鋁的表面技術(shù)中陽(yáng)極氧化是應(yīng)用最廣與最成功的技術(shù)，也是研究和開(kāi)發(fā)最深入與最全面的技術(shù)。（導(dǎo)讀：陽(yáng)極氧化廠_硬質(zhì)陽(yáng)極氧化_陽(yáng)極氧化處理 http://szyt-hosp.cn/Article/yangjiyanghuachang_y_1.html）鋁的陽(yáng)極氧化膜具有一系列優(yōu)越的性能，可以滿足多種多樣的需求，因此被譽(yù)為鋁的一種萬(wàn)能的表面保護(hù)膜。小編將分別敘述陽(yáng)極氧化與陽(yáng)極氧化膜(理論性描述)、陽(yáng)極氧化工藝、硬質(zhì)陽(yáng)極氧化和微弧氧化。再敘述鋁陽(yáng)極氧化膜電解著色、染色和封孔技術(shù)。現(xiàn)在我們對(duì)陽(yáng)極氧化技術(shù)等的一般性問(wèn)題提出一些看法。

  一、鋁陽(yáng)極氧化膜的特性

  (1)耐蝕性。鋁陽(yáng)極氧化膜可以有效保護(hù)鋁基體不受腐蝕，陽(yáng)極氧化膜顯然比自然形成的氧化膜性能更好，膜厚和封孔質(zhì)量直接影響使用性能。

  (2)硬度和耐磨性。鋁陽(yáng)極氧化膜的硬度比鋁基體高得多，基體的硬度為HV100，普通陽(yáng)極氧化膜的硬度約HV300，而硬質(zhì)氧化膜可達(dá)到HV500。耐磨性與硬度的關(guān)系是一致的。

  (3)裝飾性。鋁陽(yáng)極氧化膜可保護(hù)拋光表面的金屬光澤，陽(yáng)極氧化膜還可以染色和著色，獲得和保持豐富多彩的外觀。

  (4)有機(jī)涂層和電鍍層附著性。鋁陽(yáng)極氧化膜是鋁表面接受有機(jī)涂層和電鍍層的一種方法，它有效地提高表面層的附著力和耐蝕性。

  (5)電絕緣性。鋁是良導(dǎo)體，鋁陽(yáng)極氧化膜是高電阻的絕緣膜.絕緣擊穿電壓大于30V/μm，特殊制備的高絕緣膜甚至達(dá)到大約200V/μm。

  (6)透明性。鋁陽(yáng)極氧化膜本身透明度很高，鋁的純度愈高，則透明度愈高。鋁合金材料的純度和合金成分都對(duì)透明性有影響。

  (7)功能性。利用陽(yáng)極氧化膜的多孔性，在微孔中沉積功能性微粒，可以得到各種功能性材料。正在開(kāi)發(fā)中的功能部件功能有電磁功能、催化功能、傳感功能和分離功能等。

  二、鋁合金與陽(yáng)極氧化

  不同成分的鋁合金分別適合于不同目的陽(yáng)極氧化，比如鋁一銅合金的陽(yáng)極氧化性能(尤其是光亮陽(yáng)極氧化)一般不好.表1-1所列為各種鋁及變形鋁合金的陽(yáng)極氧化適應(yīng)性。從中可以看出鋁合金的成分和含量與陽(yáng)極氧化難易程度的關(guān)系.
 

表1-1各種鋁及變形鋁合金的陽(yáng)極氧化適應(yīng)性

  三、鋁的氧化膜

  金屬鋁的新鮮表面暴露在大氣中，立刻覆蓋一層很薄的氧化膜，這層膜一旦破損會(huì)很快重新生成。這層氧化膜的重要特征是，氧化膜的分子體積化學(xué)計(jì)量比是鋁基體的1.5倍。這意味著氧化膜處于壓應(yīng)力下，不僅會(huì)連續(xù)覆蓋住金屬鋁，而且在一定形變量下不致破裂。在室溫下，1天當(dāng)中，氧化膜的極限厚度大約為2一3nma氧化膜的厚度與合金、環(huán)境和溫度有關(guān)，化學(xué)氧化膜和陽(yáng)極氧化膜的厚度當(dāng)然還與工藝有關(guān)。表1一5所列為各種鋁和鋁合金氧化膜的厚度。

 

表1-2各種鋁和鋁合金氧膜的厚度

  四、鋁陽(yáng)極氧化膜的應(yīng)用

  在鋁的表面處理技術(shù)中，陽(yáng)極氧化研究最深入，應(yīng)用最廣泛.鋁合金擠壓型材陽(yáng)極氧化后廣泛用于建筑物的門窗、幕墻和卷簾，新世紀(jì)初我國(guó)建筑用鋁材接近鋁總消費(fèi)的30%，而建筑鋁型材中陽(yáng)極氧化技術(shù)占據(jù)市場(chǎng)60%以上。眾所周知鋁陽(yáng)極氧化膜有兩大類，一類是壁壘型膜，主要用于電解質(zhì)電容器等方面:另一類是多孔型膜，使用面更加廣闊。就多孔型陽(yáng)極氧化膜而言，除了建筑和裝飾用鋁材之外，還有PS印刷版、光(熱)反射器、工程用硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜等，應(yīng)用面非常廣泛。直接利用鋁陽(yáng)極氧化膜的可控制孔徑和孔隙度的十分有規(guī)律多孔結(jié)構(gòu)，摻入功能材料，制成一系列功能性陽(yáng)極氧化膜，譬如電磁膜、分離膜、光電膜、催化膜、傳感膜等。在垂直記錄高密度磁盤、超微過(guò)濾介質(zhì)、土壤濕度測(cè)量等方面己經(jīng)得到應(yīng)用。20世紀(jì)80年代，國(guó)外曾經(jīng)對(duì)鋁的功能性陽(yáng)極氧化膜給予極大希望，專門召集過(guò)多次國(guó)際性學(xué)術(shù)會(huì)議，描繪出極其美好的前景。但是以后十幾年的發(fā)展還沒(méi)有達(dá)到當(dāng)年的預(yù)計(jì)目標(biāo)和規(guī)模。


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