[铝合金表面氧化处理]34铝合金阳极氧化与表面处理技术

[铝合金表面氧化处理]34铝合金阳极氧化与表面处理技术 [铝合金表面氧化处理]34铝合金阳极氧化与 表面处理技术 篇一 : 34铝合金阳极氧化与表面处理技术 铝合金阳极氧化与表面处理技术 第一章 引论 1. 铝及铝合金的性能特点 密度低;塑性好;易强化;导电好;耐腐蚀;易回收;可焊接;易表面处理 2. 简述铝合金的腐蚀性及其腐蚀形态 1)腐蚀性:酸性腐蚀:铝在不同的酸中有不同腐蚀行为，一般在氧化性 浓酸中生成钝化膜，具有很好的耐蚀性，而在稀酸中有“点腐蚀” 现象。局部腐蚀;碱性腐蚀:铝在碱性溶液中的腐蚀，碱能 与氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，然后再进一步与铝反应生成偏 铝酸钠和氢气。全面腐蚀;中性腐蚀:在中性盐溶液中，铝 可以是钝态，也可能由于某些阳离子或者阳离子的作用发生腐蚀。 点腐蚀。 2)腐蚀形态:点腐蚀，电偶腐蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，丝状腐蚀和层状腐 蚀等 点腐蚀:最常见的腐蚀形态，程度与介质和合金有关 电偶腐蚀:接触腐蚀，异金属腐蚀，在电解质溶液中，当两种金属或合 金相接触时，电位较负的金属腐蚀被加速，而电位较正的 金属受到保护的腐蚀现象。 缝隙腐蚀:两个表面接触存在缝隙，该处充气溶解氧形成氧浓差原电池，使缝 隙内产生腐蚀。 晶间腐蚀:与热处理不当有关，合金元素或金属间化合物沿晶界沉淀析出，相 对于晶粒是阳极，而构成腐蚀电池。 丝状腐蚀:丝状腐蚀是一种膜下腐蚀，呈蠕虫状在膜下发展，这种膜可以是漆 膜，或者其他涂层，一般不发生在阳极氧化膜的下面。丝状腐蚀与合金成分、涂层前预处理和环境因素有关，环境因素有适度、温度、氯化物; 层状腐蚀:剥层腐蚀，也叫剥蚀。 3. 铝合金表面处理技术包括哪几个方面, 表面机械预处理化学预处理或化学处理电化学处理物理处理 等。 搪瓷珐琅:将无机物的混合物熔融成不同熔点玻璃态物质。 4. 铝合金阳极氧化膜的特性有哪些, 有:耐蚀性;硬度和耐磨性;装饰性;有机涂层和电镀层附着性;电绝缘性;透明性;功能性 第二章 铝的表面机械预处理 1. 预处理的目的:提高良好的表观条件和表面精饰质量。提高产品品级。减少焊接的影响。产生装饰效果。获得干净表面。 2. 磨光操作要求 磨料种类和粒度的选择:根据工件材料的软硬程度、表面状况和质量要求等选用;表面越硬或越粗糙则用较硬及较粗的磨料。 磨光应分多步操作，工件压向磨轮的压力要适度。 新磨轮在黏结磨料前应预先刮削使之平衡后才能粘结磨料。 定期更换新磨料。 根据不同的需要选择合金材料。 选择适当的磨轮转速，一般控制在10~14m/s。 磨光效果取决于磨料、磨轮的刚性和轮子的旋转速度、工件与磨轮的接触压力等因素，以及实践经验和熟练技巧等。 3. 磨光和抛光的概念 磨光:将布轮黏结磨料后的操作。目的:去除工件表面的毛刺、划痕、腐蚀斑点、砂眼、气孔等表观缺陷。; 抛光:将抛光膏抹于软布轮或毡轮后的操作 4. 常见的问题和解决办法: 常见问题:“烧焦”印。 原因:磨光轮、磨料和抛光剂的选择不当;抛光用力不当;磨 触时间过长;磨触过热。 措施:在稀碱溶液中进行轻微的碱蚀;用温和的酸浸蚀:如铬酸- 硫酸溶液，或者质量分数为10%的硫酸溶液加温后使用;3wt%Na2CO3和2wt%Na3PO4，溶液在40~50?温度下处理，时间为5min，严重的可延长至10~15min 经上述处理清洗并干燥后，应立即用精抛轮或镜面抛光轮重新抛光。 预防:采用适当的磨光轮、抛光轮;采用适当的抛光剂;工件与抛轮的磨触 时间要适当掌握。 第三章 铝的化学预处理 1. 铝材的脱脂方法有哪些, 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 原理分别是什么, 1) 脱脂方法:酸性脱脂、碱性脱脂和有机溶剂脱脂。目的:清除铝表面的油 脂和灰尘等污染物，使后道碱洗比较均匀，提高阳极氧化膜的质量 2)酸性脱脂的作用机理:在以H2SO4、H3PO4和HNO3为基的酸性脱脂 溶液中，油脂发生水解反应，生产甘油和相应的高级脂肪酸， 达到脱脂的目的。碱性脱脂的作用机理:碱与油脂发生皂化反应，生成可溶性的肥皂，用皂化反应消除油脂与铝材表面的结合，达到脱脂的目的。有机溶剂脱脂的作用机理:利用油脂易溶于有机溶剂的特性进行，既能溶解皂化油，也能溶解非皂化油，具有很强的脱脂能力，且速度快，对铝无腐蚀性，达到脱脂的目的。 2. 碱洗的目的、存在哪些缺陷,相应的对策应如何, 1) 目的:去除表面的赃物，彻底去除铝表面的自然氧化膜，显露出纯净的 金属基体，为后续的表面处理主工序做好准备。 2) 碱洗的三大缺陷:外观粗糙、斑点、流痕。 3)外观粗糙:是碱洗法生产砂面铝材时常见问题，常是由原始铝材存在组织缺陷引起;提高原始铝材的内在组织质量才能从源头上解决问题。 原因:A:挤压用的铝棒原始晶粒尺寸大。B:铝棒加热温度偏高或挤 压速度太快。C:采用的挤压机吨位偏小。 D:挤压后淬火不 足。E:碱洗速度太快。 对策:选用晶粒度复合国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的挤压铝棒;控制好挤压制品的出口 温度;加强挤压后的淬火;合理控制碱洗速度等。 斑点:是铝材表面处理的致命缺陷:中断后续工序或报废回炉处理。 原因: A:熔炼铸棒时加入回收铝的比例太高。Al2O3熔点高达2050?，熔炼时不熔化，仅是破碎;碱洗过程中的浸蚀导致雪花状腐蚀斑点。对策:控制阳极氧化膜的回收铝的比例，应小于10%;熔体的精炼除渣，铸造前熔体静止约25min和熔体过滤等。 B:水中氯离子含量高。当铝材的材质品质较差，而所用水的氯离子含量 也较高时，碱洗或碱洗前后水洗都会显露出腐蚀斑点。对策:改善原始铝材的材质;采用复合国家标准的自来水;改用硝酸或硝酸加硫酸除灰;在水槽镍加入1~5g/L HNO3也可有效抑制氯离子的腐蚀影响。 C:大气腐蚀。铝材在沿海大气环境中放置约3天、腐蚀性气氛熔炼炉旁、 阴雨天气等其表面常有腐蚀斑痕或斑点形成。对策:缩短原始铝材转入阳极氧化的周期时间;带阳极氧化的原始铝材放置在环境干燥、空气良好的位置;对长时间放置或阴雨天，可对原始铝材进行适当的遮盖处理等。 D:挤压“热斑”。铝材与出料台的导热良好的石墨辊相接触，因局部冷速 不同，导致铝材内有析出相形成，呈现间隔状斑点。对策:控制挤压出料台的运行速度;采用导热效果差的其他耐热材料替代石墨辊;借枪风冷淬火力度;快速将挤压出口铝材降至250?以下。 流痕:碱洗工艺条件和操作不当造成碱洗流痕缺陷。对策:A:加快转移。B:降低碱洗槽液温度。C:降低槽液中的NaOH浓度。D:铝材装料过密，应适当减少。 3. 除灰的目的是什么,铝合金表面除灰有哪几种方法, 目的:去除表面挂灰，防止后道阳极氧化槽液的污染，提高氧化膜质量。 方法:硝酸除灰，硫酸除灰， 4. 氟化物砂面处理的缺陷和对策是什么, 氟化物砂面处理是利用氟离子使铝材表面产生高度均匀、高密度点腐蚀的一 种酸性浸蚀工艺。 缺陷与对策: 上表面有斑痕:槽内沉淀物较多、氟离子浓度较低时，反应强度较弱， 沉淀物在吕爱表面上沉积或停留过久，阻碍氟离子的正常腐蚀。 对策:清除槽内过多的沉淀物、降低铝材密度、添加适量的氟化氢铵和添加剂，提高氟离子浓度，增加反应强度。 表面不易起砂:槽液受前道酸脱脂的污染而使PH降低，氟离子和添加 剂浓度不足。对策:用氨水或氟化铵调节PH值、补加氟化氢铵和添加剂等。 表面沙粒太粗:槽内氟离子浓度太高或添加剂不足，或处理时 间太长。 对策:采取相应的措施控制。 表面光泽度有差异:槽工艺条件控制不当，或选用添加剂不适当，或铝 材存在问题。对策:采取相应的措施控制。 局部不起砂:局部存在复合氧化膜。对策:调整工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 ，如磨光、抛 光、重新酸洗或碱洗等。 第四章 铝的化学抛光和电化学抛光 1. 简述化学抛光和电化学抛光的机理的异同点。 1)化学抛光:通过控制铝材表面选择性的溶解，使表面微观凸部比凹部优先 溶解，达到表面平整和光亮的目的。 2)电化学抛光，又称电解抛光。原理与化学抛光相似，依靠选择性溶解表面凸出部分而达到平整光滑，不同的是有外加电流作用，处理时间较短 3)共同点:抛光机理相同;不同点:电化学抛光在处理过程中施加了电流， 化学抛光使用的是化学氧化剂。 2. 化学抛光和电化学抛光具有哪些优点, 化学抛光和电化学抛光与机械抛光相比较，具有如下优点: 设备简单，工艺参数易调控，节省成本等以及表面更光亮; 可处理大型零部件或大批量的小型零部件，以及复杂形状的工件; 表面更洁净，无残留的机械抛光粉尘，具有良好的抗腐蚀性; 化学抛光的表面镜面反射率更高，金属质感也较好，表面不会形成粉“霜”。 3. 简述化学抛光和电化学抛光的缺陷和对策。 1)化学抛光缺陷及对策 光亮度不足:铝材的成分影响、硝酸的含量影响等。 对策:采用高纯铝、控制硝酸的浓度，抛光前的铝材要干燥。 白色附着物:铝溶解过多，需控制其在槽液中的含量。 对策:调整槽液中的溶铝量到正常范围。 表面粗糙:硝酸含量过高，反应过于剧烈;或Cu含量过高。 对策:应严格控制硝酸含量;提高材质内部质量、减少添加剂量等。 转移性腐蚀:化学抛光后转移到水洗过程中迟缓造成; 对策:应迅速转移至水中进行清洗。 点腐蚀:绿箭表面气体累积形成气穴而产生;或因硝酸或Cu含量偏低 造成。对策:应合理装料，增加工件倾斜度，加强搅拌使气体逸出。清洗表面干净;控制硝酸含量等。 2)电化学抛光缺陷及对策 电灼伤:导电借助面积不足、接触不良、工件通电电压上升过 快、电流 密度瞬间过大等;对策:注意工件与电夹具接触良好、接触面积满足大电流需要，施加电压升压不宜过快等。 暗斑:电流密度过低、电力线局部分布不均匀等 对策:装料量不宜过多、避免电力线分布不到的死角区等。 气体条纹:气体逸出造成 对策:装料时使工件的每个面倾斜，装饰面垂直放置且朝向阴极、避免气体 聚集等。 冰晶状附着物:槽液中溶铝量太高或者磷酸含量高而形成磷酸铝沉淀。 对策:降低槽液中的溶铝量、或降低磷酸含量等 第五章 第六章 铝阳极氧化与阳极氧化膜 1. 铝阳极氧化膜分类: 壁垒型:也叫屏蔽型或阻挡层氧化膜，紧靠金属表面，致密无孔、薄，厚 度取决于氧化电压，不超过0.1μm，主要用于电解电容器。 多孔型:由两层氧化膜组成，底层是阻挡层，与壁垒膜结构相同的致密无 孔的薄氧化物层，厚度与电压有关;主体部分是多孔层结构，其厚度取决于通过的电量。 2. 多孔型氧化膜的厚度、结构和成分 多孔型阳极氧化膜组成:阻挡层和多孔层;阻挡层的结构和形成规律相当于壁垒型氧化膜;多孔层的生成规律、结构和成分与阻挡层完全不同。 1) 阻挡层的厚度:取决于外加氧化电压，与氧化时间无关。成膜率或成膜 比δb/Va;壁垒型氧化膜的成膜率大于多孔型氧化膜的阻挡层的成膜率。 多孔层的厚度:总厚度=多孔层 + 阻挡层;总厚度与电流密度和氧化时间的乘积成正比 2) 阻挡层的成分:致密无孔的非晶态氧化物。 多孔层的成分:非晶态的Al2O3，但不是纯的。 3) 阻挡层的结构:双层结构。外层:含有溶液阴离子;内层:基本上由纯 氧化铝组成。 多孔层结构:外层:含有γ-Al2O3和α-AlOOH;内层:非晶态Al2O3，水的渗入氧化膜逐渐转化为假勃姆体α-AlOOH。 34铝合金阳极氧化与表面处理技术_铝表面处理 第七章 阳极氧化工艺 1. 硫酸阳极氧化的工艺影响有哪些, 铝硫酸阳极氧化工艺参数的影响 硫酸浓度的影响:影响氧化膜阻挡层厚度、电解液的导电性、对氧化 膜的溶解作用、氧化膜的耐蚀性及后续的封孔质量等。 槽液温度的影响:1)槽液温度在一定范围内提高，获得的氧化膜种类 减少，膜变软但较光亮;2)槽液温度较高，生成的氧化膜外层膜孔径 和孔锥度趋于增大，造成封孔难度大，也易起封孔“粉霜”。3)较高 槽液温度得到的氧化膜容易染色，但难保持颜色深浅的一致性，一般 染色膜的氧化温度为20~25?;4)降低槽液温度获得的氧化膜硬度高、耐磨性好，但在养护过程中维持同样电流密度所需电压较高，普通膜 采用18~22?。 氧化电压的影响:电压决定氧化膜的孔径大小:低压——孔径小、孔数多 ——孔径大、孔数少。 氧化电流的影响:氧化电流直接影响生产效率:高电流生产效率高。 槽液搅拌的影响:为了使阳极氧化槽液温度和浓度均匀，特别是采用较 大电流时，膜-槽液界面上产生大量热量，搅拌使界面温度降低。 氧化时间的影响:恒流下氧化，在一定时间内氧化膜厚度的增长与时间成 正比。 2. 简述硫酸、铬酸、磷酸、草酸硼酸和碱性等电解液的阳极氧化工艺特点和氧化膜性质差异。 1)硫酸工艺:生产成本低;膜的透明度高;耐蚀性和耐磨性好;电解着色和化学染色容易。2)铬酸工艺:氧化膜厚度一般，表面粗糙;膜层质软;耐磨性不然硫酸氢化膜，但弹性好。3)草酸工艺:氧化膜孔隙率低，耐蚀性、耐磨性和电绝缘性比硫酸膜好，但成本高。4)磷酸工艺:氧化膜较薄，而孔径较大。 3.硫酸交流阳极氧化和硫酸直流阳极氧化比较 1)交流:电流效率低;氧化膜的耐蚀性差，硬度低。 2)直流:生产成本高;膜的透明度高;耐蚀性和耐磨性好;电解着色和化学 染色容易。 4. 硫酸容易中铝离子和杂质的影响 主要是影响氧化膜的耐磨性、耐腐蚀性、光亮度和槽液导电性等 铝离子:含量在1~10g/L 内是有利的，大于10g/L将造成影响。 电流随铝 离子浓度增大而减小;染色难度增大;铝含量较高时有不溶性的铝 盐沉积于铝材工件表面、槽壁和热交换器上，影响产品外观和热交 换效率。 阳离子Fe、MN、Cu和Ni等: Fe:有害杂质，主要膜出现很多问题:如光亮度下降、膜软松等。 Mn:影响与Fe相似，但没有Fe显著。 Cu和Ni:主要氧化膜耐蚀性降低。 阴离子磷酸根、硝酸根、氯离子等: 磷酸根:化学抛光后水洗不足导致;含量很少时影响不大，含量多时 主要危害是磷酸根被氧化膜吸附，而在水合封孔时释放出来，超过 5μg/g时将会对封孔质量产生危害。 硝酸根:主要时对光亮度不利，过高还会使槽液溶解能力增强不利于成膜。 氯离子:主要g/g时氧化膜产生腐蚀斑点。 第八章 铝的硬质阳极氧化 1. 简述硬质阳极氧化膜与普通氧化膜的制备工艺参数的异同 点。 硬质阳极氧化膜的制备:与普通的阳极氧化原理、设备和工艺等无本质区别，仅是具体工艺措施方面略有区别。区别:降低氧化过程中氧化膜的溶解速度。 2. 硬质阳极氧化莫与普通阳极氧化膜比较 硬质阳极氧化膜厚度大、硬度比较高、耐磨性较好、孔隙率较低、耐击穿电压较高、而表面平整性稍差。 3. 铸造铝合金的硬质阳极氧化工艺与硫酸等硬质阳极氧化工艺的异同点。 槽液温度低:小于5?，温度越低膜硬度越高。普通硫酸阳极氧化的槽液温度在20?左右。槽液浓度低:对于硫酸一般小于15%;普通阳极氧化的槽液浓度在20%左右。硫酸槽液中添加有机酸:草酸、酒石酸、柠檬酸等;外加电流/电压较高:2~5A/dm2，25~100V。普通阳极氧化1.0~1.5 A/dm2,18V以下;逐步递增电压的操作方法:阶梯式加压;采用脉冲电源或特殊波形电源:高Cu合金或高Si铸造铝合金。 第九章 第十章 铝阳极氧化膜的电解着色 1. 简述Sn盐与Ni盐电解着色的工艺及其优缺点 1) Sn盐电解着色工艺:主要是单Sn盐、Sn-Ni混合电解着色，主要的着色 盐是SnSO4，利用Sn2+点解还原在阳极氧化莫的微孔中析出 而着色。优点:Sn盐的抗杂质性能好，点解着色溶液分布能力强，工业控制简单，交流Sn盐着色本身不存在困难。缺点:Sn2+稳定性差，着色的色差和色调比较难以控制。 2) Ni盐点解着色工业:与Sn盐电解着色工业相似，析出Ni而着色。优点: Ni盐着色速度快，槽液稳定性好。缺点:对槽液的杂质比较敏感 2. 交流与直流电解着色的优缺点。 1)交流着色。优点:克服了直流电解着色存在氧化膜剥落的危险。 缺点:在交流着色中阳极电压会影响阴极着色反应的速度，使得阳极电 流密度下降，阴极电流密度减小，从而着色速度减慢。 2)直流着色。优点:着色速度快，电能利用率高;缺点:直流电解着色存 在氧化膜剥落的危险。 第十一章 铝阳极氧化膜的染色 1. 氧化膜应具有哪些条件才能进行染色处理 铝在硫酸溶液中得到的阳极氧化膜无色而多孔; 氧化膜应具备一定的厚度，应大于7um; 氧化膜应具有一定的松孔和吸附性; 氧化膜层应完整、均匀，不应有划伤、沙眼、点腐蚀等缺陷; 氧化膜本身具有合适的颜色，且没有金相结构的差别，如晶粒大小不一或严重偏析等。 2. 简述有机涂料和无机涂料的染色机理。 有机染料的染色基于物质的吸附理论，有物理吸附和化学吸附。 物理吸附:分子或离子以静电力方式的吸附。氧化膜的组成是非晶态的氧化铝，内层靠近铝基体的为致密的阻挡层，上面生长着呈喇叭状向外开张的多孔型结构，呈现出优良的物理吸附性能，当染料分子进入膜孔时，就被吸附在孔壁上。 化学吸附:以化学力方式的吸附。此时有机染料分子与氧化铝发生了化学反应，由于化学结合而存在于膜孔中。这种吸附有以下几种:氧化膜与染料分子上的磺基形成共价键;氧化膜与染料分子上的酚基形成氢键;氧化膜与染料分子生成络合物。 无极染料染色机理:染色时将氧化后的工件按照一定的次序先浸渍在一种无机盐溶液中，再依次浸入另一种无机盐溶液中，使这些无机物在膜孔中发生化学反应生成不溶于水的有色化合物，填塞氧化膜孔隙封住，因而使膜层现颜色。 3. 有机染料染色工艺的流程与 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 。 工艺流程:前处理-阳极氧化-清洗-氨水中和或其他处理-清洗-染色-清洗-封孔 处理-烘干。 工艺规范:1)染色容易的浓度:染浅色调，浓度一般控制在 0.1~1g/L,而染深 色要求2~5 g/L，染黑色要求10 g/L以上;2)染色溶液的温度:一 般控制在50~70?;3)染色溶液的PH值:PH范围5~6;4)染色 时间:通常为5~15min。 4. 有机染色工艺中染色液的杂质影响及其控制。 硫酸钠的影响:硫酸钠降低染色速率，这种影响随染料离子中硫磺基团的 增加而增加，特别是金属络合物染料。 氯化钠的影响:引起电蚀点的主要原因。电蚀点被阴极电流所抑 制。 表面活性剂的影响:非离子型表面活性剂对染色无影响，但阳离子表面活 性剂如加入铝黑MLW中会减慢染色，故除油剂中不适宜添加离子型表面活性剂，因某些阴离子对染色不利。 三价铝离子的影响:少量Al3+对许多染液无影响，除非达到500~1000ug/g， 此时可能造成变色，如蓝色变成带红等。 重金属离子的影响。 阴离子的影响。 细菌作用对染色的影响:细菌在染液中繁殖，使染液发霉，首先在染液表 面起小泡，当染液不工作静置时，在泡的周围聚集一些不溶解的有色颗粒，使染色不正常。假如肉眼可见，应将悬浮于表面的发霉物捞掉，并加入0.05~0.10g/L合适的杀菌剂，如二氯酚G4，用乙醇溶液溶解后加入槽中。有时只有将染液倒掉。此时应用杀菌剂或次氯酸溶液清洗槽壁，然后重新配置。 不溶杂质对染色的影响:染色液中有时不可避免地会带入油污，玷污工件 使染色发花，此时应用吸油纸吸沾除去或加入少量非离子表面活性剂，使油滴分散不致聚集在染液表面。 5. 列举常用的无机染色工艺及其步骤与参数 6. 一般在常温下进行操作，通常分两步进行，现在第一种溶液中浸5~10min,取出清洗后再在第二种溶液中浸5~10min，则染成所需的颜色。 常用无机染色工艺规范 7.1)不上色。解决办法:a、调换颜料 b、调整PH c、提高膜层厚度 d、及时 染色 e、选用合适颜料。 2)部分着不上色或颜色浅。解决办法: a、加强保护措施 b、提高颜料浓度 c、 提高膜层厚度 d、夹紧工件，调正位置 e、调换着色液 f、改进颜料溶 解。 3)染色后表面呈白色水雾状。解决办法: a、去除水汽 b、调整褪色液浓度 c、 缩短褪色时间。 4)染色后发花。解决办法:a、调整PH 加强清洗 b、改进颜料溶解 c、降 低染液温度。 5)染色后有点状。解决办法: a、用水冲洗试样表面 b、过滤染液 c、氧化后 工件放入清水槽 d、加强防护。 6)染色后易褪色。解决办法: a、调高PH b、提高染色槽温度，延长染色时 间，调整封孔槽PH，延长封孔时间。 7)染色表面易擦掉。解决办法:a、重新氧化 b、提高染色液温度 c、调高 氧化温度。 8)染色过暗。解决办法:a、冲稀染液 b、降低温度 c、缩短时间。 第十二章铝阳极氧化膜的封孔 1. 封孔:铝阳极氧化后对氧化膜进行的化学或物理过程，以降 低氧化膜的孔隙 率和吸附能力。其封孔原理主要有水合反应;无机物充填;有机物充填。 2. 热封孔技术是通过氧化铝的水合反应，将非晶态氧化铝转化为称为勃姆体的 水合氧化铝，即Al2O3?H2O。热封孔的机理本质是水合反应，常称为“水合-热封孔”。 3. 水合反应的作用:体积膨胀了30%，体积增大使氧化膜的微孔得到填充和封 闭，抗污染性和耐腐蚀性随之提高，同时导纳降低，介电常数变大 4. 水中杂质的的影响:1)封孔的效果很大程度上取决于水的质量和PH控制; 2)常见的杂质:SiO2、H2SiO3;3)措施:离子交换。 5. 沸水封孔参数和冷封孔参数比较 1)沸水封孔的温度:一般95度以上。冷封孔为室温;2)沸水封孔的PH值: 34铝合金阳极氧化与表面处理技术_铝表面处理 最佳范围5.5~6.5。冷封孔范围5.5~6.5，工业控制以6为最佳。3)沸水封孔的时间:取决于膜厚、孔径大小和封孔品质试验要求。冷封孔一般规定为10~15min。 第十八章 1. 简述常用的阳极氧化膜质量检测方法及其优点 1) 外观和色差检测方法:目视和仪器检测法优缺点:目视法简单，但易受 试样的形状和大小，照光的强弱等因素的影响仪器法解决了目视法的缺点，适用于测定反射光的颜色。 2) 氧化膜的厚度测量方法:a、横断面厚度显微镜测量法:膜厚大于5um， 垂直 b、分光束显微镜测量法:膜厚大于5um，氧化膜折射率1.59~1.62 c、质量损失法:膜厚小于5um，溶解法，表面密度，氧化膜密度封闭前后为2.6和2.4g\cm3d、涡流法:不适用于薄的膜 3) 封孔质量:a、指印试验 b、酸处理后染色斑点质量，不适用于cu高于 2%和si高于4%的含量 c、磷铬酸实验 4) 耐蚀性:a、盐雾腐蚀试验 b、含SO2潮湿大气腐蚀试验 c、马丘腐蚀试 验 d、耐湿热腐蚀试验 e、滴碱腐蚀试验 5) 耐化学稳定性:a、耐酸实验 b、耐碱实验 c、耐砂浆试验 6) 耐候性:a、自然暴露实验 b、人工加速耐候实验 7) 硬度:a、压痕硬度 b、铅笔硬度 c、显微硬度 8) 耐磨性:a、喷磨试验仪检测耐磨性 b、轮式磨损试验仪检测耐磨性 c、 落砂试验仪检测耐磨性 9) 附着性:a、划格实验 b、仪器实验:划痕法 10) 力学性能:a、耐冲击性 b、抗弯曲性 c、疲劳性能 d、结合强度 e、 抗变形破裂 f、抗热裂性 11) 电绝缘性:击穿电位法 12) 反光性能 13) 其他:a、涂层聚合作用性能 b、耐沸水性 c、加工性能 2. 耐磨性影响因素:合金成分、膜厚、高聚合物涂料的固化条件、阳极氧化条件和封孔条件等 篇二 : 铝合金表面氧化处理 材料组采用的表面处理方法介绍 将铝或者铝合金制品作为阳极放置在电解液中，利用电解作用在其表面形成氧化铝薄膜的过程称之为铝或者铝合金的阳极氧化处理。， 1 常见故障及 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 铝合金制品经硫酸阳极氧化处理后，发生局部无氧化摸，呈现肉眼可见的黑斑或条纹，氧化膜有鼓瘤或孔穴现象。此类故障虽不多见但也有发生。 上述故障原因，一般与铝和铝合金的成分、组织及相的均匀性等有关，或者与电解液中所溶解的某些金属离子或悬浮杂质等有关。铝和铝合金的化学成分、组织和金属相的均匀性会影响氧化膜的生成和性能。纯铝或铝镁合金的氧化膜容易生成，膜的质量也较佳。而铝 硅合金或含铜量较高的铝合金，氧化膜则较难生成，且生成的膜发暗、发灰，光泽性不好。如果表面产生金属相的不均匀、组织偏析、微杂质偏析或者热处理不当所造成各部分组织不均匀等，则易产生选择性氧化或选择性溶解。若铝合金中局部硅含量偏析，则往往造成局部无氧化膜或呈黑斑点条纹或局部选择性溶解产生空穴等。另外，如果电解液中有悬浮杂质、尘 埃或铜铁等金属杂质离子含量过高，往往会使氧化膜出现黑斑点或黑条纹，影响氧化膜的抗蚀防护性能。对不同的铝合金，如铸造成型、压延成型或机械加工成型或经热处理焊接等工序，要根据实际情况选择适宜的前处理方法。比如，浇铸成型的铝合金表面，其非机加工表面一般应采用喷砂或喷丸除净其原始氧化膜、粘砂等。对硅含量较高的铝合金应经过含有5%左右氢氟酸的硝酸混合酸溶液浸蚀活化，才能有效地保持良好的活化表面，确保氧化膜质量。不同材质的铝合金，裸铝和纯零件或大小规格不同的铝和铝合金零件，一般不宜同槽氧化处理。 对于搭接、点焊或铆接的铝合金组合件，对于在阳极氧化过程中易形成气袋不易排除的铝合金制件，从质量考虑，一般不允许采用硫酸阳极氧化工艺。 装挂夹具材料必须确保导电良好，一般选用硬铝合金棒，板材要保证有一定弹性和强度。[,拉钩宜选用铜或铜合金材料。已使用过的专用或通用工夹具如阳极氧化处理时再次使用，必须彻底退除其表面氧化膜，确保良好接触。工夹具既要保证足够导电接触面积，又 要尽量减少夹具印痕。如果接触面太小，会导致烧损熔蚀阳极氧化零件。 硫酸阳极氧化溶液的温度必须严格控制，最佳温度范围是15,25?。硫酸阳极氧化工艺过程中需采用压缩空气搅拌，并应配备制冷装置。在无制冷装置的情况下，在硫酸电解液中加入1.5%,2.0%的丙三酸或草酸、乳酸等羧酸，可以使阳极氧化溶液温度范围超过35?而避免或减少氧化膜的疏松或粉化。—些工艺试验和生产实践已证实，在硫酸阳极氧化电解液中加入适量羧酸或丙三醇可有效减少反应热效应的不良影响，可以在不降低氧化膜厚度和硬度的条件下提高阳极氧化电解液的温度允许上限，在保证质量的前提下，提高生产效率。另外，控制温度恒定的条件下，也要注意有效控制阳极电流密度，才能更好地保证氧化膜质量。 硫酸阳极氧化电解液所使用的水质及电解液中的有害杂质必须严格控制。配制硫酸阳极氧化溶液不宜用自来水，尤其不能用浑浊的含Ca2+，Mg2+，SiO32-及Cl-含量高的自来水。一般情况下，水中Cl-浓度达25mg/L时就会对铝合金的阳极氧化处理产生有害影响。Cl-可破坏氧化膜生成，甚至根本形不成氧化膜。硫酸阳极氧化应选用软化水、去离子水或蒸馏水，电解液中的Ccl-?15mg/L，总矿物质?50mg/L。 硫酸溶液在阳极氧化工艺过程中，会产生油污泡沫及悬浮杂质，应定期排除。硫酸阳板氧化溶液中常见的其他有害杂质还有Cu2+，Fe3+，Al3+等。如果杂质含量超过允许含量，会产生有害影 响，可部分或全部更换硫酸溶液，才能有效保证铝合金硫酸阳极氧化质量。 铝合金硫酸阳极氧化处理是广泛应用且成熟的抗蚀防护装饰处理工艺， 同槽处理的阳极氧化零件，有的无氧化膜或膜层轻薄或不完整，有的在夹具和零件接触处有烧损熔蚀现象。这类故障在流酸阳极氧化工艺实践中往往较多发生，严重影响铝合金阳极氧化质量。 由于铝氧化膜的绝缘性较好，所以铝合金制件在阳极氧化处理前必须牢固地装挂在通用或专用夹具上，以保证良好的导电性。导电棒应选用铜或铜合金材料并要保证足够接触面积。夹具与零件接触处，既要保证电流自由通过，又要尽可能减少夹具和零件间的接触印痕。接触面积过小，电流密度太大，会产生过热易烧损零件和夹具。无氧化膜或膜层不完整等现象，主要是由于夹具和制件接触不好，导电不良或者是由于夹具上氧化膜层未彻底清除所致。铝合金硫酸阳极氧化处理后，氧化膜呈疏松粉化甚至手一摸就掉，特别是填充封闭后，制件表面出现严重粉层，抗蚀性低劣。这一类故障多发生在夏季，尤其是没有冷却装置的硫酸阳极化槽，往往处理1-2槽零件后，疏松粉化现象就会出现，明显地影响氧化膜的质量。 由于铝合金阳极氧化膜电阻很大，在阳极氧化工艺过程中会产生大量焦耳热，槽电压越高产生热量越大，从而导致电解液温度不断上升。所以在阳极氧化过程中，必须采用搅拌或冷却装置使电解液温度保持在一定范围。一般情况下，温度应控制在13,26?，氧化膜 质量较佳。若电解液温度超过30?，氧化膜会产生疏松粉化，膜层质量低劣，严重时发生“烧焦”现象。另外，当电解液温度恒定时，阳极电流密度也必须予以限制，因为阳极电流密度过高，温升剧烈，氧化膜也易疏松呈粉状或砂粒状，对氧化膜质量十分不利