。沸水封孔是工业上最早使用的阳极氧化膜的热封孔技术。封孔技术比较成熟。封孔阳极氧化膜的性能较好，但沸水封孔的能源消耗大，水质要求非常高，因此封孔的成本较高，很少使用。目前以氟化镍为主要成分的冷封孔工艺，是我国和欧洲各国最广泛使用的建筑铝型材阳极氧化膜的封孔方法。冷封孔的优点是，封孔的能量消耗低，对水质的要求低 ,不易发生封孔白灰。中温封孔是指封孔温度低于沸水封孔，而高于冷封孔的技术，目 前国内已开发使用的很多是无氟含镍的配方。 对于染色氧化膜，醋酸镍封闭可以防止氧化膜的退色和变色。醋酸镍封闭的原理是：镍离子被阳极氧化膜吸附后，发生水解反应，生成氢氧化镍沉淀，填充在孔隙内，达到封闭的目的。与沸水封孔相比醋酸镍封孔允许更高的杂质含量和相对较低的封闭温度。因此 本实验采用醋酸镍封孔。具体的操作方法：在 5g/L 醋酸镍， 5g/ 60下，浸泡 5后再进行常规的沸水封孔， 20 （ 6） 性能检测。 1） 滴碱实验法测定氧化膜的耐碱性能（阳极氧化膜被穿透的时间）。 2） 点滴实验法测定氧化膜的耐酸性能。 2 存在问题及解决措施 存在问题：形成的氧化膜的外观 不是很均匀，氧化膜的着色不均匀且不易着色。 解决措施：在阳极氧化前，对试样表面进行彻底处理；改变实验条件及操作方法，增加氧化膜的均匀度和孔隙度。 3 后期工作安排 第 9周 按照上述设计的实验步骤，完成实验。 第 10 对氧化膜的外观、耐蚀性进行检测分析。 第 12 周 对实验中出现的问题进行分析