工業鋁型材的氧化原理(鋁氧化有什么作用)
鋁或工業鋁材產品在電解液中用作陽極。電解在鋁或工業鋁材表面形成氧化鋁膜的過程稱為鋁和鋁合金的陽極化處理。鋁陽極氧化的基本原理是水電解原理。當電流過時,發生以下反應:
在陰極上,H2:2H+2e/H2按以下反應釋放。
在陽極4OH-4e≤2H2O O2上,沉淀的氧不僅是分子氧(O2),而且是原子氧(O)和離子氧(O-2),在反應中通常以分子氧為代表。鋁陽極被氧沉淀氧化形成無水膜:4Al3O2=2A12O3 3351 J應指出,形成的氧并不都與鋁相互作用,部分以氣體的形式析出。
工業鋁材陽極氧化在工業中一直被廣泛應用。有許多不同名稱的方法。按電流類型分為直流陽極氧化法、交流陽極氧化法和脈沖電流陽極氧化法,可縮短生產時間,達到要求的厚度,膜層厚、均勻、致密,耐蝕性顯著提高。根據電解液的特點,以硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和磺化有機酸為主要溶液進行自然色陽極氧化。
根據薄膜的性能,可分為普通膜、硬膜(厚膜)、瓷膜、光亮修飾層、半導體勢壘層等。直流硫酸陽極氧化由于適用于鋁和大多數鋁合金的陽極氧化處理而被廣泛應用;該膜厚、硬、耐磨,密封后可獲得較好的耐蝕性;該膜無色透明,吸附能力強,易于著色;處理電壓低,功耗低;處理工藝不需要改變電壓周期,有利于連續生產自動化和實際操作。硫酸對人的危害小于鉻酸,商品供應范圍廣,價格低等。近十年來,我國建筑行業逐漸采用了鋁門窗等裝飾鋁材料,其表面處理生產線也采用了這種方法。
工業鋁材陽極氧化膜的結構、性能及應用
主要結果如下:
1、工業鋁型材陽極氧化膜的結構由兩層組成,厚的多孔外層生長在具有介電性能的致密內層上,稱為阻擋層(亦稱活性層)。
2、阻擋層由致密的無水Al_2O_3組成,硬度高,防止電流通過。
3、工業鋁材氧化膜的多孔外層主要由非晶態的Al_2O_3和少量的r-A12O3.H2O組成,電解質中也含有陰離子。
鋁型材材氧化有多少種類?
電鍍氧化、陽極氧化
鋁為什么需要做氧化?
1、鋁本身是一種耐腐蝕性很強的材料,但在遇氧時會在鋁的表面形成氧化鋁氧化,在很長一段時間內會慢慢地消除其耐腐蝕性和耐麩皮性。此外,鋁對酸性物質非常敏感。當遇到酸性時,會破壞鋁的表面組成層。然后我們需要再次氧化,并在表面上再添加一層,提高表層耐蝕性的保護膜。
2、鋁管料或制品經過表面陽極化處理后,其耐蝕性、硬度、耐磨性、絕緣性、耐熱性等均有大幅度提高。鋁的陽極氧化膜外層多孔,容易吸附染料和有色物質,因而可進行染色,提高其裝飾性。氧化膜再經熱水、高溫水蒸氣或鎳鹽封閉處理后,還能進一步提高其耐蝕性和耐磨性。
鋁表面氧化處理的作用有哪些?
1、提高耐腐蝕性
因為自然形成的氧化膜不均勻,造成鋁合金表面顏色深淺不一,比較難看;另一方面是自然形成的氧化膜很薄,容易被劃傷,耐腐蝕性比較弱。而陽極氧化生成的人工氧化膜,均勻、致密更加耐腐蝕。
2、提高耐磨性
普通常規鋁材硬度不夠不能和鋼材對比,自然形成的氧化膜很薄,容易被劃傷和出現磨損,但是鋁型材經過陽極氧化之后,表面產生人工氧化膜,硬度能達到300HV。所以非常的耐磨,也不易劃傷。
3、裝飾鋁制品表面著色
鋁材的表面會出現直徑為0.01-0.01um孔隙,而染料在水中分離成單分子,直徑為0.0015-0.0030um,鋁型材很容易吸附一些金屬鹽或染料,從而使鋁制品表面形成豐富多彩的顏色。
4、提高絕緣性
常規的未經處理的鋁型材導電性能是非常的好的,但是有些場合需要鋁型材,但是又不能導電,陽極氧化的鋁型材氧化膜是不導電的,所以如果需要用到絕緣的場合就需要進行陽極氧化處理。
5、為噴漆打底
有些工業鋁型材表面需要噴漆處理,陽極氧化后的鋁型材表面空隙具有很強的吸附性,使噴漆更加均勻美觀。
總結:鋁本身是具有抗腐蝕性的,但是和空氣接觸后,會產生三氧化二鋁,降低和減弱鋁的抗腐蝕性,隨著時間的推移,表面會變得有瑕疵。因此所有的鋁制品以及鋁合金制品都需要進行表面氧化處理。而且鋁如果遇到酸性物質也很容易被腐蝕的。所以鋁表面氧化處理顯得格外重要。
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文章整理:工業鋁材www.tdiren.com
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