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影响氧化膜质量的因素主要有
1、硫酸浓度:一般采用15%~20%。浓度升高,膜的溶解速度加大,膜的成长速度下降,膜的孔隙率高,吸附力强,富有弹性,染色性好(易于染深色),但硬度,耐磨性略差;而下降硫酸浓度,则氧化膜成长速度加快,膜的孔隙少,硬度高,耐磨性好。所以,用于防护,装修及纯装修加工时,多使用允许浓度的上限,即20%浓度的硫酸做电解液。2、电解液温度:电解液温度对氧化膜质量影响很大。温度升高,膜的溶解速度加大,膜厚下降。当温度为22~30℃时,所得到的膜是柔软的,吸附能力好,但耐磨性相当差;当温度大于30℃时,膜就变得疏松且不均匀,有时乃至不连续,且硬度低,因而失去使用价值;当温度在10~20℃之间时,所生成的氧化膜多孔,吸附能力强,并富有弹性,适合染色,但膜的硬度低,耐磨性差;当温度低于10℃,氧化膜的厚度增大,硬度高,耐磨性好,但孔隙率较低。因而,生产时必须严格控制电解液的温度。要制取厚而硬的氧化膜时,必须下降操作温度,在氧化过程中采用压缩空气搅搅拌比较低的温度,一般在零度左右进行硬质氧化。3、电流密度:在必定限度内,电流密度升高,膜成长速度升高,氧化时刻缩短,生成膜的孔隙多,易于着色,且硬度和耐磨性升高;电流密度过高,则会因焦耳热的影响,使零件外表过热和局部溶液温度升高,膜的溶解速度升高,且有焚毁零件的可能;电流密度过低,则膜成长速度缓慢,但生成的膜较致密,硬度和耐磨性下降。4、氧化时刻:氧化时刻的选择,取决于电解液浓度,温度,阳极电流密度和所需要的膜厚。相同条件下,当电流密度恒守时,膜的成长速度与氧化时刻成正比;但当膜成长到必定厚度时,因为膜电阻升高,影响导电能力,并且因为温升,膜的溶解速度增大,所以膜的成长速度会逐渐下降,到最后不再添加。5、搅搅拌移动:可促进电解液对流,强化冷却作用,保证溶液温度的均匀性,不会造成因金属局部升温而导致氧化膜的质量下降。6、电解液中的杂质:在铝阳极氧化所用电解液中可能存在的杂质有Clˉ,Fˉ,NO3ˉ,Cu2+,Al3+,Fe2+等。其间Clˉ,Fˉ,NO3ˉ使膜的孔隙率添加,外表粗糙和疏松。若其含量超越极限值,乃至会使制件发生腐蚀穿孔(Clˉ应小于0.05g/L,Fˉ应小于0.01g/L);当电解液中Al3+含量超越必定值时,往往使工件外表呈现白点或斑状白块,并使膜的吸附功能下降,染色困难(Al3+应小于20g/L);当Cu2+含量达0.02g/L时,氧化膜上会呈现暗色条纹或黑色斑点;Si2+常以悬浮状态存在于电解液中,使电解液微量混浊,以褐色粉状物吸附于膜上。7、铝合金成分:一般来说,铝金属中的其它元素使膜的质量下降,且得到的氧化膜没有纯铝上得到的厚,硬度也低,不同成分的铝合金,在进行阳极氧化处理时要注意不能同槽进行。
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硬质氧化温度对膜层的影响
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。
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硬质氧化电解液的浓度
  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。
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硬质氧化处理各种特性及技能说明
硬质氧化处理各种特性及技能说明:  1.特性:硬质氧化是一种电化学处理方式,在纯铝或铝合金材料上面形成一极硬、耐高温、耐磨、有高电阻性、耐腐蚀的硬氧化膜。此一极高之外表硬度,配合铝合金本身轻、机械加工简单、低成本的特性,广泛运用于各种工业及军事用途上,此值我国工业晋级之际,更是精细工业不可或缺的一环。  2.硬度:指膜层之硬度,膜层厚度(Thickness)指Buildup和Penetration两部份。T=1/2Buildup+1/2Penetration。硬度之最低标准为B.S.5599规则HRC36以上(约HV350)挨近底材部份可超越HRC60(HV700)以上。  3.耐磨性:以TaberAbraserCS-171000g负载,铝合金硬化处理之耐磨性远优于硬铬电镀及其它之硬化钢。  4.尺寸精确:膜层厚度一般为50±5μm,元件单面尺寸约增加25μm,关于较精细公役及特别厚度要求,需于图面上特别注明。  5.抗蚀性:经封孔,盐雾试验(ASTM117规格)超越5000小时无腐蚀现象发作。  6.合金材料合适性:适用于全部铝合金,包括1000纯铝系(1050、1100)、2000铝铜系(2014)、3000铝锰系、5000铝镁系。6000铝镁矽系(6061、6063)7000铝锌系(7050)及铸造铝合金514.2、A514.2、518.2、ADC.5ADC.6等。  7.耐电压(BreakdownVoltage):达1500VDC以上。  8.高度电阻性:于20度C为4Ⅹ10.15欧姆cm2/cm,可作为出色之绝缘体。  9.耐热性:膜层熔点达2050度C,短时间可维护铝材在高温中免受危害。  10.低摩擦系数:磨光后的外表,摩控系数可低至0.095,因此各种军器及民用装备滑轨,均运用此技能。  11.氧化膜的结合力:硬质氧化膜的形式是有一半的膜在铝的内部一半长出来,与铝基体金属的结合力很强,很难用机械方法将它们分别,即便膜层随基体曲折直至分裂,膜层与基体金属仍保持出色的结合。  12.氧化膜结构的多孔性:氧化膜具有多孔的蜂窝状结构,可使膜层对各种有机物、树脂、无机物、染料及油漆等表现出出色的吸附才能,可作为涂镀层的底层,也可将氧化膜染成各种不同的色彩(硬质氧化膜,只可染黑色)提高金属的装修效果。
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硬质氧化尺度余量
因硬质氧化膜的厚度较高,所以如需要进一步加工的铝零件或今后需要装配的零件,应事先留有必定的加工余量,及指定装夹部位。因硬质阳极氧化时,要改变零件尺度,故在机械加工时,要事先猜测,氧化膜的可能厚度和尺度公役,而后在断定阳极氧化前的零件实际尺度,以便处理后,符合规定的公役范围。一般来说,零件添加的尺度大致为生成氧化膜厚度的一半左右。
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硬质阳极氧化原理
单纯硫酸型铝合金硬质阳极氧化原理和普通阳极氧化没有本质区别,如果是混酸型硬质氧化则存在一些附反响。1.阴极反响:4H++4e=2H2↑2.阳极反响:4OH--4e=2H2O+O2↑3.铝氧化:阳极上分出的氧呈原子状况,比分子状况的氧更为生动,更易与铝起反响:2Al+3O→Al2O34.氧化于阳极膜溶解的动平衡:氧化膜随着通电时刻的增加,电流增大而促使氧化膜增厚。与此同时,因为(Al2O3)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作溶解,只要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,氧化膜不再增厚。当氧化速度过火大于溶解速度时,铝和铝合金制件外表易生成带粉状的氧化膜。
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