所谓铝的阳极氧化是一种电解氧化过程,在该过程中,铝和铝合金的表面通常转化为一层氧化膜,这层氧化膜具有保护性、装饰性以及一些其他的功能特性。从这个定义出发的铝的阳极氧化,只包括生成阳极氧化膜这一部分工艺过程。将金属或合金的制件作为阳极,采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能,如表面着色,提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度,保护金属表面等。例如铝阳极氧化,将铝及其合金置于相应电解液(如硫酸、铬酸、草酸等)中作为阳极,在特定条件和外加电流作用下,进行电解。
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在大气中铝及铝合金表面与氧作用能形成一层氧化膜,但膜薄(3×10-3 ~5×10-3μm)而疏松多孔,为非晶态的、不均匀也不连续的膜层,不能作为可靠的防护-装饰性膜层。目前,在工业上广泛地采用阳极氧化或化学氧化的铝氧化处理方法,在铝及铝合金制件表面生成一层氧化膜,以达到防护-装饰的目的。
经化学彩色氧化处理获得的氧化膜,厚度一般为0.3~4μm,质软、耐磨和抗蚀性能均低于阳极氧化膜。而经阳极氧化处理获得的氧化膜,厚度一般在5~20μm,硬质阳极氧化膜厚度可达60~250μm,其膜层与基体金属结合牢固,具有较高的耐蚀性、耐磨性和硬度。多孔的氧化膜具有很强的吸附能力,易于用有机染料着色,同时还具有绝缘性能好、绝热抗热性能强等特点。
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随着铝制品工业的不断完善发展,人们开始采用各种方法以达到工艺上的要求,阳极氧化法就是其中较为常用的一种。阳极氧化膜不仅具有良好的力学性能、很高的耐蚀性,同时还具有较强的吸附性,采用各种着色方法处理后,能获得诱人的装饰外观。阳极氧化膜除了提高铝及其合金的耐蚀及硬度性能外,还可以作为很好的功能材料,有关这方面的研究及应用也已获得相当的成效,如纳米技术发展日新月异,铝阳极氧化膜的纳米级微孔在膜分离、光吸收和电磁方面有着很好的研究与应用前景。
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