铝阳极氧化及阳极氧化膜基础.ppt

铝材表面处理讲师:李中**********.1第二章铝阳极氧化及阳极氧化膜基础所谓阳极氧化——即把铝型材作为阳极置于电解液中,利用电解作用在制品表面形成多孔性的氧化薄膜。一、阳极氧化的种类按电流形式分有:直流电阳极氧化、交流电阳极氧化、脉冲电流阳极氧化。按电解液分:硫酸、草酸、磷酸、铬酸、混合酸及以磺基有机酸为主的自然着色阳极氧化。按膜层性质分:普通膜、硬质膜、瓷质膜、、阳极氧化原理铝氧极氧化的原理实际上就是水电解的原理。阳极:Al-3e→Al3+6OH-→3H2O+3O2+2Al3++3O2-→Al2O3+热量(399卡)阴极:2H++2e→H2氧化膜的生成规律,可通过氧化过程的电压一时间曲线来详细说明。.32、铝合金氧化膜生成过程条件:20%H2SO4水溶液,阳极电流密度DA=1A/dm2,温度22℃..阳极氧化原理图解◎阳极→氧化◎阴极→还原整流器传感器阳极(产品)(曲线ab段):在通电十几秒内电压急剧上升,这是由于铝表面形成了连续的、无孔的氧化膜,叫做活性层。由于它具有半导体整流作用,所以又叫阻挡层。第二段(曲线bc段):当电压达到一定数值后,开始下降,一般比最高值下降10~15%,这是由于电解液对氧化膜的溶解作用所致,使铝表面产生无数微观孔穴,从而保证电流能够顺利通过。.6第三段(曲线cd):阳极氧化经过20秒以后,电压下降至一定数值就趋于稳定,然后以缓慢的速度上升。这时无孔层的生成速度和溶解速度达到平衡,其厚度不再增加。但氧化反应并未停止,在每个孔穴底部,活性层通过溶解、再生,随时间延长而向纵深发展最后形成了六梭体蜂窝状氧化膜结构,即多孔质层。活性层厚度约为15×10-9m,针孔内径为10~15×10-9m,壁厚12~15×10-9m,针孔密度大约为4~5亿个/m2,硫酸阳极氧化膜的孔隙率为20~30%。.7铝阳极上同时发生氧化膜形成过程和氧化膜溶解过程两个反应。成膜过程:2Al+3H2OAl2O3+6H++6e膜溶解过程:Al2O3+6H+2Al3++(放大78000倍).,氧和铝有很大亲和力,铝基材迅速形成一层致密无孔的阻挡层,其厚度取决于槽电压。,故发生膨胀,阻挡层变得凹凸不平,造成电流分布不均匀,凹处电阻小,电流大,凸处相反。,凹处逐渐变成孔穴,凸处变成孔壁,阻挡层向多孔层转移。.