阳极氧化技术_铝的阳极氧化技术

  铝的表面技术中阳极氧化是应用最广与最成功的技术，也是研究和开发最深入与最全面的技术。（导读：阳极氧化厂_硬质阳极氧化_阳极氧化处理 http://www.hswj66.com/Article/yangjiyanghuachang_y_1.html）铝的阳极氧化膜具有一系列优越的性能，可以满足多种多样的需求，因此被誉为铝的一种万能的表面保护膜。小编将分别叙述阳极氧化与阳极氧化膜(理论性描述)、阳极氧化工艺、硬质阳极氧化和微弧氧化。再叙述铝阳极氧化膜电解着色、染色和封孔技术。现在我们对阳极氧化技术等的一般性问题提出一些看法。

  一、铝阳极氧化膜的特性

  (1)耐蚀性。铝阳极氧化膜可以有效保护铝基体不受腐蚀，阳极氧化膜显然比自然形成的氧化膜性能更好，膜厚和封孔质量直接影响使用性能。

  (2)硬度和耐磨性。铝阳极氧化膜的硬度比铝基体高得多，基体的硬度为HV100，普通阳极氧化膜的硬度约HV300，而硬质氧化膜可达到HV500。耐磨性与硬度的关系是一致的。

  (3)装饰性。铝阳极氧化膜可保护抛光表面的金属光泽，阳极氧化膜还可以染色和着色，获得和保持丰富多彩的外观。

  (4)有机涂层和电镀层附着性。铝阳极氧化膜是铝表面接受有机涂层和电镀层的一种方法，它有效地提高表面层的附着力和耐蚀性。

  (5)电绝缘性。铝是良导体，铝阳极氧化膜是高电阻的绝缘膜.绝缘击穿电压大于30V/μm，特殊制备的高绝缘膜甚至达到大约200V/μm。

  (6)透明性。铝阳极氧化膜本身透明度很高，铝的纯度愈高，则透明度愈高。铝合金材料的纯度和合金成分都对透明性有影响。

  (7)功能性。利用阳极氧化膜的多孔性，在微孔中沉积功能性微粒，可以得到各种功能性材料。正在开发中的功能部件功能有电磁功能、催化功能、传感功能和分离功能等。

  二、铝合金与阳极氧化

  不同成分的铝合金分别适合于不同目的阳极氧化，比如铝一铜合金的阳极氧化性能(尤其是光亮阳极氧化)一般不好.表1-1所列为各种铝及变形铝合金的阳极氧化适应性。从中可以看出铝合金的成分和含量与阳极氧化难易程度的关系.
 

表1-1各种铝及变形铝合金的阳极氧化适应性

  三、铝的氧化膜

  金属铝的新鲜表面暴露在大气中，立刻覆盖一层很薄的氧化膜，这层膜一旦破损会很快重新生成。这层氧化膜的重要特征是，氧化膜的分子体积化学计量比是铝基体的1.5倍。这意味着氧化膜处于压应力下，不仅会连续覆盖住金属铝，而且在一定形变量下不致破裂。在室温下，1天当中，氧化膜的极限厚度大约为2一3nma氧化膜的厚度与合金、环境和温度有关，化学氧化膜和阳极氧化膜的厚度当然还与工艺有关。表1一5所列为各种铝和铝合金氧化膜的厚度。

 

表1-2各种铝和铝合金氧膜的厚度

  四、铝阳极氧化膜的应用

  在铝的表面处理技术中，阳极氧化研究最深入，应用最广泛.铝合金挤压型材阳极氧化后广泛用于建筑物的门窗、幕墙和卷帘，新世纪初我国建筑用铝材接近铝总消费的30%，而建筑铝型材中阳极氧化技术占据市场60%以上。众所周知铝阳极氧化膜有两大类，一类是壁垒型膜，主要用于电解质电容器等方面:另一类是多孔型膜，使用面更加广阔。就多孔型阳极氧化膜而言，除了建筑和装饰用铝材之外，还有PS印刷版、光(热)反射器、工程用硬质阳极氧化膜等，应用面非常广泛。直接利用铝阳极氧化膜的可控制孔径和孔隙度的十分有规律多孔结构，掺入功能材料，制成一系列功能性阳极氧化膜，譬如电磁膜、分离膜、光电膜、催化膜、传感膜等。在垂直记录高密度磁盘、超微过滤介质、土壤湿度测量等方面己经得到应用。20世纪80年代，国外曾经对铝的功能性阳极氧化膜给予极大希望，专门召集过多次国际性学术会议，描绘出极其美好的前景。但是以后十几年的发展还没有达到当年的预计目标和规模。


  相关标签：阳极氧化，光亮阳极氧化