铝阳极氧化膜的显微结构及其着色Ⅰ着色阳极氧化膜的结构及浸渍和发色电解着色

1 前言 阳极氧化膜的种类很多,从用途分,可分为硬质阳极氧化膜、普通阳极氧化膜和阻挡层阳极氧化膜;从形成的介质来分,有硫酸阳极氧化膜、草酸阳极氧化膜、铬酸阳极氧化膜、磷酸阳极氧化膜、硼酸阳极氧化膜、碱性(NaOH、Na3PO4)阳极氧化膜等.本文重点讨论用于电解着色的普通阳极氧化膜、碱性阳极氧化膜.     

5052铝合金草酸阳极氧化和铬酸阳极氧化工艺研究

为改善5052铝合金的耐腐蚀性能,对其进行阳极氧化处理.分别采用草酸阳极氧化和铬酸阳极氧化工艺,在5052铝合金试样表面制备了两种阳极氧化膜.比较了草酸阳极氧化膜和铬酸阳极氧化膜的厚度、形貌和耐腐蚀性能.结果表明:两种阳极氧化膜的厚度比较接近,都是20μm左右;草酸阳极氧化膜呈浅灰色,表面粗糙度约为0.170μm,铬酸阳极氧化膜呈银白色,表面粗糙度约为0.185μm.两种阳极氧化膜的耐腐蚀性能都优于5052铝合金试样,耐腐蚀性能排序为:草酸阳极氧化膜>铬酸阳极氧化膜>5052铝合金试样.     

预存氧化膜覆盖下铝在草酸中的阳极氧化行为

先采用硫酸溶液,通过硬质阳极氧化法在铝上获得一层预氧化膜,然后在草酸中继续阳极氧化.研究了在预存氧化膜覆盖下进行铝后续阳极氧化的规律.结果表明,预氧化膜不仅令高电场强度条件下铝在草酸中进行硬质阳极氧化更容易,还拓宽了后续阳极氧化的电压窗口,使后续草酸阳极氧化膜层的生长更均一、有序.     

铝及铝合金阳极氧化、着色及封闭的现状和发展趋势

综述了铝及其合金阳极氧化、电解着色及封闭的研究，应用现状及工艺改进。着重介绍了铝阳极氧化，包括普通阳极氧化、硬质阳极氧化和微弧阳极氧化。介绍了微弧阳极氧化陶瓷膜的性能及工艺改进，针对铝阳极氧化在今后的研究方向提出了建议。     

活塞用硅-铝合金瓷质阳极氧化的研究

使用瓷质阳极氧化工艺在活塞用ZL101A硅-铝合金基材表面制备了阳极氧化膜,并对阳极氧化膜的厚度、表面粗糙度、硬度、成分、表面形貌及耐磨性进行了研究。结果表明:硅-铝合金阳极氧化膜的厚度和表面粗糙度分别为9.7μm和1.74μm。阳极氧化膜主要由铝、氧和钬元素构成,硬度约为3 000 MPa。硅-铝合金阳极氧化膜呈灰白色,主要归因于阳极氧化膜表面的孔洞和树枝状结构。经过瓷质阳极氧化处理后,阳极氧化膜的摩擦因数仅为0.45,有利于提高耐磨性。     

铝合金阳极氧化膜性能的研究

研究了2 024铝合金在硫酸溶液中经不同氧化电压阳极氧化处理后的表面形貌、组织结构、硬度和耐蚀性。结果表明:铝合金经不同氧化电压阳极氧化处理后,其表面上存在纳米级的孔洞;随着氧化电压的增大,孔径逐渐增大,膜厚增加;阳极氧化膜的硬度在氧化电压为20V时最大;氧化电压对阳极氧化膜耐蚀性的影响很大,在氧化电压为5V时,阳极氧化膜的耐蚀性最强,自腐蚀电位为-1.1V。     

铝合金局部厚膜硬质阳极化工艺

针对有些零件在硫酸或铬酸阳极化后需进行局部厚膜硬质阳极化,提出了以硫酸或铬酸阳极氧化膜经醋酸镍封闭和重铬酸钾封闭后用作局部厚膜硬质阳极氧化保护膜的工艺方法。介绍了其工艺流程,讨论了2种工艺中电压的限制。结果表明,以经醋酸镍和重铬酸钾封闭后的硫酸或铬酸阳极氧化膜作局部厚膜硬质阳极氧化的保护膜,则硬质阳极化时电压分别限制在39 V和42 V。2种工艺得到的硬质阳极氧化膜厚可达到60μm,而且硬质阳极氧化后硫酸或铬酸阳极氧化膜层能通过336 h的盐雾试验。因此,经醋酸镍和重铬酸钾双重封闭后的硫酸或铬酸阳极氧化膜可以取代传统的蜡封或涂漆工艺,用作局部厚膜硬质阳极氧化的保护膜。     

铝表面精细阳极氧化研究进展

随着纳米科学技术的发展,铝阳极氧化由传统的普通氧化进入到精细氧化.精细氧化技术经历了两步阳极氧化法、快速阳极氧化法和循环或多步氧化法3个阶段.铝表面精细阳极氧化技术有望在铝及铝合金的功能化应用方面得到进一步的发展.     

利用铝阳极氧化膜电镀制备纳米材料

铝阳极氧化膜由于具有孔径分布均匀、空洞之间互相不连通、取向一致等特点,在纳米结构材料中获得广泛研究,对铝阳极氧化膜及其合成的纳米线表征,是开展铝阳极氧化膜研究的关键.首先制备了铝阳极氧化模板,随后通过电镀法制备了纳米线,并对铝阳极氧化模板和纳米线进行了表征.最后,文章对铝阳极氧化膜的研究前景进行了展望.     

ZM-91酸雾抑制剂在铝件阳极氧化中的应用

我厂于1977年增加铝件阳极氧化工艺,在硫酸阳极氧化过程中有大量酸雾逸出。从《电镀与环保》1982年第四期中得知,ZM-91酸雾抑制剂能解决铝件硫酸阳极氧化产生的酸雾问题,即在硫酸阳极氧化槽中试     

电流密度对5252铝合金阳极氧化膜性能的影响

以5252铝合金阳极氧化膜为研究对象,研究了电流密度对阳极氧化膜性能的影响,以及阳极氧化处理后铝材表面产生"粉化"缺陷的机制。结果表明:阳极氧化膜的厚度随电流密度的增加先增大后减小,当电流密度为2.41 A/dm~2时阳极氧化膜的厚度达到最大值32.2μm。随着电流密度的增加,阳极氧化膜的显微硬度逐渐降低,这主要是由阳极氧化膜的孔径和孔隙率增大造成的。另外,阳极氧化处理后铝材表面产生"粉化"现象。这主要是因为阳极氧化膜表面的孔隙率增加,孔的连续性分布变差。     

脉冲技术在铝合金硬质阳极氧化中的应用

阐述了铝合金硬质阳极氧化的工艺条件，特点及应用现状，提出将脉冲技术应用于铝合金硬质阳极氧化。比较了脉冲硬质阳极氧化膜与普通硬擀阳极氧化膜的各项性能。脉冲硬质阳极氧化膜在硬度、耐蚀性、柔韧性、抗电击穿性和膜厚均匀性等方面都优于普通硬质氧化膜。此外，从理论上探讨了脉冲硬质阳极氧化膜的生长过程。     

阳极氧化对TC4钛合金力学与耐磨性能的影响

对比分析了脉冲阳极氧化和直流阳极氧化工艺对TC4钛合金表面形貌、拉伸性能、疲劳强度和耐磨性的影响。结果表明,脉冲阳极氧化和直流阳极氧化膜的粗糙度相较于TC4钛合金更大,而表面硬度从高至低为:脉冲阳极氧化膜>TC4钛合金>直流阳极氧化膜。虽然阳极氧化后试样的力学性能都相较于处理前有不同程度的减小,但是耐磨性有较大的提升。脉冲阳极氧化试样的疲劳强度接近TC4钛合金基材,且明显高于同样膜厚的直流阳极氧化试样,它的强度、断后伸长率和耐磨性也更优。     

铝合金的阳极氧化及其研发进展

铝合金阳极氧化技术能够提高基体表面的耐蚀性、耐磨性及硬度等,不同酸性工艺条件下能够得到不同性能的阳极氧化膜。文章概述了常规酸性电解液下的阳极氧化,着重介绍了硼酸和硫酸阳极氧化的工艺及发展,简明指出了阳极氧化的发展趋势。     

铝及铝合金阳极氧化的发展现状

铝及铝合金阳极氧化技术能够提高基体表面的硬度、耐蚀性和耐磨性等,不同酸性工艺条件下能够得到不同性能的阳极氧化膜层。介绍了典型的铝合金阳极氧化技术,并对阳极氧化技术的特点进行了分析,对铝阳极氧化技术最近所取得的进展进行了总结,对开展新工艺研究、改善阳极氧化膜层质量提供参考。     

SOFC中干甲烷在Ni-ScSZ阳极上的氧化行为

以氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)做电解质,氧化钪稳定的氧化锆(Ni-ScSZ)为阳极,研究了不同浓度干甲烷在固体氧化物燃料电池阳极上的氧化行为.改变甲烷浓度,利用色谱在线测量不同电流密度下阳极出口气体产生的种类与速率.通过氧的分析与反应发生时的电子数分析,研究了干甲烷在Ni-ScSZ阳极的氧化行为,并对比研究了相同浓度的干甲烷在Ni-YSZ阳极上的氧化行为.结果表明,在Ni-ScSZ阳极上,高浓度干甲烷与在Ni-YSZ阳极上类似,由甲烷裂解反应生成的碳发生氧化反应生成CO;低浓度干甲烷在电流密度较低的情况下,在1 000 ℃可发生CO氧化反应,生成CO2.在Ni-YSZ阳极上,低浓度干甲烷在较高电流密度下,在生成CO2的同时甲烷发生完全氧化反应.     

建筑铝材表面处理及其性能研究

选用建筑铝材6063-T6作为基体,分别采用硬质阳极氧化和草酸阳极氧化进行表面处理.比较了未处理及处理后试样的微观形貌、物相、显微硬度、耐磨性能和耐蚀性能,结果表明:硬质阳极氧化和草酸阳极氧化处理后铝材的微观形貌和表面粗糙度与未处理铝材相比有所不同,硬质氧化膜与草酸氧化膜相比较为平整致密.未处理铝材的表面成分以Al元素为主,主要物相为Al相,处理后铝材的表面成分以Al和O元素为主,主要物相为Al相、α-Al2O3相和γ-Al2O3相.硬质阳极氧化和草酸阳极氧化处理后铝材的显微硬度较未处理铝材分别提高了约274 HV、191 HV,摩擦系数明显减小,耐蚀性能有较大程度提高.硬质阳极氧化是提高建筑铝材表面性能的有效措施,在提高建筑铝材的耐蚀性能方面,草酸阳极氧化替代硬质阳极氧化具有可行性.     

表面活性剂十二烷基磺酸钠对镁合金阳极氧化的影响

在含柠檬酸钠的碱性硅硼体系中对AZ91D镁合金进行电化学阳极氧化成膜处理,通过记录阳极氧化电压随时间的变化以及扫描电镜、能谱仪和电化学测试等方法考察了阴离子型表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)对镁合金阳极氧化过程和氧化膜性能的影响。结果表明,在阳极氧化过程中,十二烷基磺酸根离子被吸附到镁合金电极表面,增加了表面膜层电阻,提高了阳极氧化电压,使得阳极氧化膜层更致密、厚度分布更均匀,减少了表面微气孔。当SDS含量为0.2~0.4 g/L时,所得阳极氧化膜具有最大的电荷传递电阻和膜电阻,对镁合金具有最好的腐蚀防护性能。     

工艺参数对铝合金阳极氧化膜表面形貌的影响

在铝合金表面制备阳极氧化膜。采用扫描电镜观察不同条件下所得阳极氧化膜的表面形貌。结果表明:温度及电压对阳极氧化膜的表面形貌影响较大;在温度15℃,电压18V,采用重铬酸盐填充的条件下,可获得均匀致密的阳极氧化膜,其具有较好的耐蚀性。     

铝合金阳极氧化膜耐蚀性的研究

在硫酸电解液中,采用直流电源对铝合金进行阳极氧化处理。通过电化学测试和点滴实验,探讨了硫酸的质量浓度和氧化时间对阳极氧化膜耐蚀性的影响。结果表明:随着硫酸质量浓度的增加和氧化时间的延长,阳极氧化膜的耐蚀性有所提高;当硫酸的质量浓度为60g/L,氧化时间为30min时,阳极氧化膜的耐蚀性最好。