陽極氧化

陽極氧化

金屬或合金的電化學氧化
回顧鎂合金陽極氧化曆史,介紹制備工藝、電解液組成及作用,同時對鎂合金陽極氧化機理進行探讨。随着人類環保意識的增強,世界能源的緊缺和氧化設備的不斷更新,認為電參數如頻率、占空比、電壓和電流密度對氧化膜性能的影響、陽極氧化電流效率的測定、氧化膜擴散規律的研究和環保型電解液的開發為未來鎂合金陽極氧化研究的重點。[1]
  • 中文名:陽極氧化
  • 外文名:anodic oxidation
  • 别名:
  • 釋 義:金屬或合金的電化學氧化
  • 通常指:硫酸陽極氧化
  • 相 關:陰極還原
  • 見載刊物:《化學名詞》 科學出版社
  • 公布時間:1991年

原理

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。從這個定義出發的鋁的陽極氧化,隻包括生成陽極氧化膜這一部分工藝過程。

将金屬或合金的制件作為陽極,采用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀态和性能,如表面着色,提高耐腐蝕性、增強耐磨性及硬度,保護金屬表面等。例如鋁陽極氧化,将鋁及其合金置于相應電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽極,在特定條件和外加電流作用下,進行電解。陽極的鋁或其合金氧化,表面上形成氧化鋁薄層,其厚度為5~30微米,硬質陽極氧化膜可達25~150微米。陽極氧化後的鋁或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可達250~500千克/平方毫米,良好的耐熱性,硬質陽極氧化膜熔點高達2320K,優良的絕緣性,耐擊穿電壓高達2000V,增強了抗腐蝕性能,在ω=0.03NaCl鹽霧中經幾千小時不腐蝕。氧化膜薄層中具有大量的微孔,可吸附各種潤滑劑,适合制造發動機氣缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力強可着色成各種美觀豔麗的色彩。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,日用品和建築裝飾等方面。

一般來講陽極都是用鋁或者鋁合金當作陽極,陰極則選取鉛闆,把鋁和鉛闆一起放在水溶液,這裡面有硫酸、草酸、鉻酸等,進行電解,讓鋁和鉛闆的表面形成一種氧化膜。在這些酸中,最為廣泛的是用硫酸進行的陽極氧化。

其他類型

除金屬外,其他物質做陽極所引起的氧化作用,也稱為“陽極氧化”。

在現實工藝中,針對鋁合金的陽極氧化,比較多,可以應用在日常生活中,以為這種工藝的特性,使鋁件表面産生堅硬的保護層,可用于生産廚具等日用品。但鑄造鋁的陽極氧化效果不好,表面不光亮,還隻能是黑色。鋁合金型材就要好一點。

作用

防護性

裝飾性

絕緣性

提高與有機塗層的結合力

提高與無機覆蓋層的結合力

開發中的其它功能

區别

陽極氧化與導電氧化的區别

1)陽極氧化是在通高壓電的情況下進行的,它是一種電化學反應過程;而導電氧化(又叫化學氧化)不需要通電,隻需要在藥水裡浸泡就行了,它是一種純化學反應。

2)陽極氧化需要的時間很長,往往要幾十分鐘,而導電氧化隻需要短短的幾十秒。

3)陽極氧化生成的膜有幾個微米到幾十個微米,并且堅硬耐磨;導電氧化生成的膜僅僅0.01—0.15微米,耐磨性不是很好,但是既能導電又耐大氣腐蝕,這就是它的優點。

4)氧化膜本來都是不導電的,但因為導電氧化生成的膜實在是很薄,所以就是導電的了。

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