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影響東莞鋁硬質氧化厚度因素有哪些?

文章出處:公司動態 責任編輯:東莞市原琦五金有限公司 發表時間:2024-12-25
  ?影響東莞鋁硬質氧化厚度的因素有很多,主要包括以下幾個方面:
鋁合金成分
鋁含量:高純度鋁更容易獲得較厚的硬質氧化膜。因為雜質元素含量少,在氧化過程中,鋁離子的溶解和氧化膜的生長相對更加均勻和穩定,有利于氧化膜的增厚。例如,工業純鋁 1060 的氧化膜生長速度相對較快,能達到較厚的厚度。
?東莞鋁硬質氧化
合金元素:合金元素對硬質氧化膜的厚度有顯著影響。硅元素含量較高時,會使氧化膜的生長速度減慢,膜厚降低,因為硅在氧化膜中會形成一些非晶態的化合物,阻礙鋁離子的擴散和氧化膜的生長;而銅元素含量過高可能導致氧化膜的耐蝕性下降,同時也會影響氧化膜的厚度均勻性。相反,鎂元素的適量添加可以細化晶粒,促進氧化膜的生長,使膜厚增加。
電解液成分
硫酸濃度:硫酸是鋁硬質氧化常用的電解液成分之一。一般來說,適當提高硫酸濃度可以加快氧化膜的生長速度,從而增加膜厚。但硫酸濃度過高時,會導致氧化膜的溶解速度加快,反而不利于膜厚的增加,甚至可能使氧化膜出現疏松、多孔等缺陷。通常硫酸濃度在 15%-25% 之間較為適宜。
添加劑:在電解液中添加某些添加劑可以改善氧化膜的性能和厚度。例如,添加草酸、甘油等有機添加劑,可以抑制氧化膜的溶解,使氧化膜生長更加均勻,從而增加膜厚。同時,一些稀土元素添加劑也可以細化氧化膜的晶粒結構,提高氧化膜的硬度和厚度。
氧化工藝參數
電流密度:電流密度是影響硬質氧化膜厚度的重要因素之一。一般情況下,隨著電流密度的增加,氧化膜的生長速度加快,膜厚增加。但電流密度過高時,會導致氧化膜的發熱嚴重,容易出現局部過熱、燒蝕等現象,影響氧化膜的質量和厚度均勻性。通常硬質氧化的電流密度在 2-5A/dm2 之間較為合適。
氧化時間:氧化時間與氧化膜的厚度成正比關系,在其他條件不變的情況下,延長氧化時間可以使氧化膜厚度增加。但隨著氧化時間的延長,氧化膜的生長速度會逐漸減慢,同時還可能出現氧化膜的內應力增大、膜層開裂等問題。因此,需要根據具體的產品要求和工藝條件,合理控制氧化時間。
溫度:溫度對硬質氧化膜的生長速度和厚度有重要影響。一般來說,降低電解液溫度可以降低氧化膜的溶解速度,使氧化膜生長速度加快,有利于膜厚的增加。但溫度過低時,電解液的導電性會下降,導致氧化膜的生長不均勻,甚至可能出現局部不導電的現象。通常硬質氧化的電解液溫度控制在 - 5℃到 10℃之間為宜。
預處理工藝
除油:鋁件表面的油污如果未徹底清除,會阻礙氧化膜的正常生長,導致氧化膜厚度不均勻、附著力下降等問題。因此,在氧化前必須采用有效的除油方法,如化學除油、超聲波除油等,確保鋁件表面清潔。
堿蝕:堿蝕處理可以去除鋁件表面的自然氧化膜和雜質,使鋁表面更加活化,有利于氧化膜的生長。但堿蝕時間過長或堿液濃度過高,會導致鋁件表面過度腐蝕,使氧化膜的生長不均勻,影響膜厚和質量。堿蝕后需要進行充分的清洗和中和處理。
酸洗:酸洗可以去除鋁件表面的污漬和氧化物,使鋁件表面更加光潔,為氧化膜的生長提供良好的基礎。但酸洗不當也會造成鋁件表面過腐蝕,影響氧化膜的厚度和質量。酸洗后同樣需要進行徹底的清洗,以防止酸液殘留對氧化膜產生不良影響。
設備及攪拌條件
電源:采用高精度、穩定的直流電源可以保證電流密度的穩定,從而使氧化膜的生長更加均勻,有利于獲得厚度均勻一致的硬質氧化膜。如果電源波動較大,會導致電流密度不穩定,影響氧化膜的生長速度和厚度均勻性。
電解槽:電解槽的材質和結構也會對氧化膜的厚度產生影響。合適的電解槽材質應具有良好的耐腐蝕性和導電性,以保證電解液的穩定性和氧化過程的正常進行。同時,電解槽的大小和形狀應與被氧化的鋁件相匹配,以確保電解液的流動和電場分布均勻。
攪拌:攪拌可以使電解液中的離子分布更加均勻,降低濃差極化現象,有利于氧化膜的均勻生長和厚度增加。攪拌方式有機械攪拌、空氣攪拌、超聲波攪拌等,不同的攪拌方式和攪拌強度對氧化膜厚度的影響也不同。一般來說,適當的攪拌強度可以提高氧化膜的生長速度和厚度均勻性,但攪拌過度可能會導致氧化膜的表面粗糙度增加。
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