工業(yè)鋁型材陽極氧化處理工藝解析

鋁元素是自然界中六大金屬元素之一，在我國鋁元素資源豐富，超出鐵元素含量2/3，但在資源開發(fā)利用上遠(yuǎn)不及鐵元素資源，其主要原因是資源利用以及產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域的欠缺所致；目前我國已經(jīng)將鋁資源開發(fā)列為重點(diǎn)開發(fā)項(xiàng)目，其主要體現(xiàn)在工業(yè)制造行業(yè)，近幾年我國工業(yè)鋁型材產(chǎn)品的開發(fā)速度加快，鋁資源開發(fā)能力以及技術(shù)不斷完善，產(chǎn)品品類迅速增加，鋁資源利用率不斷提升，加快了我國鋁資源開發(fā)進(jìn)程。

鋁的化學(xué)性質(zhì)及物理性能：

鋁的表面呈銀白色，質(zhì)量較輕，但是具有較高的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，相對于其他金屬來說具有很高的防腐蝕性能；純鋁是一種非常柔軟的物質(zhì)，必須通過添加其他合金元素來提高自身的強(qiáng)度和硬度；鋁是一種非?；钴S的化學(xué)元素，既能溶于酸，又可以溶于堿，是典型的雙性物質(zhì)，并且長時(shí)間的露在于表面會(huì)自然形成一層保護(hù)膜，具有一定的保護(hù)作用。

硬質(zhì)陽極氧化處理工藝條件及要求

硬質(zhì)陽極氧化處理采用直流電源或直流和交流疊加電源。其溶液種類也較多，以采用H2SO4 硬質(zhì)陽極氧化處理較普遍。

采用H2SO4 硬質(zhì)陽極氧化法時(shí)，應(yīng)考慮影響氧化膜層的各因素。

(1) H2SO4 氧化處理的濃度：常采用200～250g／L，槽液的相對密度(室溫下)為1．12～1．15。

(2)水：水是硬質(zhì)陽極氧化處理的主要成分，一般采用蒸餾水或冷開水，而不用自來水，因?yàn)樽詠硭泻新入x子，當(dāng)Cl一>1％時(shí)，其制件在氧化過程中就會(huì)腐蝕，并出現(xiàn)白斑。

(3)氧化處理的溫度：溫度是影響氧化膜質(zhì)量的重要因素之一。嚴(yán)格控制溫度，其氧化膜增厚，硬度提高且光滑、致密。

(4)電流密度：電流也是影響氧化膜質(zhì)量的重要因素之一，它與氧化膜的生成速度、氧化膜的組織有較大關(guān)系。電流密度過低時(shí)，氧化膜的生成速度緩慢，處理時(shí)間增加；反之，過高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致溶液和電極因焦耳效應(yīng)而過熱，使氧化膜溶解速度增加，硬度下降，表面粗糙、疏松起粉。

(5)初始電壓與處理時(shí)間：硬質(zhì)陽極氧化處理的初始電壓與時(shí)間對氧化膜質(zhì)量的影響也是很大的。初始的電壓過大，會(huì)導(dǎo)致電流的增加，焦耳熱和生成熱劇增，促使溶解速度猛增，氧化膜則軟，無光澤，起粉，不耐磨。

對于氧化處理時(shí)間，一般是隨著氧化處理時(shí)間的延長，氧化膜厚度增加，但到一定時(shí)間后，若不增加外加電壓，氧化膜實(shí)際不增加。如果繼續(xù)延長時(shí)間，則氧化膜硬度低，疏松起粉。相反，氧化處理時(shí)間太短，氧化膜厚度薄且不耐磨。

(6)氧化處理溶液的攪拌：攪拌速度大小與氧化膜生成速度(氧化膜質(zhì)量)有關(guān)。

硬質(zhì)鋁陽極氧化硬度能達(dá)到多少？

鋁陽極氧化后鋁本身硬度是沒有改變的，變硬的只是鋁材外面那層氧化膜，鋁氧化膜的硬度與諸多因素有關(guān)，如鋁材基體材料成分，鋁氧化工藝條件等。同基體不同工藝得到的膜層硬度也有差異，硬質(zhì)氧化工藝更明顯。但一般來說，鋁陽極氧化膜的硬度比鋁基體高得多，基體的硬度為 HV100左右，普通陽極氧化膜的硬度約HV300左右，而硬質(zhì)陽極氧化膜可達(dá)到HV500，比普通不銹鋼都要高了。