陽極氧化是金屬或合金的電化學氧化。鋁及其合金在相應的電解液和特定的工藝條件下,由于外加電流的作用下,在鋁制品(陽極)上形成一層氧化膜的過程。陽極氧化如果沒有特別指明,通常是指硫酸陽極氧化。
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陽極氧化加工主要有兩類:
①化學氧化,氧化膜較薄,厚度約為0.5~4微米,且多孔,質軟,具有良好的吸附性,可作為有機涂層的底層,但其耐磨性和抗蝕性能均不如陽極氧化膜;
②電化學氧化,氧化膜厚度約為5~20微米(硬質陽極氧化膜厚度可達60~200微米),有較高硬度,良好的耐熱和絕緣性,抗蝕能力高于化學氧化膜,多孔,有很好的吸附能力。鋁及鋁合金的化學氧化處理設備簡單,操作方便,生產效率高,不消耗電能,適用范圍廣,不受零件大小和形狀的限制。
鋁及鋁合金化學氧化的工藝按其溶液性質可分為堿性氧化法和酸性氧化法兩大類。
按膜層性質可分為:氧化物膜、磷酸鹽膜、鉻酸鹽膜、鉻酸-磷酸鹽膜。鋁是比較活潑的金屬,標準電位-1.66v,在空氣中能自然形成一層厚度約為0.01~0.1微米的氧化膜,這層氧化膜是非晶態的,薄而多孔,耐蝕性差。
但是,若將鋁及其合金置于適當的電解液中,以鋁制品為陽極,在外加電流作用下,使其表面生成氧化膜,這種方法稱為陽極氧化。
通過選用不同類型、不同濃度的電解液,以及控制氧化時的工藝條件,可以獲得具有不同性質、厚度約為幾十至幾百微米的陽極氧化膜,其耐蝕性,耐磨性和裝飾性等都有明顯改善和提高。
鋁及其陽極氧化鋁合金的方法很多,常用的有硫酸陽極氧化、鉻酸陽極氧化、草酸陽極氧化、硬質陽極氧化和瓷質陽極氧化。
硫酸陽極氧化:在稀硫酸電解液中通以直流和交流電對鋁及其合金進行陽極氧化處理,可獲得5~20微米厚,吸附性較好的無色透明氧化膜。
硫酸陽極氧化工藝簡單,溶液穩定,操作方便,允許雜質含量范圍較寬,電能消耗少,成本低,且幾乎可以適用于鋁及各種鋁合金的加工,所以在國內已得到了廣泛的應用。