引言
鋁合金陽(yáng)極氧化是提升其表面性能的重要工藝，但很多人對(duì)氧化前后鋁合金的尺寸和質(zhì)量變化存在疑問(wèn)，例如"為什么氧化之后孔變大了？"本文將深入解析鋁合金氧化的原理、工藝及其對(duì)尺寸和質(zhì)量的影響，幫助讀者全面了解這一工藝。
陽(yáng)極氧化原理：從表面到內(nèi)部
核心觀點(diǎn)
陽(yáng)極氧化是一種從鋁合金表面向內(nèi)生成氧化膜的電解過(guò)程。
膜生成過(guò)程
阻擋層形成
鋁基材表面迅速形成致密無(wú)孔的阻擋層。
阻擋層轉(zhuǎn)變
在電場(chǎng)作用下，阻擋層轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗫讓印?/p>
膜溶解過(guò)程
凹凸不平的阻擋層在電流和化學(xué)作用下，逐漸形成孔穴和孔壁，最終形成多孔層氧化膜。
氧化膜作用
耐腐蝕性
提高金屬表面的耐腐蝕性能。
耐磨性
增強(qiáng)表面硬度和耐磨性。
裝飾性
提供美觀的表面處理效果。
氧化膜的生長(zhǎng)過(guò)程：從微觀到宏觀
陽(yáng)極氧化過(guò)程中，氧化膜的生長(zhǎng)分為四個(gè)階段：
瞬間形成阻擋層
通電后，鋁基材表面迅速形成一層致密無(wú)孔的氧化膜。
阻擋層膨脹
氧化鋁原子體積較大，導(dǎo)致阻擋層凹凸不平。
電化學(xué)溶解
凹處電流大，發(fā)生電化學(xué)溶解，逐漸形成孔穴。
多孔層形成
阻擋層向多孔層轉(zhuǎn)移，最終形成穩(wěn)定的氧化膜。
陽(yáng)極氧化前期工藝：堿蝕與拋光
1. 堿蝕
目的
去除鋁材表面自然氧化膜和殘余油脂，提升表面質(zhì)量。
影響因素
堿槽液濃度、溫度、堿蝕劑劑量及鋁離子含量。
工藝要點(diǎn)
堿蝕前檢查、預(yù)處理方法、操作條件控制。
2. 拋光
目的
通過(guò)機(jī)械打磨，消除擠壓條紋，使表面光滑平整。
工藝方法
使用拋光機(jī)，高速旋轉(zhuǎn)拋光輪與鋁型材表面摩擦。
氧化對(duì)尺寸與質(zhì)量的影響
1. 尺寸變化
尺寸變小
氧化過(guò)程中，鋁合金在硫酸溶液中腐蝕，導(dǎo)致尺寸縮小。
影響因素
氧化時(shí)間、溶液濃度和溫度影響尺寸變化程度。
尺寸變大
硬質(zhì)氧化工藝可使鋁合金整體尺寸增加。
應(yīng)用場(chǎng)景
常用于需要增加零件尺寸或修復(fù)磨損表面的情況。
2. 質(zhì)量變化
質(zhì)量增加
氧化膜的形成使鋁合金質(zhì)量明顯增加。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量，經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)極氧化處理的鋁合金樣品，其質(zhì)量平均增加3-5%，具體數(shù)值取決于氧化膜厚度和工藝參數(shù)。
總結(jié)
鋁合金陽(yáng)極氧化是一項(xiàng)復(fù)雜的表面處理工藝，其原理涉及膜生成與溶解的微觀過(guò)程。前期堿蝕與拋光是提升氧化膜質(zhì)量的關(guān)鍵步驟，而氧化工藝會(huì)對(duì)鋁合金的尺寸和質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響。
陽(yáng)極氧化是從表面向內(nèi)生成氧化膜的電解過(guò)程
氧化膜生長(zhǎng)經(jīng)歷阻擋層形成、膨脹、溶解和多孔層形成四個(gè)階段
堿蝕和拋光是提升氧化膜質(zhì)量的重要前處理工藝
氧化過(guò)程通常導(dǎo)致尺寸減小，但硬質(zhì)氧化可能使尺寸增加
氧化膜的形成使鋁合金質(zhì)量明顯增加
