不同阳极氧化工艺对铝合金支架表面氧化膜性能的影响

本文分别采用硫酸、草酸以及酒石酸阳极氧化工艺对铝合金支架进行阳极氧化处理,比较了采用不同工艺阳极氧化处理后支架的外观,表征了不同氧化膜的相结构,并测试了不同氧化膜的耐腐蚀性能、硬度和耐磨性能.结果表明,采用不同工艺阳极氧化处理后支架的外观与裸支架基本相同,都具有银白色光泽.不同氧化膜的物相都以Al相为主,还有α-Al2O3相和γ-Al2O3相,且都能提高铝合金基体的耐腐蚀性能、硬度和耐磨性能.与硫酸氧化膜相比,草酸氧化膜和酒石酸氧化膜的性能相对较好,主要归因于草酸和酒石酸对氧化膜的溶解性较弱,制备的氧化膜致密程度较高.酒石酸氧化膜具有良好的致密度,其硬度最高,达到357 HV,耐腐蚀性能和耐磨性能都最好,因此酒石酸阳极氧化工艺更适用于铝合金支架阳极氧化处理,能较大幅度提高铝合金支架的性能.     

铝合金硫酸-硼酸阳极氧化工艺

采用硫酸-硼酸混合液制备铝合金氧化膜.研究氧化液中主要成分H2SO4、H3BO3及工艺条件对膜层的影响.对外观、膜重、盐雾试验、油漆附着力等性能试验的比较,结果表明:硫酸-硼酸阳极氧化膜层性能与铬酸阳极化的相当或更好,铝合金硫酸-硼酸阳极化可能取代铬酸阳极化,成为一种环保型表面处理工艺.     

活塞用硅-铝合金瓷质阳极氧化的研究

使用瓷质阳极氧化工艺在活塞用ZL101A硅-铝合金基材表面制备了阳极氧化膜,并对阳极氧化膜的厚度、表面粗糙度、硬度、成分、表面形貌及耐磨性进行了研究。结果表明:硅-铝合金阳极氧化膜的厚度和表面粗糙度分别为9.7μm和1.74μm。阳极氧化膜主要由铝、氧和钬元素构成,硬度约为3 000 MPa。硅-铝合金阳极氧化膜呈灰白色,主要归因于阳极氧化膜表面的孔洞和树枝状结构。经过瓷质阳极氧化处理后,阳极氧化膜的摩擦因数仅为0.45,有利于提高耐磨性。     

电连接器用ZL101A铝合金混合酸阳极氧化及氧化膜的耐蚀性

以电连接器用ZL101A铝合金为基体进行酒石酸-硫酸阳极氧化,同时进行硫酸阳极氧化作为对照.表征了硫酸氧化膜和酒石酸-硫酸氧化膜的表面形貌,并测试了两种氧化膜的表面粗糙度、化学成分及耐蚀性.结果表明:两种氧化膜的厚度均匀性和平整度都较好,与硫酸氧化膜相比,酒石酸-硫酸氧化膜表面的孔洞数量较少.两种氧化膜都含有Al、O、S和C元素,同一元素的质量分数相差不大.两种氧化膜在NaCl溶液中的耐蚀性都强于铝合金基体,与硫酸氧化膜相比,酒石酸-硫酸氧化膜的腐蚀电位正移了约60 mV,腐蚀电流密度降低了约27％,电荷转移电阻和膜层电阻都增大,对铝合金基体的保护效率接近89％,表现出更好的耐蚀性.     

封闭工艺对铝合金阳极氧化膜耐蚀性的影响

在得出铝合金硼酸-硫酸阳极氧化膜、硝酸铈-高锰酸钾封闭工艺配方的基础上,微小变动封闭液中高锰酸钾的含量,通过封闭前后试样的质量变化、点滴试验、无硝酸预浸的磷-铬酸质量损失试验评定出高锰酸钾的最佳含量。分析了氧化膜封闭前后的表面形貌、探讨了氧化膜封闭后的耐腐蚀性能。结果表明,氧化膜经过稀土封闭后表面生成一层均匀、致密的钝化膜,使试样的耐腐蚀性能得到了提高。     

汽车用5052铝-镁合金阳极氧化及封闭工艺的研究

使用草酸阳极氧化技术对汽车用5052铝-镁合金进行阳极氧化处理,并研究了阳极氧化对铝-镁合金耐蚀性的影响。铝-镁合金的阳极氧化属于氧化膜的生成和溶解的动态过程。氧化膜主要由多孔层和阻挡层构成,厚度约为8μm。经过阳极氧化处理后,铝-镁合金的耐蚀性显著提高。重铬酸钾封闭后,腐蚀电流密度下降为原来的10%,膜电阻显著增大,进一步提高了铝-镁合金的耐蚀性。     

6063铝合金在碱性含氧酸盐溶液中的高压阳极氧化

为比较在高压阳极氧化条件下不同电解液体系中碱性含氧酸盐对6063铝合阳极氧化膜层厚度及氧化时间的影响,将6063铝合金置于Na2SiO3、Na2HPO4和NaAlO2三种电解液体系中制备出阳极氧化膜.用涡流测厚仪测试了膜层厚度,通过点滴腐蚀实验评价了Na2SiO3体系所得氧化膜的耐腐蚀性能,利用扫描电子显微镜(SEM)观察分析了氧化膜的表面形貌.结果表明,钨酸钠能显著提高膜层厚度和膜层的耐腐蚀性能,六偏磷酸钠(SHMP)能延长氧化时间,提高膜层的硬度;在硅酸盐体系中钨酸钠和六偏磷酸钠按1:1的比例加入,能得到致密的高耐蚀性阳极氧化膜层.     

电流密度对建筑用6463铝合金柠檬酸阳极氧化膜性能的影响

在建筑用6463铝合金表面制备柠檬酸阳极氧化膜,并研究电流密度对阳极氧化膜的微观形貌、显微硬度和耐蚀性能的影响.结果表明:不同电流密度下获得的四种阳极氧化膜均呈现蜂窝状形貌,但性能存在一定差异.在一定范围内随着电流密度增加,阳极氧化膜的厚度呈现近似线性增加的趋势,孔隙率降低,致密性明显改善,显微硬度从125.4 HV增大到238.2 HV.但电流密度超过一定限度,阳极氧化膜的孔隙率升高,致密性变差,显微硬度减小到182.4 HV,耐腐蚀性能下降.电流密度为1.8 A/dm2时获得的阳极氧化膜厚度接近12μm,孔隙率为10.5％,该阳极氧化膜抵抗局部塑性变形的能力以及抑制腐蚀和阻挡腐蚀介质扩散的能力较强,因此表现出良好的性能.     

草酸?柠檬酸中6061铝合金的阳极氧化

采用草酸和柠檬酸的混合溶液对6061铝合金阳极氧化。研究了温度、阳极电流密度和电解液组成对氧化膜着色后耐蚀性的影响,得到较佳的工艺条件为:草酸75 g/L,柠檬酸40g/L,阳极电流密度5 A/dm~2,温度40℃。在该条件下阳极氧化30 min所得氧化膜厚约17.42μm,表面微孔(孔径约为40 nm)分布均匀,能被均匀地染上明亮而鲜艳的蓝色。着色后的氧化膜能够耐中性盐雾腐蚀432 h。     

6063铝合金在碱性含氧酸盐溶液中的高压阳极氧化

为比较在高压阳极氧化条件下不同电解液体系中碱性含氧酸盐对6063铝合阳极氧化膜层厚度及氧化时间的影响,将6063铝合金置于Na2SiO3、Na2HPO4和NaAlO2三种电解液体系中制备出阳极氧化膜。用涡流测厚仪测试了膜层厚度,通过点滴腐蚀实验评价了Na2SiO3体系所得氧化膜的耐腐蚀性能,利用扫描电子显微镜(SEM)观察分析了氧化膜的表面形貌。结果表明,钨酸钠能显著提高膜层厚度和膜层的耐腐蚀性能,六偏磷酸钠(SHMP)能延长氧化时间,提高膜层的硬度;在硅酸盐体系中钨酸钠和六偏磷酸钠按1∶1的比例加入,能得到致密的高耐蚀性阳极氧化膜层。     

铝合金型材阳极氧化前酸处理工艺

讨论了铝合金型材阳极氧化前处理中常用的碱腐蚀工艺的不足.为解决碱腐蚀工艺的不足,研究前处理中用酸腐蚀而不用碱腐蚀,探讨了其中各组分作用和工艺参数的影响,对铝合金型材阳极氧化前处理中的酸性脱脂工艺加以改善,并对其特点和应用进行了阐述.     

硫酸-有机酸混合酸体系中铝合金硬质氧化膜的研究

在硫酸溶液中添加乳酸、磺基水杨酸构成硫酸-有机酸阳极氧化体系,并用该混合酸体系对2024-T3铝合金进行硬质阳极氧化处理。研究了电流密度及氧化时间对氧化膜性能的影响。混合酸体系能够有效提高硬质阳极氧化的操作温度,使得该工艺可以在室温下进行,大大降低了能耗。采用该工艺制备的硬质阳极氧化膜的厚度为10μm左右,硬度可达3 500~4 000 MPa。     

铝合金柠檬酸-硫酸阳极氧化及性能研究

以2024铝合金做基体进行柠檬酸-硫酸阳极氧化,研究了电压对柠檬酸阳极氧化膜的微观形貌、成分、厚度、显微硬度和耐腐蚀性的影响,并分析了柠檬酸在阳极氧化中的作用机理.结果表明:添加柠檬酸使电解液对阳极氧化膜的腐蚀溶解作用减弱,提高了成膜效率并且有利于阳极氧化膜较均匀溶解,从而提高致密度和性能.随着电压升高(8～22 V)...     

汽车用6061铝合金柠檬酸阳极氧化工艺的研究

对汽车用6061铝合金进行柠檬酸阳极氧化处理。研究发现:铝合金的阳极氧化过程伴随氧化膜的生成和溶解。适当升高氧化温度,有利于增加氧化膜的厚度和硬度。但氧化温度过高,会使得氧化膜的溶解速率加快。铝合金阳极氧化膜呈现典型的多孔结构。40℃下制备的氧化膜表面平整,具有优良的耐蚀性。当氧化温度高于40℃时,氧化膜表面的孔径增大,表面疏松,耐蚀性下降。     

钛阳极氧化处理工艺

在H2SO4体系中对钛进行阳极氧化处理.研究表明:电压、温度及氧化时间等对阳极氧化膜的颜色有影响,其中电压为影响氧化膜颜色和厚度的主要因素.电解液的质量浓度影响膜的均匀性和连续性.膜层的厚度和氧化时间呈正比关系,但存在时间上限,到达这个时间上限后,膜厚不再随时间的增加而增大.     

铝锂合金混合酸阳极氧化及无铬封闭研究

为有效提高铝锂合金的耐蚀性能,采用混合酸电解液(硫酸与柠檬酸的混合溶液)进行阳极氧化,然后对阳极氧化膜进行无铬封闭处理,并对阳极氧化膜的微观形貌、表面成分、厚度和耐蚀性能进行了分析表征。结果表明:混合酸阳极氧化后铝锂合金表面形成了均匀多孔的阳极氧化膜,主要含有Al、S和O元素,厚度为12.8μm,其耐蚀性能好于铝锂合金。沸水封闭、锆盐封闭、镍盐封闭和铈盐封闭对阳极氧化膜的厚度几乎没有影响,但封闭后阳极氧化膜表面平整度和致密性改善,耐蚀性能明显提高。铈盐封闭过程中同时生成水合氧化铝、铈氢氧化物和铈氧化物,更好的填充覆盖了孔洞,封闭效果好于沸水封闭、锆盐封闭和镍盐封闭,因此铈盐封闭阳极氧化膜表面更平整致密,抵御腐蚀能力增强,电荷转移电阻较铝锂合金提高了超过一个数量级,腐蚀失重仅为铝锂合金的1/9,可以显著提高铝锂合金的耐蚀性能。     

植酸封孔对铝制件阳极氧化膜耐蚀性的影响

首先对铝制件进行阳极氧化,然后使用植酸进行封孔.研究了溶液温度和封孔时间对铝制件阳极氧化膜耐蚀性的影响,结果表明:随着溶液温度从50℃升至90℃,封孔后阳极氧化膜的电荷转移电阻从1.61×104Ω·cm2提高到3.25×104Ω·cm2,高频阻抗模值从2.42×104Ω·cm2增大到5.16×104Ω·cm2,耐蚀性逐步提高.随着封孔时间从4 min延长至24 min,封孔后阳极氧化膜的电荷转移电阻先提高后降低,高频阻抗模值先增大后减小.植酸封孔最佳的溶液温度为90℃,封孔时间为18 min.封孔后阳极氧化膜的元素组成与未封孔阳极氧化膜相同,但形貌明显不同.与未封孔阳极氧化膜相比,封孔后阳极氧化膜具有良好的腐蚀耐久性,能为铝制件提供较长久的防护.     

铝锂合金表面制备草酸阳极氧化膜及无铬封孔处理

为有效提高2099铝锂合金的耐腐蚀性能,在其表面制备草酸阳极氧化膜,并对氧化膜进行沸水封孔和镍盐封孔处理.表征与测试结果表明:草酸氧化膜完整覆盖了铝锂合金表面,且经过沸水封孔和镍盐封孔后氧化膜的微观形貌发生显著变化,镍盐封孔氧化膜较平整致密,孔隙率更低.沸水封孔和镍盐封孔对氧化膜的厚度基本没有影响,但是封孔后氧化膜的耐腐蚀性能显著提高.相比于沸水封孔,镍盐封孔起到双重封孔效果,能更好的填充封孔氧化膜的孔洞,所以镍盐封孔氧化膜的耐腐蚀性能更好,其电荷转移电阻和低频区间的阻抗模值(|Z|0.01 Hz)分别达到7.28×103Ω·cm2、1.01×104Ω·cm2,单位面积的腐蚀失重仅为0.49 g/m2.草酸阳极氧化后进行镍盐封孔,能更有效提高铝锂合金的耐腐蚀性能.     

铝及其合金的阳极氧化

<正> 铝和铝合金的阳极氧化是一种利用电解液中的阳极反应,而生成铝氧化膜的电化学过程。它能很有效地提高纯铝及其合金的表面硬度、耐磨性、抗蚀性、绝缘性和染色性;在精密仪器仪表、日用品、工艺品、国防用品和机械另件等制造工业中,得到了广泛的应用。阳极氧化方法包括硫酸法、草酸法、铬酸法和草酸钛钾法等。其中硫酸法因具有成本最低、耗电量小、操作方便,并适用于各种纯铝和铝合金的阳极氧化等多种优点,所以应用最广。本文着重研讨硫酸法的阳极氧化工艺及其有关原理。