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阳极氧化-硬质阳极氧化-铝阳极氧化-压铸件氧化发黑-磷酸回收利用设备-宁波市奉化艾尔达铝业有限公司

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影响氧化膜硬度和氧化膜生长速度的因素

2022-03-18 11:34:00

影响氧化膜硬度和氧化膜生长速度的因素

1.电解液浓度的影响 

     用硫酸电解液进行硬质阳极氧化时,其硫酸浓度范围在10%~30%之间。当浓度低时,获得的膜层硬度高,特别是纯铝更加明显。但对于含铜量较高的合金材料除外,因为含铜量较高的合金中存在有CuAl2金属化合物,在氧化过程中溶解速率较快,易成为电流聚集中心而被击穿。所以对含铜量较高的合金材料,应采用较高浓度的硫酸电解液进行硬质氧化
2.电解液温度 

      电解液温度对氧化膜层的硬度和耐磨性有较大影响。一般来讲,温度越低,膜层耐磨性增大。主要是因为在低温情况下,电解液对膜的溶解作用明显减弱,为了获得耐磨、硬度高的膜层,应采用低温氧化,并控制温度变化不可超过±2℃为宜。如采用纯铝来进行硬质阳极氧化,温度接近0℃时其硬度反而下降。所以为了获得高硬度氧化膜层,对于有包铝的工件,在4~8℃的条件下进行硬质阳极氧化为宜。
3.电流密度

      提高电流密度,氧化膜生长速率加快,氧化时间缩短,膜层受硫酸溶解时间减少,膜层溶解量减少,膜层硬度和耐磨性提高。但当电流密度超过极限电流时,由于氧化时发热量大增,使阳极工件界面温度过高,膜的溶解速率加快,膜的硬度反而降低。如电流密度过低,电压升高过于缓慢,虽然发热量减少,但要获得较厚的氧化膜,氧化时间必然加长,导致膜层受硫酸溶解的时间延长,所以氧化膜硬度降低。关于电流密度和氧化膜硬度、耐磨性、氧化膜生长速率的关系比较复杂,要想得到理想的氧化膜层,要根据不同的合金材料来选择合适的电流密度,通常取2~2.5 A/dm?。
4.合金成分的影响

       铝合金成分和杂质对硬质氧化膜的质量有较大影响。主要表现在对膜层的均匀性和完整性的影响。对于铝一铜、铝硅、铝一锰合金,采用直流电硬质阳极氧化困难较大。当合金中铜含量超过5%、硅含量超过7.5%时,不适宜采用直流硬质阳极氧化。如采用交直流叠加或脉冲电流法进行硬质阳极氧化,合金元素及杂质含量范围可以扩大。
5.氧化膜层生长速率 

       提高电流密度和降低电解液温度时,氧化膜层生长速率提高。电解液浓度低时,对膜层的溶解量减少,可促使氧化膜层的生长。欲获得致密、耐蚀性强的氧化膜层,必须降低膜的生长速率。

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