鋁與鋁合金的氧化處理

杰作

鋁及鋁合金在大氣中雖能自然形成一層氧化膜，但膜�,。�40- 50A）而疏松多孔,，為非晶態(tài)的、不均勻也不連續(xù)的膜層,，不能作為可靠的防護(hù)一裝飾性膜層．
7 c- |8 w! ], q  i9 ]6 E* p隨著鋁制品加工工業(yè)的不斷發(fā)展,，在工業(yè)上越來(lái)越廣泛地采用陽(yáng)極氧化或化學(xué)氧化的方法，在鋁及鋁合金制件表面生成一層氧化膜,，以達(dá)到防護(hù)一裝飾的目的,。
經(jīng)化學(xué)氧化杜理獲得的氧化膜，厚度一般為0.3～4um,，質(zhì)軟,、耐磨和抗蝕性能均低于陽(yáng)極氧化膜．所以，除有特殊用途外,，很少單獨(dú)使用．但它有較好的吸附能力,，在其表面再涂漆，可有效地提高鋁制品的耐蝕性和裝飾性,。經(jīng)陽(yáng)極氧化處理獲得的氧化膜,，厚度一般在5-20v m，硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜厚度可達(dá)60- 2500m．其膜層還具有似下特性：,，
! _  ~. E, q0 R( ?, F! y（I）硬度較高,。純鋁氧化膜的硬度比鋁合金氧化膜的硬度高．通常，它的硬度大小與鋁的合金成份,、陽(yáng)極氧化時(shí)電解液的工藝條件有關(guān)．陽(yáng)極氧化膜不僅硬度較高,，而且有較好的耐磨性．尤其是表面層多孔的氧化膜具有吸附潤(rùn)滑劑的能力，還可進(jìn)一步改善表面的耐磨性能．
# O1 P, D! [8 V (2)有較高的耐蝕性．這是由于陽(yáng)極氧化膜有較高的化學(xué)穩(wěn)定性．經(jīng)測(cè)試,，純鋁的陽(yáng)極氧化膜比鋁合金的陽(yáng)極氧化膜耐蝕性好．這是由于合金成分夾雜或形成金屬化合物不能被氧化或被溶解,，而使氧化膜不連續(xù)或產(chǎn)生空隙，從而使氧化膜的耐蝕性大為降低．所以，一般經(jīng)陽(yáng)極氧化后所得的膜必須進(jìn)行封閉處理,，才能提高其耐蝕性能,。
/ C) n" w# I3 @, K% g) Y (3)有較強(qiáng)的吸附能力。鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化膜為多孔結(jié)構(gòu),，具有很強(qiáng)的吸附能力,，所以給孔內(nèi)填充各種顏料、潤(rùn)滑劑,、樹(shù)脂等可進(jìn)一步提高鋁制品的防護(hù),、絕緣、耐磨和裝飾性能．

, g1 }, f) e1 f（4）有很好的絕緣性能．鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化膜,，已不具備金屬的導(dǎo)電性質(zhì),，而成為良好的絕緣材料．
3 R$ K1 b% d* g7 z9 Q# u (5)絕熱抗熱性能強(qiáng)．這是因?yàn)殛?yáng)極氧化膜的導(dǎo)熱系數(shù)大大低于純鋁·陽(yáng)極氧化膜可耐溫15001C左右，而純鋁只能耐660℃．
好綜上所述,，鋁和鋁合金經(jīng)化學(xué)氧化處理,，特別是陽(yáng)極氧化處理后，在其表面形成的氧化膜具有良好的防護(hù)一裝飾等特性．因此,，被廣泛應(yīng)用于航空,、電氣、電子,、機(jī)械制造和輕工工業(yè)等方面,。

杰作

第一
: }3 p* f) t$ r: t
第一節(jié)
裝飾性氧化

2 t6 S3 k/ F  k( a* n& M鋁和鋁合金裝飾性氧化工藝種類(lèi)很多，一般可分為化學(xué)氧化法和電化學(xué)氧化法即陽(yáng)極氧化法兩大類(lèi)．其中,，陽(yáng)極氧化處理的應(yīng)用較為廣泛．這是因?yàn)殛?yáng)極氧化法所獲得的氧化膜比一切化學(xué)氧化法所獲得的氧化膜性能更為優(yōu)良,。經(jīng)過(guò)化學(xué)或電化學(xué)拋光后的鋁及鋁合金制件，進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理后,，可得到光潔,、光亮、透明度較高的氧化膜層,，再經(jīng)染色,，可得到各種色彩鮮艷奪目的表面．如在某種特定的工藝條件下加以氧化處理，在其表面還可形成仿釉膜層,，從而使鋁制品表面獲得特殊的裝飾效果．據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),，我國(guó)目前鋁和鋁合金的裝飾性氧化工藝已發(fā)展到幾十種之多，使我國(guó)鋁制品加工工業(yè)的發(fā)展日新月異．

7 J# O' P# m1 j0 ?- m9 n0 I一,、化學(xué)氧化

& n# q# D* i$ d! O鋁及鋁合金的化學(xué)氧化處理,，按其溶液的性質(zhì),，可分為堿性和酸性溶液氧化處理兩類(lèi)，按其膜層的性質(zhì)則可分為氧化物膜層,、磷酸鹽膜層,、鉻酸鹽膜以及鉻酸～磷酸鹽膜等．
9 D3 I6 K4 W& Q. ]% |（一）工藝規(guī)范．
9 j5 p* `- t: T* u. `1 B& ?% v  1．堿液化學(xué)氧化工藝規(guī)范．
- A1 c' T6 x: ~, @$ s( J' x& a! G無(wú)水碳酸鈉(Na2C03)   50g/L  
鉻酸鈉(Na2Cr04)     15g/L  
  r$ f) Z# I- L6 e氫氧化鈉（NaOH）     25g/L  
2 O) Q! s0 M: Y4 H" f溫度             80--100 'c
時(shí)間             10--20min
3 V9 L# C* V- g. S: T8 `  k% c
氧化后，制件應(yīng)立即清洗干凈,，在20g/L的鉻酸溶液中和室溫下鈍化處理5～15秒,，然后清洗，干工操．顏色為金黃色．膜厚為0.5～1um,，適用于純鋁,、鋁鎂、鋁錳合金．
  2．磷酸鹽一鉻酸鹽氧化工藝規(guī)范
% S6 g# g% g5 w. N$ I# c! V
7 J4 }+ I9 U( w# j配方1：磷酸(H3P04)     50--60mL/L

鉻酸酐(Cr03)     20- 25g/L

氟化氫銨(NHOHF2) 3～3.5g/L

3 U3 p, x% x5 L: g# t, F. r. K硼酸(H3B03)     1～1.2g/L
+ R4 w; w1 ^5 J! q; j$ |4 i
溫度         30-36'C
  ^  D, D3 Y! B
時(shí)間         3～6分鐘
3 C# F' ~, B; k! w! t
此法使用磷酸較多,，故又稱(chēng)磷化法．氧化膜顏色為無(wú)色到淺藍(lán)色，膜厚約3- 49m．膜層致密,，抗蝕性較高,，氧化后零件尺寸無(wú)變化，適用于各種鋁及其合金·
, T3 S1 g  l; b8 Z& g( R& x
為了進(jìn)一步提高抗蝕能力,，還可進(jìn)行填充處理．招制件經(jīng)氧化清洗后可在40 - 45g/L的重鉻酸鉀溶液中,，溫度為90--98℃，浸漬10分鐘,，然后經(jīng)清洗在<=70℃的烘箱內(nèi)干燥即可．適用于一般零件．也可在20- 30g/L的硼酸溶液中,，溫度為90-98℃，浸漬10-15分鐘,，然后經(jīng)清洗在70℃烘箱內(nèi)干燥即可．適用于鋁鉚釘?shù)龋?/font>
% f9 m0 O4 i. p0 L( a% R
# A/ U% C* t* V! I配方2：磷酸（H3P04）45g/L
( x' V4 V. U/ s( J2 H) j
9 l) {$ e4 E0 j0 E" O& [+ S鉻酸醉(Cr03）6g/L

氟化鈉(NaF）3g/L
0 I" j0 T( p# \) i/ Z1 h" W) `2 F
& {' [6 S# k4 M: c6 \4 d溫度15～35℃

) c" K$ j8 e6 ]. w) B5 I" ^時(shí)間10- 15min
+ h- `! ?3 y" @6 o7 h
膜層較薄,，韌性好，抗蝕能力較高,，適用于氧化后需變形的鋁和鋁合金制件．’
, Q8 S9 h0 [0 m2 {/ D
配方3：磷酸（H3P04）22g/L
8 y* y' i# J% a3 t8 X, H- d
鉻酸醉（Or03）2.--4g/L
6 ~3 u' k; a4 ]+ i" U$ ?9 b
4 c8 U5 v- l& Y9 ]  E1 o) ?氟化鈉(NaF）5g/L
7 c% c- o4 {5 s, q
2 x& V! k' G6 c) a% X卿酸(H3BOO 2g/L

溫度室溫
5 H4 B8 e% t, n; o! x& b
時(shí)間15-60s
% B5 Q3 o) a' S9 \5 ?0 _
1 h( A& i' |/ R  I% i0 n此法又名化學(xué)導(dǎo)電氧化．氧化膜無(wú)色透明,；膜層較薄，幻為0.3- 0.5um,，導(dǎo)電性能良好,主要用于易變形的鋁制電氣零件,。
( d6 y+ d) t2 q, W# a! Z4 M

杰作

0 j/ R/ B& R: t! ^3．鉻酸鹽法氧化工藝規(guī)范     
配方1：鉻酸酐(Cr03）4N 6g/L

2 Q4 Z( `% c) [% s' x4 ^( W# [氟化鈉（Na-F）lg/L

鐵氰化鉀［K3Fe（CN）6］0.5g/L
7 C4 r0 r$ d# l$ c3 i" T( n! V6 w
1 C9 ]* X1 Y2 |+ ]7 E溫度 30-35 0C
' \- o. j+ }$ ~2 p) ]# Z$ ?
時(shí)間 20-60s
+ A. S% ]% ^. Y% r" O8 Z
氧化膜顏色為彩虹色，膜薄,，導(dǎo)電性能良好,，主要用于對(duì)導(dǎo)電性能有一定要求的鋁制電氣零件．
/ x+ A8 a% @4 V
配方2：鉻酸醉(Cr03）3.5～6g/L
9 \# a5 h* C$ b) v0 T/ p* B! H3 f+ x
5 s/ c$ ^& P" y$ m. v重鉻酸鈉(NaZCrZO7）3～3．5g/L
  T6 ?) o! _, }" P
氟化鈉（NaF）0.8g/L
      pH     1.5

( U- Q4 g; Q; M. u  D; w9 P溫度   25～30℃

2 o) ~6 h% A0 j' g; j: _) L% l時(shí)間   3min
  C3 D8 l( s9 P; E2 ~
膜層無(wú)色透明，具有良好導(dǎo)電性能和抗蝕性能,，與有機(jī)涂層有良好的結(jié)合力．廣泛用于航空,、電氣和
各種機(jī)械制造業(yè)、日用品生產(chǎn)等方面．

（二）工藝流程

) ^& j4 _. A; g& N$ w1 N鋁制件--機(jī)械拋光--化學(xué)除油及腐蝕--清洗--中和--清洗--化學(xué)氧化--清洗--熱水燙（50℃）--壓縮空氣吹干--烘烤（70℃）--成品檢驗(yàn),。
（三）溶液配制方法（以磷酸鹽一鉻酸鹽氧化的
配方1為例）

根據(jù)容積計(jì)算好所需的化學(xué)試劑用量,，除磷酸外,，先分別用少量水溶解（硼酸需加熱溶解）后加入槽中，然后加磷酸,，加水至工作液面,，攪拌均勻，經(jīng)調(diào)試氧化合格后即可進(jìn)行生產(chǎn)．
（四）各種因索的影晌（以磷酸鹽一鉻酸鹽氧化的配方1為例）
  1.磷酸成膜的主要成分,，含量低于5OmL/L或大于80mL/L,，膜層薄、抗蝕能力較低．
  2.鉻酸酐溶液中的氧化劑,，是促使氧化膜形成的必要成分．如不含鉻酸酐,，溶液的腐蝕性加強(qiáng)，很難形成膜層,，當(dāng)含量超過(guò)30g/L時(shí),，膜層變壞．
. x/ ]9 Y9 [% g3 H9 ]  3.氟化氫銨溶液中的活化劑，與磷酸,，鉻酸共同作用,，能生成致密的氧化膜層幾含量低于1.5g/L時(shí)，不能生成膜層,；含量達(dá)到3g/L時(shí),，獲得的膜層抗蝕性能最佳；過(guò)高,，則氧化膜疏松．
& `% C- ~9 s% o2 a) }  4.硼酸控制溶液的氧化反應(yīng)速度和改善膜層的外觀,，使膜層致密．
  5.溫度低于20C ,形成膜層薄，抗蝕能好力差,；高于40 C,，膜層疏松．
  6.時(shí)間氧化時(shí)間可根據(jù)溶液的氧化能力和溫度來(lái)確定．溫度低、氧化能力弱時(shí),，可適當(dāng)延長(zhǎng)氧化時(shí)間,；溫度高、氧化能力強(qiáng)時(shí),，可適當(dāng)縮短氧化時(shí)間.

gynenowoo

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gynenowoo

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kill5419

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983142111

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Power英

請(qǐng)問(wèn)各位,，鋁件表面壓鉚不銹鋼SUS303的螺母,，螺柱后在進(jìn)行陽(yáng)極氧化，是否可行,，我發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在五金件都被腐蝕的完全脫落消失了,，請(qǐng)問(wèn)和陽(yáng)極氧化工藝有關(guān)嗎？,？我經(jīng)驗(yàn)少尚淺,，請(qǐng)大家?guī)兔Ψ治鱿驴赡艿脑�因，謝謝~

門(mén)前的小木橋

謝謝,，保存了,。

andrewzhong

我急需的是有沒(méi)有工廠能做好這些處理？