硬质氧化的工艺要求

小拉拉 2024-05-11 16:07:27
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铝的硬质技术是以膜的硬度与耐磨性作为首要性能目标的技术, 硬质阳极氧化技术除了明显提高铝材的表面硬度和耐磨性以外,同时也提高了耐腐蚀 耐热性及电绝缘性等。硬质阳极氧化膜一般以机械工程应用或军事应用为目的,其厚度可达几十微米甚至上百微米。硬质阳极氧化膜与普通阳极氧化膜一般没有绝对明确的分界线,有些着作将阳极氧化膜厚度在25mm以上、横截面显微硬度350hv以上的膜称为硬质 阳极氧化膜,也就是将厚度较厚和显微硬度较高作为区分。实际上,硬性规定具体指标来定 定义膜并不恰当,两种阳极氧化膜的硬度有一个过渡交叉的范围,而且显微硬度不仅 与铝合金牌号、阳极氧化工艺等因素有关,还与横截面的测量位置密切相关。硬质阳极氧化与普通阳极氧化的原理、设备、工艺和检测各方面没有本质差别,因此阳 极氧化的理论和实践都对硬质阳极氧化有指导意义,但是在具体工艺措施方面仍然存在一些 不同的侧重之处,其考虑的出发点主要在于在阳极氧化处理过程中,设法降低氧化膜的溶解性,主要有以下几个方面的工艺措施。(1) 硬质阳极氧化的槽液温度较低。普通硫酸阳极氧化的槽液温度一般在20度左右, 而硬质阳极氧化的温度一般在5摄氏度以下,一般而言,阳极氧化的槽液温度越低,生成阳极氧 化膜的硬度越髙。(2) 硬质阳极氧化的槽液浓度较低。以硫酸阳极氧化为例,普通阳极氧化的槽液浓 般在20% h2so4左右;而硬质阳极氧化的槽液浓度一般低于15%。(3) 硬质阳极氧化的硫酸梢液中添加有机酸?在硫酸槽液中添加草酸、酒石酸等阳?8 化,甚至直接采用有机酸阳极氧化以提髙膜的硬度,例如日本较多采用草酸溶液阳极氧化.(4)硬质阳极氧化的外加电流/电压较髙。普通硫酸阳极氧化的电流密度一般为1 1.5a/dm2,电压一般在18v以下;而硬质阳极氧化的电流密度一般为2?5a/dm2,电压 25v以上,最高甚至可能达到100v,(5) 硬质阳极氧化外加电压宜采用逐步递增电压的操作方法。由于硬质阳极氧化的# 电压比较高,升高电压的时间需要长一些,而普通阳极氧化电压较低,不必强调如此择& 正因为硬质阳极氧化处理需要较大电流密度和较长的时间,因此相应的能耗必然比较高。(6) 采用脉冲电源或特殊波形电源。硬质阳极氧化在某些情形下可能需要采用不同波形的脉冲电源,尤其对于高铜铝合金或髙硅铸造铝合金,普通直流阳极氧化很难进行。因此硬质阳极氧化膜与普通阳极氧化膜比较,一般硬质阳极氧化膜比较厚、硬度比较 高、耐磨性较好、孔隙率较低、耐击穿电压较高,而表面平整性可能显得稍为差一些。由于阳极氧化膜的厚度和尺寸精度比较容易控制,许多铝合金零部件在阳极氧化处理后 可直接装配使用,硬质阳极氧化处理同样可以做到。硬质阳极氧化膜的结构微孔还可以吸收 各种润滑剂,如吸收二硫化钼固体质点以进一步降低摩擦系数,从而减轻摩擦磨损。因此硬 质阳极氧化技术已经广泛应用于航空、航天、船舰、汽车、摩托车、电子、仪表'纺织机械 和家用电器等工业领域。从发展趋势来看,阳极氧化膜的结构微孔可以吸收各种各样的功能性质点,从而形成十分广阔的阳极氧化功能膜的领域。 20210311
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