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．
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：,，
（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．
(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。
& N9 B$ x) Z+ a# G (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．

（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．
& C- j. |  Q) h, d$ ~7 B! o (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

1 g. M9 T& P6 p# ?8 K2 D) ]4 q第一節(jié)
% l& w% a; F: ~7 A裝飾性氧化

鋁和鋁合金裝飾性氧化工藝種類很多，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．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．

一,、化學(xué)氧化

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,，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．
, |5 Z* _  ~" B2 H（一）工藝規(guī)范．
  1．堿液化學(xué)氧化工藝規(guī)范．
無(wú)水碳酸鈉(Na2C03)   50g/L  
鉻酸鈉(Na2Cr04)     15g/L  
5 w0 o$ T+ j8 X3 j氫氧化鈉（NaOH）     25g/L  
溫度             80--100 'c
9 A" k, _( d3 {, L時(shí)間             10--20min

+ Q& }; T0 m4 A4 D. Y- d! s0 W( x5 O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．
+ A4 P# _3 D7 f' H1 D# j  2．磷酸鹽一鉻酸鹽氧化工藝規(guī)范
0 G% X+ L4 r3 ^, V! @
配方1：磷酸(H3P04)     50--60mL/L

9 b! A$ T. x/ N! Y; N% e鉻酸酐(Cr03)     20- 25g/L

  Y* N8 z: u* x  A氟化氫銨(NHOHF2) 3～3.5g/L

" Q0 n2 t1 H! _7 N2 x硼酸(H3B03)     1～1.2g/L

; r6 ]; P" l& L% n) _溫度         30-36'C
4 N# a  I  s+ k5 M" [) J( F! k
: G! {+ o( s2 l5 y/ g; g8 a時(shí)間         3～6分鐘
% i) i% D/ o$ X1 m9 U( V
9 ~; _/ c$ m; P5 A此法使用磷酸較多，故又稱磷化法．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·

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>
4 N( v  ], U! ~5 m. n& R7 J
& k+ A4 U& l) m1 s- N& }, _8 {配方2：磷酸（H3P04）45g/L

鉻酸醉(Cr03）6g/L

% _* \) G, k* T# s1 x% f氟化鈉(NaF）3g/L

溫度15～35℃

9 T2 k% O0 F' t0 t& s時(shí)間10- 15min
- N5 Q& J% d+ t9 a- ~1 U% H
! {5 o( }- {- R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．’

配方3：磷酸（H3P04）22g/L

鉻酸醉（Or03）2.--4g/L

氟化鈉(NaF）5g/L

卿酸(H3BOO 2g/L

/ ^5 j$ ~6 Z. W2 }  g  b. S5 g0 Y5 t溫度室溫
! m1 N; Z3 ]* g' @9 \9 r% [0 D
時(shí)間15-60s

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,。
3 e, D1 u- M' b" Z: u! e

杰作

$ W: I/ ~+ k; K2 @+ X( X1 d. C3．鉻酸鹽法氧化工藝規(guī)范     
配方1：鉻酸酐(Cr03）4N 6g/L

; t) Q% C8 @$ }1 `; R8 `2 A8 q氟化鈉（Na-F）lg/L

$ T( K2 {5 l0 _, o3 [- v; O鐵氰化鉀［K3Fe（CN）6］0.5g/L
2 J8 r* x7 y& ?3 i
$ S4 f8 d9 ^, P! M+ D, c+ t& ^* v溫度 30-35 0C

時(shí)間 20-60s
# H2 A3 L7 `' U$ \& E
" y( @" m6 _7 z# ~% u3 j4 a& `% ?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．
  u# n$ Z1 B5 ~1 k# c8 C( r' C
* I* a5 L5 V( W0 e; F配方2：鉻酸醉(Cr03）3.5～6g/L

重鉻酸鈉(NaZCrZO7）3～3．5g/L

  ~4 \; V% Z1 A& v/ a! ^氟化鈉（NaF）0.8g/L
      pH     1.5

溫度   25～30℃
$ r1 d% t1 d/ X0 S
時(shí)間   3min
- |; M' P6 w. H+ b( `
( s6 Y5 e- ^6 a! |& N" D4 [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．
6 h- ?: c& w8 X: L. K" ~# z
7 s& h' \, p( F  @（二）工藝流程
9 n' Y& T! H- _+ a# B+ b
8 M% O5 D" s& o/ g' n0 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),。
0 n- J. ~; B9 f( l7 K7 O（三）溶液配制方法（以磷酸鹽一鉻酸鹽氧化的
9 [% N2 E0 Z# ]3 y2 k% z2 M5 [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．
/ V! E, F4 m) Z# N  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30g/L時(shí)，膜層變壞．
  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；過高,，則氧化膜疏松．
% [# b* i+ t2 V6 j( J  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．
% ^: b8 P7 Y$ Z- A. Y. ~  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���,，謝謝~

門前的小木橋

謝謝,，保存了。

andrewzhong

我急需的是有沒有工廠能做好這些處理,？