23-08-26
今天來跟大家聊聊硬質(zhì)氧化和普通氧化的區(qū)別。
01通電過程
硬質(zhì)氧化和普通氧化并無差異,都是把鋁合金作為陽極去通電,并在表面生成氧化膜的一個過程。
陽極氧化的電極反應
鋁及鋁合金陽極氧化液一般采用中等溶解能力的酸性溶液,如硫酸、草酸等,將鋁及鋁合金零件作為陽極,鉛板為陰極,通以直流電,陰極上的反應為:
2H++2e→H2↑
而在陽極上,主要是水的放電:
H2O—2e→[O]+2H+
2AI+3[O] →AL2O3+1670kJ
02氧化膜
硬質(zhì)膜與普通膜的結(jié)構(gòu)相似,由阻擋層和多孔層組成,呈蜂窩狀結(jié)構(gòu)。其區(qū)別是硬質(zhì)膜阻擋層厚度比普通膜阻擋層厚度約大10倍,硬質(zhì)膜的孔壁厚、孔隙率低。其氧化物單元(膜胞)排列不整齊,相互干擾,出現(xiàn)一種特殊的棱柱狀結(jié)構(gòu),導致膜層有較大的內(nèi)應力,甚至出現(xiàn)裂紋。硬質(zhì)膜與普通膜在物理性質(zhì)上的差別。
硬質(zhì)膜與普通膜的物理性質(zhì) |
||||||
類型
|
膜厚 /um |
阻擋層厚度 /um |
孔隙率 /% |
顯微硬度 HV |
電阻率 /Ω · cm |
擊穿電壓 /v |
普通膜 |
5~20 |
0.01~0.015 |
20~30 |
100~300 |
109 |
280~500 |
硬質(zhì)膜 |
30~250 |
0.1~0.15 |
2~6 |
300~600 |
1015 |
800~2000 |
03前后質(zhì)量變化
硬質(zhì)氧化的氧化膜有50%滲透在鋁合金內(nèi)部、50%附著在鋁合金表而,因此硬質(zhì)氧化后產(chǎn)品外部尺寸變大、內(nèi)孔變小,而普通氧化后外部尺寸變小內(nèi)孔變大。
因此,當你的鋁合金打算采用硬質(zhì)氧化工藝前,需要注意零件尺寸的余量。
因硬質(zhì)氧化膜的厚度較高,所以如需要進一步加工的鋁零件或以后需要裝配的零件,應事先留有一定的加工余量,及指定裝夾部位。因硬質(zhì)陽極氧化時,要改變零件尺寸,故在機械加工時,要事先預測,氧化膜的可能厚度和尺寸公差,而后在確定陽極氧化前的零件實際尺寸,以便處理后,符合規(guī)定的公差范圍。一般來說,零件增加的尺寸大致為生成氧化膜厚度的一半左右。
04適用工件范圍
硬質(zhì)氧化是一種厚膜陽極氧化法,這是一種鋁和鋁合金特殊的陽極氧化表面處理工藝。鋁合金的硬質(zhì)陽極氧化處理主要用于工程或軍事目的,它既適用于變形鋁合金,也可能用于壓鑄造合金零件部件。
陽極氧化所謂鋁的陽極氧化是一種電解氧化過程,在該過程中,鋁和鋁合金的表面通常轉(zhuǎn)化為一層氧化膜,這層氧化膜具有保護性、裝飾性以及一些其他的功能特性。氧化膜薄層中具有大量的微孔,可吸附各種潤滑劑,適合制造發(fā)動機氣缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力強可著色成各種美觀艷麗的色彩。有色金屬或其合金(如鋁、鎂及其合金等)都可進行陽極氧化處理,這種方法廣泛用于機械零件,飛機汽車部件,精密儀器及無線電器材,日用品和建筑裝飾等方面。