一、阳极氧化的简介
在现代工业和日常生活中,铝材因其轻质、耐腐蚀、易加工等特性被广泛应用。然而,铝材在自然环境中容易氧化,形成一层氧化膜,虽然具有一定的保护作用,但厚度有限,无法满足更高要求的应用场景。为了进一步提升铝材的性能和美观度,阳极氧化成为了关键的技术手段。
什么是阳极氧化?
阳极氧化是一种电化学过程,通过在铝板表面形成一层致密的氧化膜,以增强其耐腐蚀性、耐磨性和美观性。该技术利用电解液的化学作用,在铝板表面生成一层厚度可控的氧化铝(Al₂O₃)膜,不仅提高了铝材的物理性能,还为其提供了更多的表面处理可能性。
(阳极氧化有金属的光泽,也可着美丽的色彩 )
二、为什么要进行阳极氧化?
铝是比较活泼的金属,又是易钝化金属,在空气中表面很容易生成天然氧化物膜,为什么还要进行阳极氧化?
因为空气中生成的自然氧化膜只有0.01~0.1μm厚,装饰性和防护性较差,而且这层氧化膜是非晶的,使铝合金表面失去原有的光泽,疏松多孔,不均匀。
经阳极氧化处理后,可以使得氧化膜增厚到几十微米,甚至几百微米。而且表面有光泽、致密、均匀。铝膜微孔吸附能力强,可经过着色成各种美观艳丽的色彩。
三、阳极氧化的原理流程
在酸性溶液中,电流通过时,阴极上析出氢气;阳极上析出氧气(包括分子氧、原子氧、离子氧),在反应中以O⒉表示,作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化,形成氧化铝。
(铝合金阳极氧化原理图)
铝板阳极化生成的氧化膜包括密膜层和孔膜层。密膜层(阻挡层)厚度很小,孔膜层存在大量的孔隙(每平方厘米高达上亿个),因此可以进行着色处理,获得装饰性的外观。
四、氧化后的优点
1)耐腐蚀性:膜厚和封孔质量直接影响其性能。
2)硬度和耐磨性:硬质氧化膜可以提升硬度和耐磨性。
3)装饰性:保持金属光泽和质感的同时,又可以着色成丰富多彩的颜色。
4)电绝缘性:铝是电的良导体,而氧化膜是高电阻的绝缘膜。
5)透明性:铝纯度越高,氧化膜透明度也越高。
6)功能性:利用氧化膜的多孔性,可在微孔中沉淀功能性微粒,得到功能性材料。
五、常用的可氧化的铝合金
不同的微量元素对阳极氧化效果有不同的影响。从各个牌号的氧化效果来看,纯铝氧化效果最佳,7系因锌含量高,锌元素是对氧化效果影响最大的化学成分,因此7系氧化效果较差。
总体来说氧化效果按下面顺序递减1>5>6>3>2>7,常用合金有1060、5052、6061、6063等。