宁海县鸿达铝氧化厂

铝合金阳极氧化工艺最新研究进展

1.2.3磷酸

   刘学杰采用磷酸盐为成膜剂对多孔阳极氧化铝(PAA)模板进行阳极氧化处理,研究在电场作用下多孔氧化膜孔洞的生成和发展。姜军伟使用质量浓度为120g/L~140g/L的H3PO4对5052铝合金进行阳极氧化处理,研究膜层的微观形貌及力学性能。

   美国波音公司最先研究并采用磷酸阳极氧化方法由于磷酸是显弱酸性的,与硫酸或铬酸阳极氧化方法相比,表现出对环境非常友好毒性小成本低及工艺参数易控制等优点磷酸阳极氧化形成的膜层孔径相对比较大,便于填充润滑物质等功能材料但是,与硫酸氧化膜和草酸氧化膜相比,磷酸氧化膜比较薄,因此,在实际应用上受到了一定限制

   1.2.4铬酸

   铝合金铬酸氧化膜相对较薄,质软,耐磨性稍差些,但致密弹性高,不会明显降低基体的疲劳强度,能较好地保持原部件的精度和表面粗糙度,氧化后不经封闭处理即可使用,与涂层的附着性好,其耐蚀能力要比不封闭的硫酸氧化膜的高铬酸阳极氧化,无论从溶液成本或是电能消耗上考虑都要比硫酸阳极氧化贵很多,因为含有会对环境产生重污染的Cr元素,即使采取环保措施,也会提高工艺的成本因此,铬酸阳极氧化使用受到一定的限制

   1.2.5混合酸

   钱建才采用以硫酸为主的混合酸电解液体系对2A12铝合金进行硬质阳极氧化处理,研究混合酸电解液成分对氧化膜层性能的影响,结果在硫酸的溶解有机酸吸附以及添加剂的耦合作用下,避免了膜层制作过程中对表面产生的烧蚀现象。杨勇以高纯铝薄板为研究对象,分别在草酸磷酸以及草酸和磷酸的混合液体系下进行阳极氧化处理,实验结果显示在混合酸体系下制备的多孔膜性能较佳。周谟银研究硫酸草酸乳酸的含量对阳极氧化膜层质量的影响,结果在较低硫酸浓度下膜层硬度高;草酸浓度为16g/L时显示较高的硬度;乳酸浓度为7g/L以下时显示较高的硬度以硫酸草酸等为基础液的混合酸阳极氧化电解液,再添加各种不同成分的有机酸无机盐及其他类别的各种添加剂,使得混合酸阳极氧化得到的氧化膜层硬度耐蚀及耐磨等性能得到大幅提高,同时也提高了阳极氧化的温度范围及氧化效率但是,成分复杂的电解液一方面给研究带来了一定的困难;另一方面生产成本通常比硫酸等单一氧化法的高很多因此,混合酸阳极氧化的应用在一定程度上受到限制

   1.2.6添加剂

   王强采用2024铝合金为基材,以硫酸为基础电解液,再向其中加入磷酸三乙酯添加剂作为缓蚀剂,膜层达到最佳耐蚀效果。张艳斌在H2SO4电解液中添加1g/L的Al2(SO4)3添加剂,对疲劳试样缺口部位进行阳极氧化处理,对氧化前后的疲劳试样进行疲劳试验对比。李晶以硫酸为基础,添加丙三醇乙二酸和氯化镍的水溶液对2A12铝合金进行阳极氧化,研究多孔结构膜层的疏水特性。黄元盛在150g/L硫酸电解液体系下,分别添加柠檬酸15g/L聚乙二醇0.1g/L以及其他添加剂0.1g/L,研究阳极氧化工艺对氧化膜层组织结构及性能的影响在单一或混合电解液基础上添加各种添加剂(如钼酸盐高锰酸盐WL-99等),可以加快成膜速度提升操作温度上限延长槽液使用时间增加氧化膜阻挡层厚度提高膜层耐腐蚀性能等功效因此,为了提高氧化膜层性能,添加剂的加入是阳极氧化必不可少的一个环节

   1.3复合工艺的研究进展

   李明鹤采用草酸阳极氧化铝板,再采用磁控溅射法在阳极氧化膜上沉积氮化铝薄膜,成功制备出氮化铝-铝基复合板阳极氧化铝膜作为缓冲层有效缓解了氮化铝与铝热膨胀系数失配的问题姜军伟采用化学法机械-化学法化学-阳极氧化法对退火的5052铝合金进行处理,经化学-阳极氧化法处理的铝合金结合界面缺陷更少,结合状态更好。刘馨首先采用阳极氧化法在硫酸电解液中对2024铝合金进行阳极氧化,之后在Sn-Ni-Cu-Co电解液中进行电解着色,制得出黑色氧化膜,结合力及耐候性均较好。陈虹以草酸溶液为电解液,对铝片进行两步阳极氧化处理,生成具有良好有序孔洞的PAA板,且膜层质量较高。杨勇在磷酸和草酸混合电解液下对高纯铝进行一次阳极氧化和二次阳极氧化的结果显示,从膜孔的有序性及膜孔的结构上看,二次阳极氧化工艺所制得的氧化膜显著高于

   一次阳极氧化工艺所得的氧化膜。郝爱文以硫酸为基础液,采用剧烈-温和阳极氧化结合法快速制备高度有序多孔阳极氧化铝膜层,制备效率高,极大地缩短了氧化时间。谭敦强首先采用AlCl3+LiAlH4系电镀液在W-Cu复合材料表面电沉积一层氧化铝,再采用直流草酸阳极氧化技术法将铝层转化为致密氧化物,使其耐蚀性耐磨性以及装饰性都有明显的提高。

   随着高端制造业对铝合金表面要求越来越高,单一阳极氧化工艺生产出来的氧化膜层远远满足不了生产实际需要,因此,需要采用阳极氧化工艺与其他表面改性工艺相结合的复合工艺来对铝合金进行表面改性,从而得到性能极佳的表面膜层因此,从研究价值来看,复合工艺也是今后的一个关注焦点