鋁及鋁合金陽極氧化工藝的近況 及成長 趨向

1　媒介

　　鋁及其合金材料因?yàn)?其高的強(qiáng)度/重量比，易成型加工和 優(yōu)良 的物理、化學(xué)機(jī)能 ，成為今朝 工業(yè)中利用 量僅次于鋼鐵的第二年夜 類金屬材料。但是 ，鋁合金材料硬度低、耐磨性差，常發(fā)生磨蝕破損，是以 ，鋁合金在利用 前去 往需經(jīng)由 響應(yīng) 的皮相處置以知足 其對(duì)情況 的順應(yīng) 性和平安 性，削減 磨蝕，耽誤 其利用 壽命。在工業(yè)上愈來愈 普遍 地采取 陽極氧化的方式 在鋁皮相構(gòu)成 厚而致密的氧化膜層，以顯著改變鋁合金的耐蝕性，提高硬度、耐磨性和裝潢 機(jī)能 。

　　陽極氧化是國現(xiàn)代最根基 和最通用的鋁合金皮相處置的方式 。陽極氧化可分為通俗 陽極氧化和硬質(zhì)陽極氧化。鋁及鋁合金電解著色所獲得的色膜具有優(yōu)越 的耐磨、耐曬、耐熱和耐蝕性，普遍 利用于現(xiàn)代建筑鋁型材的裝潢 防蝕。但是 ，鋁陽極氧化膜具有很高孔隙率和吸附能力，輕易 受污染和侵蝕 介質(zhì)侵蝕，心須進(jìn)行封孔處置，以提高耐蝕性、抗污染能力和固定色素體。

　　2　鋁及鋁合金的陽極氧化

　　2.1　通俗 陽極氧化

　　鋁及其合金經(jīng)通俗 陽極氧化可在其皮相構(gòu)成 一層Al2O3膜，利用 分歧 的陽極氧化液，獲得 的Al2O3膜構(gòu)造 分歧 。陽極氧化時(shí)，鋁皮相的氧化膜的成長包括 兩個(gè)進(jìn)程 ：膜的電化學(xué)生成和化學(xué)消融 進(jìn)程 。只有膜的成長速度年夜 于消融 速度時(shí)，氧化膜才能成長、加厚。通俗 陽極氧化主要有硫酸陽極氧化、鉻酸陽極氧化、草酸陽極氧化和磷酸陽極氧化等，以下介紹一些通俗 陽極氧化新工藝。

　　2.1.1　寬溫快速陽極氧化[1]

　　硫酸陽極氧化電解液的溫度要求在23℃以下，當(dāng)溶液的溫度高于25℃時(shí)，氧化膜變得松散 、厚度薄、硬度低、耐磨性差，是以 在原硫酸溶液中插足氧化添加劑對(duì)原工藝進(jìn)行改良，改良后的溶液配方為：

　　硫酸（ρ＝1.84g／cm3）150－200g／L（最好 值160g／L）

CK－LY添加劑　　　　　　20－35g／L （最好 值30g／L）

鋁離子　　　　　　　　 0.5－20g／L　（最好 值5g／L）

　　CK－LY氧化添加劑包括特定的有機(jī)酸和導(dǎo)電鹽，前者能提高電解液的工作溫度，按捺 陽極氧化膜的化學(xué)消融 ，在較高的溫度下對(duì)按捺 氧化膜松散 有優(yōu)越 的感化 ；后者能增強(qiáng)電解液的導(dǎo)電性，提高電流密度，加速 成膜速度。該添加劑溶于硫酸電解液，對(duì)電解液中的金屬離子有絡(luò)合感化 ，使溶液中鋁離子的容忍量提高，氧化液的壽命耽誤 ，操作溫度可達(dá)30℃以上，而通俗 硫酸氧化工藝21℃以上就必需 開冷水機(jī)；同時(shí)削減 了氧化時(shí)候 ，并可獲得高質(zhì)量的氧化膜。

　　2.1.2　硼酸－硫酸陽極氧化[2]

　　硼酸－硫酸陽極氧化是取代鉻酸陽極氧化的一種薄層陽極氧化新工藝。硼酸－硫酸陽極氧化溶液的構(gòu)成 為：45g/L H2SO4＋8g/L H3BO3。

　　陽極氧化膜退膜溶液：按ASTMB137(美國嘗試材料尺度 )劃定 溶液，即：20g/L CrO3＋35mL/L H3PO4。

　　2.1.3　其它方面工藝的改良

　　鞏運(yùn)蘭等對(duì)鋁在鉻酸中高電壓陽極氧化進(jìn)行了研究[3]，效果 表白，鉻酸系統(tǒng) 高電壓陽極氧化獲得 的氧化膜多孔，膜孔徑極不規(guī)整，呈樹枝狀，濃度對(duì)孔徑和膜厚都有影響。

　　在磷酸中采取 直流恒壓電解的方式 對(duì)鋁試樣進(jìn)行陽極氧化處置。嘗試表白，跟著 電解電壓的升高，反對(duì) 層厚度、多孔層胞徑和孔徑均呈線性增添 ，其緣由 與離子遷徙 等親切 相干 。此項(xiàng)手藝 發(fā)源 于本世紀(jì)30年月 ，因?yàn)?磷酸氧化膜具有很強(qiáng)的粘協(xié)力 ，是電鍍、涂漆的優(yōu)越 底層，是以 獲得 愈來愈 普遍 的利用。

2.2 鋁及鋁合金的硬質(zhì)陽極氧化

　鋁及其合金經(jīng)硬質(zhì)陽極氧化處置后，可在其皮相生成厚度達(dá)幾十到幾百微米的氧化膜，因?yàn)?這層氧化膜具有極高的硬度(鋁合金上可達(dá)400－6000kg/mm2，純鋁上可達(dá)1500kg/mm2)，優(yōu)秀 的耐磨性、耐熱性(氧化膜熔點(diǎn)可達(dá)2050℃)和絕緣性，年夜 年夜 提高了材質(zhì)自己 的物理機(jī)能 、化學(xué)機(jī)能 和機(jī)械機(jī)能 ，在國防及機(jī)械制造范疇 獲得了普遍 利用。

　　2.2.1　硫酸硬質(zhì)陽極氧化

　　硫酸法成份 簡單不變，操作輕易 ，低溫氧化可獲得數(shù)十至數(shù)百微米的硬質(zhì)膜。硫酸硬質(zhì)陽極氧化的主要缺點(diǎn) 是一般要在低溫下進(jìn)行，而且受鋁合金構(gòu)成 的影響很年夜 。

　　2.2.2　夾雜 酸常溫硬質(zhì)陽極氧化

　　夾雜 酸常溫硬質(zhì)陽極氧化是指以硫酸為主，插足少許 草酸等二元酸，以獲得較厚的膜，同時(shí)擴(kuò)年夜 利用 溫度的上限，可答應(yīng) 將陽極氧化溫度提高到10－20℃之間，所獲得氧化膜的特點(diǎn) 與硫酸陽極氧化膜類似 。在10－20℃下電解，能獲得耐磨性好的氧化膜和高招色率；實(shí)施高電流密度的夾雜 酸電解，可避免 氧化膜消融 ，可在較高的溫度下實(shí)施，下降 出產(chǎn)本錢 ，使膜層加倍 滑潤、光潔、精密 ，厚度更年夜 ，硬度更高。

　　2.2.3　脈沖硬質(zhì)陽極氧化

　　脈沖硬質(zhì)陽極氧化采取 中斷 電流或瓜代 的凹凸 電流進(jìn)行氧化，成功避免了燒焦和粉末，在室溫下，所獲得氧化膜在硬度、耐蝕性、柔性、電阻和厚度的平均 性方面均優(yōu)于一般的直流氧化，而且 出產(chǎn)效力 可提高3倍。氧化膜機(jī)能 比力見表1。

　　2.2.4　鑄鋁合金硬質(zhì)陽極氧化[4]

　　合金中含有較多的硅(跨越 7%)就很難在硫酸系統(tǒng) 中進(jìn)行陽極氧化，而ZL102合金含硅量高達(dá)10%－13%，高硅的存在，輕易 造成硅的晶向偏析，致使 成膜艱巨，膜層平均 性差。

　　歐陽新同等 人經(jīng)由過程 嘗試研究，研制出了合適 高硅鋁合金硬質(zhì)陽極氧化的工藝配方，使直流電源成功地在ZL102合金上制取機(jī)能 優(yōu)越 的硬質(zhì)氧化膜。該嘗試采取 恒電流法，附加空氣攪拌，得出的最好 工藝配方為[4]：

　　硫酸(ρ=1.84g/cm3)　　 15－40g/L

　　磺基水楊酸　　　　　　　　　　20g/L

　　添加劑MY　　　　　　　　2.5－5.0g/L

　　電流密度　　　　　　　　　3－6A/dm2

　　時(shí)候 　　　　　　　　　　　　　 60min

　　溫度　　　　　　　　　　　　　　 0℃

　　個(gè)中 MY是一種陰離子皮相活性劑，同時(shí)也是Al3＋的絡(luò)合劑。它能優(yōu)先吸附在高電流密度處并放電使電場(chǎng)散布 平均 ，同時(shí)也能起到緩沖感化 ，按捺 氧化膜的消融 ，從而獲得平均 平整的氧化膜。

　　周建軍等人以直流疊加脈沖電源對(duì)含銅的高硅鍛造 鋁合金進(jìn)行硬質(zhì)陽極氧化，研究了電源脈沖幅度對(duì)膜層機(jī)能 的影響。嘗試的最好 工藝前提 為[5]：

　　硫酸(ρ=1.84g/cm3)　1 20－160g/L

　　添加劑　　　　　　　　　　　 7－8g/L

　　脈沖比　　　　　　　　　　　1.0∶1.3

　　電流密度　　　　　　　2.5－3.5A/dm2

　　溫度　　　　　　　　　　　　　　 0℃

　　時(shí)候 　　　　　　　　　　　　　 50min

　　攪拌　　　　　　　　　　　　 緊縮 空氣

　　效果 表白，提高氧化時(shí)電源的脈沖幅度能顯著 提高膜層機(jī)能 。行使 直流疊加脈沖硬質(zhì)陽極氧化，可以或許 在難于氧化的含銅、高硅的鍛造 鋁合金上生成機(jī)能 較好的氧化膜。[pagebreak]

　　2.2.5　低壓硬質(zhì)陽極氧化[6]

　　絕年夜 大都鋁合金硬質(zhì)陽極氧化零件，迥殊是零件的密封面和滑動(dòng)配合部位，不但 要求膜層具有較高的硬度和厚度，而且還要求低的粗拙 度(Ra0.08－0.16)。雷寧等經(jīng)由過程 對(duì)氧化進(jìn)程 中零件皮相狀況 的闡發(fā)及膜層增進(jìn) 速度 的測(cè)定，找出了影響氧化膜質(zhì)量及皮相粗拙 度的主要緣由 ，提出了低壓硬質(zhì)陽極氧化工藝：

　　硫酸(ρ=1.84g/cm3)　 220－240g/L

　　T　　　　　　　　　　　　　 －2－2℃

　　t　　　　　　　　　　　　　　 180min

　　DA　　　　　　　　　　 0.8－1.0A/dm2

　　終究 電壓　　　　　　　　　　　 ≤40V

　　給電方式：初始20min內(nèi)，電流密度升至0.8－1.0A/dm2，并始終連結(jié) 至氧化竣事 。

　　另外 ，成都飛機(jī)工業(yè)團(tuán)體 公司按照美軍標(biāo)MIL－A－8625F及麥道公司尺度 DPS11.02評(píng)價(jià)鋁合金陽極氧化膜的各項(xiàng)機(jī)能 ，研究了具體材料及施加電流密度對(duì)膜厚、成膜時(shí)候 、耐蝕性、耐磨性和銷毀 率的影響。效果 表白：在交換 疊加電源所發(fā)生 的高電流密度下可獲得 質(zhì)量較好的鋁合金陽極氧化膜。

　　3　電解著色

　　經(jīng)陽極氧化后的鋁材進(jìn)行電解著色，可以提高裝潢 效果和商品價(jià)值。氧化膜的厚度、平均 性及構(gòu)造 與電解著色速度和色差有直接關(guān)系。電解著色時(shí)金屬離子是在膜孔底部的反對(duì) 層上還原沉積的。因?yàn)?金屬粒子受光的散射感化 而顯色。欲在反對(duì) 層上沉積金屬，關(guān)頭在于活化反對(duì) 層。所以要利用 交換 電的極性轉(zhuǎn)變 來提高其化學(xué)反映活性。又因?yàn)?反對(duì) 層具有整流感化 ，將交換 電釀成 了直流電，故鋁一側(cè)電流的負(fù)成份 占主導(dǎo)，進(jìn)入膜孔內(nèi)的金屬離子被還原析出。

　　以往鋁型材著色年夜 都是青銅色系，以單錫鹽或鎳錫混鹽為主。近些年 來電解著古銅色將被鈦金色、金黃色、仿不銹鋼色、淺紅色、噴鼻 檳色、銀灰色等多種淡色 調(diào)所取代 。鈦金色鮮活而不妖艷，黃中透紅，使人 心曠神怡 ，并具有著色本錢 較低，增值較高的長處 ，它作為淡色 調(diào)中的主色調(diào)己十分顯著 。以銀鹽和錳鹽為主鹽的金黃色在噴鼻 港和越南市場(chǎng)行情優(yōu)越 。錳鹽著金黃色傳神，本錢 較低。但不不變，不宜持續(xù)出產(chǎn)；銀鹽著色可獲得金黃色、綠金色、黃綠色和金土色等多種色調(diào)，槽液十分不變，潛伏 經(jīng)濟(jì)效益好，應(yīng)開辟 利用。

　　3.1　電解著色工藝的改良

　　3.1.1　鋁合金皮相著亮黑色工藝[7]

　　此工藝是經(jīng)錫銅離子在著色電解槽中進(jìn)行著色反映后生成的二元金屬氧化物膜層，光彩 墨黑亮麗，是一種獨(dú)具特點(diǎn) 的鋁合金防侵蝕 和裝潢 材料。電解著色液構(gòu)成 為：30% SnSO4，30% NiSO4，15% CuSO4的夾雜 溶液。經(jīng)氧化處置的鋁材為陽極，以石墨電極其 陰極，50Hz220V交換 電源經(jīng)調(diào)壓器調(diào)至8V后輸入電解槽，電解著色10min，便可 獲得 亮麗的黑色鋁合金皮相。

　　3.1.2　陽極化鋁光過問 電解著色工藝[8]

　　在用錫鹽進(jìn)行光過問 電解著色的研究中發(fā)現(xiàn)，獲得藍(lán)色的過問 色最為艱巨，用通俗 電解著色方式 著色，獲得藍(lán)色也是艱巨的，于芝蘭等人在此方面進(jìn)行了研究。嘗試材料為L2(2號(hào)工業(yè)純鋁，含鋁99.6%)和LD31(相當(dāng)于美國的6063)，試樣尺寸L250 mm×50mm×1mm，LD3125mm×25mm角材，1.3mm厚，其皮相積為0.68dm2；陽極氧化前提 ，H2SO4(ρ=1.84g/cm3)180g/L，18℃，1.2－1.4A/dm2，30min，膜厚12－14μm；用磷酸直流擴(kuò)孔處置；錫鹽電解著色：SnSO416g/L，H2SO414g/L，夾雜 添加劑16g/L，18－20℃，交換 著色電壓12－14V，另外 還利用 銅鹽和Cu－Ni夾雜 鹽電解著色，可獲得 黃紅、綠、藍(lán)較不變的過問 色。

　　3.2　開辟 新電源是開辟 電解著色新工藝的主要 手段[9]

　　改變電源波形和施電方式來提高陽極氧化膜綜合機(jī)能 和開辟 電解著色新工藝，是新的研究熱門 。己商品化的有脈沖、電流反向(換相)和直流脈沖等電源。功能性氧化和著色兼容的微弧氧化電源，是以提高氧化速度、厚度平均 性、硬度、孔隙率散布 和改良 孔構(gòu)造 形態(tài)為目的。研究新電源可戰(zhàn)勝 化學(xué)和電化學(xué)方式 中的缺點(diǎn) 和局限。

　　4　關(guān)閉 處置

　　為了提高陽極氧化膜的耐蝕、抗污染、電絕緣和耐磨等機(jī)能 ，鋁及鋁合金在陽極氧化和著色后都要進(jìn)行關(guān)閉 處置。其方式 較多，對(duì)不著色的氧化膜可進(jìn)行熱水、蒸汽、重鉻酸鹽和有機(jī)物關(guān)閉 ；對(duì)著色的氧化膜可用熱水、蒸汽、含有沒有 機(jī)鹽和有機(jī)物等封。

　　4.1　關(guān)閉 的主要方式

　　4.1.1　滾水 和蒸汽關(guān)閉

　　采取 水蒸汽關(guān)閉 法，可以有用 地關(guān)閉 所有的孔隙。若在關(guān)閉 前將氧化后的制件進(jìn)行真空處置一段時(shí)候 ，則關(guān)閉 效果加倍 顯著 。蒸汽關(guān)閉 的特點(diǎn)是不發(fā)生色彩 的透散布 現(xiàn)象，是以 不宜呈現(xiàn)“流色”。可是蒸汽關(guān)閉 法所用的裝備 及本錢 較滾水 法高，所以除非有非凡 要求，應(yīng)盡量 利用 滾水 法關(guān)閉 。當(dāng)用蒸汽關(guān)閉 時(shí)，溫度應(yīng)節(jié)制 在100－110℃，時(shí)候 為30min，溫度太高，氧化膜的硬度和耐磨性嚴(yán)重下降，是以 蒸汽溫度不行太高。

　　4.1.2　重鉻酸鹽關(guān)閉

　　此法適合 于關(guān)閉 硫酸溶液中陽極氧化的膜層及化學(xué)氧化的膜層，用本方式 處置后的氧化膜顯黃色，耐蝕性高，但不合用 于裝潢 性利用 。這類 方式 的本色 是在較高的溫度下，使氧化膜和重鉻酸鹽發(fā)生 化學(xué)反映，反映產(chǎn)品 堿式鉻酸鋁及重鉻酸鋁就沉淀于膜孔中，同時(shí)熱沉淀使氧化膜層皮相發(fā)生 水化，增強(qiáng) 了關(guān)閉 感化 ，故可認(rèn)為是填充及水化的兩重 關(guān)閉 感化 。平常利用 的關(guān)閉 溶液為5%－10%的重鉻酸鉀水溶液，操作溫度為90－95℃，關(guān)閉 時(shí)候 為30min，沉淀中不得有氯化物或硫酸鹽。[pagebreak]

　　4.2　關(guān)閉 處置工藝的改良

　　4.2.1　常溫關(guān)閉 的研究[10]

　　常溫關(guān)閉 具有節(jié)能、關(guān)閉 時(shí)候 短及封孔效果好等長處 ，己獲得 普遍 的承認(rèn) 及接管 。

　　常溫關(guān)閉 液配方及工藝前提 以下 ：

　　醋酸鎳　　　　　　　　　　5－8g/L

　　氟化鈉　　　　　　　　　1－1.5g/L

　　皮相活性劑　　　　　　0.3－0.5g/L

　　添加劑A　　　　　　　　　　　3g/L

　　pH值　　　　　　　　　　　5.5－6.5

　　T　　　　　　　　　　　　 25－60℃

　　t　　　　　　　　　　　　10－15min

　　常溫關(guān)閉 工藝所獲得的關(guān)閉 膜具有慎密 的構(gòu)造 及優(yōu)秀 的耐蝕機(jī)能 。和滾水 關(guān)閉 方式 比力，具有速度快、節(jié)儉能源、操作簡單、原料起原 利便等長處 。關(guān)閉 時(shí)候 越長，其機(jī)能 越好。

　　4.2.2　水解鹽關(guān)閉 法[11]

　　水解鹽關(guān)閉 法，又稱鈍化處置。今朝 在國內(nèi)利用較普遍 ，主要用于染色后膜關(guān)閉 ，其關(guān)閉 機(jī)理是易水解的鈷鹽與鎳鹽被氧化膜吸附后，在陽極氧化膜微細(xì)孔內(nèi)發(fā)生水解，發(fā)生 氫氧化物沉淀將孔關(guān)閉 。工藝配方為：

　　NiSO4·7H2O　　　 4－5g/L

　　CoSO4·7H2O　 0.5－0.8g/L

　　H3BO3　　　　　　 4－5g/L

　　NaAc·3H2O　　　　4－6g/L

　　pH值　　　　　　　　　4－6

　　T　　　　　　　　 80－85℃

　　t　　　　　　　　15－20min

　　此法戰(zhàn)勝 了滾水 關(guān)閉 的很多 瑕玷 ，封孔質(zhì)量到達(dá) 了國度 尺度 。

　4.3　微弧陽極氧化

　　微弧陽極氧化又稱微等離子體氧化或陽極火花沉淀，是陽極氧化手藝 的成長 ，它利用 比通俗 陽極氧化高的電壓。微弧陽極氧化沖破 傳統(tǒng)陽極氧化的限制，將Al、Ti、Ta等金屬或其合金置于電解液中，行使 電化學(xué)方式 ，使該材料皮相微孔中發(fā)生 火花放電黑點(diǎn)，在熱化學(xué)、等離子體化學(xué)和電化學(xué)配合 感化 下，生成陶瓷膜層的陽極氧化方式 。放電進(jìn)程 中，每平方厘米鋁陽極皮相約有105個(gè)火花存在，放電時(shí)剎時(shí) 溫度可達(dá)8000K以上，生成一種機(jī)能 雷同 于燒結(jié)碳化物的陶瓷膜。此氧化膜硬度特高，耐磨，絕緣電阻高。在非凡 電解液中氧化還可以構(gòu)成 份 歧 色調(diào)斑紋 的瓷釉質(zhì)感的鋁皮相，既可作高檔 裝潢 材料又可作功能膜，如汽車活塞環(huán)、電子工業(yè)的絕緣層等。微弧陽極氧化手藝 采取 高電壓，年夜 電流的工作方式，在制取多功能庇護(hù)涂層方面獲得愈來愈 普遍 的利用，在航天、航空、機(jī)械、電子、紡織等工業(yè)范疇 有遼闊 的利用前景。

　　4.3.1　微弧陽極氧化陶瓷膜層的機(jī)能 研究[12]

　　盧立紅等人采取 脈沖電源，對(duì)發(fā)念頭 活塞用鋁合金(ZL108)基體進(jìn)行了微弧氧化處置。

　　工藝流程為：除油→去離子水漂洗→微弧氧化→自來水沖刷 →天然 干燥。電解液主要成份 為檸檬酸三鈉和磷酸鈉。微弧氧化電壓：工作電壓可調(diào)，肇端 擊穿電壓為80V，最高工作電壓為230V。嘗試表白，微弧氧化膜層皮相粗拙 度高于一般電鍍層和陽極氧化層，遠(yuǎn)低于各類 噴涂層。跟著 電流密度及強(qiáng)化時(shí)候 的增添 ，膜層的皮相粗拙 度增年夜 。最初跟著 電流密度的增添 ，所獲得膜的硬度也增添 ，跨越 8A/dm2今后 ，膜層硬度趨于不變。經(jīng)微弧氧化后，耐磨性提高了3－4倍。

　　4.3.2　微弧陽極氧化手藝 的改良

　　4.3.2.1　微弧氧化自潤滑陶瓷覆層[13]

　　陶瓷層的弱點(diǎn)是磨擦 系數(shù)高，對(duì)磨件磨損加重 。采取 一步法電化學(xué)方式 進(jìn)行了微弧氧化陶瓷層磨擦 學(xué)改性研究。采取 便宜專用脈沖電源，基體材料為ZL108，以堿性微弧氧化電解液為根本，溶入適當(dāng) 硫代鉬酸銨及響應(yīng) 添加劑。嘗試表白，采取 微弧氧化后，在鋁合金皮相一步法共生合成了自潤滑陶瓷涂層，其磨擦 系數(shù)由一般微弧氧化涂層的0.8－1.2降至0.2－0.5，用此工藝制備的磨擦 副磨擦 學(xué)機(jī)能 顯著改良 ，耽誤 了利用 壽命。

　　4.3.2.2　微弧氧化陶瓷層石墨相

　　采取 在微弧氧化進(jìn)程 中同步沉積石墨相的方式 可提高陶瓷層的減摩機(jī)能 ，對(duì)其進(jìn)行磨損嘗試，基體材料為ZL108，所用電解液為NaOH溶液，向原電解液中插足的減摩離子為石墨，同時(shí)電解的溫度不跨越 40℃。攪拌使石墨離子懸浮。嘗試表白，在電解液中插足石墨的方式 對(duì)ZL108進(jìn)行微弧氧化的同時(shí)，在陶瓷層中同步沉積了石墨第二相，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋁合金微弧氧化陶瓷層減摩改性的目的。

　　5　陽極氧化手藝 的瞻望

　　鋁及鋁合金陽極氧化手藝 以提高氧化速度和硬度為成長 標(biāo)的目的。為提高氧化速度和綜合機(jī)能 建議采取 帶有脈沖波的EOE－88系列脈沖電源，其輸出電壓和電流中脈沖成份 富厚，相當(dāng)于每秒有300個(gè)小脈沖波疊加在直流波上，成膜速度快。對(duì) 厚膜氧化，可采取 頻率為3－13.3Hz的“快脈沖”電源，充實(shí)闡揚(yáng)節(jié)電、提高速度和硬度的優(yōu)勢(shì)。這類 電源在氧化膜為12μm以下時(shí)長處 不顯著 。

　　復(fù)合陽極氧化作為一種新型的陽極氧化手藝 ，劃分在硫酸、草酸和磷酸三鈉電解液中添加如Fe3O4、CrO2、TiO2等磁性粉體，Al2O3、SiC、SiN等超硬粉體和石墨等導(dǎo)電性粉體(微米級(jí))，使其懸浮于電解液中進(jìn)行陽極氧化。該工藝具有操作輕易 、裝備 簡單、本錢 低等長處 ，與常規(guī)陽極氧化比力，其氧化速度、操作溫度上限和膜層機(jī)能 有顯著提高。日本的吉村長藏等起首 進(jìn)行了這方面的研究，效果 表白，有的粉體可提高膜層硬度，有的粉體可下降 氧化槽壓，有的粉體則可增添 膜層厚度。新近的研究效果 表白：Al2O3粉體可以使 鋁在H3PO4溶液中的氧化膜的硬度和耐蝕性提高一倍以上，因此 具有遼闊 的研究前程 。

　　添加劑的研究今朝 十分活躍，添加劑品種繁多，感化 機(jī)理也不盡溝通 ，添加劑的有用 感化 使其具有巨年夜 的市場(chǎng)潛力。

　　綜上所述，鋁及其合金陽極氧化呈現(xiàn)了很多 新工藝，但也遭到 各類 皮相處置方式 的挑戰(zhàn)，估計(jì) 在將來 10年內(nèi)，陽極氧化手藝 仍將是主要的皮相處置方式 ，但工藝手藝 要絡(luò)續(xù)提高才能歷久占主導(dǎo)地位。