?鋁氧化加工是一種通過化學或電化學方法在鋁及其合金表面形成氧化膜的工藝,能夠提高鋁制品的耐腐蝕性、耐磨性、裝飾性等性能。
東莞鋁氧化加工主要有陽極氧化、化學氧化和微弧氧化三種方式,其工作原理分別如下:
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陽極氧化原理
氧化膜生成:將鋁制品作為陽極置于酸性電解液中,通以直流電后,電解液中的陰離子(如硫酸根離子)在電場作用下向陽極移動,并在陽極表面失去電子發(fā)生氧化反應,同時,鋁基體也失去電子生成鋁離子。鋁離子與電解液中的氧離子結合,在鋁表面形成一層氧化鋁薄膜。
氧化膜生長:隨著氧化反應的進行,氧化膜不斷生長。由于氧化鋁膜具有一定的阻擋作用,使得電解液中的離子通過氧化膜的孔隙到達鋁基體表面繼續(xù)反應,從而使氧化膜逐漸增厚。
孔隙形成:在氧化過程中,由于氧化膜的形成和溶解同時存在,使得氧化膜表面形成許多微小的孔隙。這些孔隙可以通過后續(xù)的封閉處理來提高氧化膜的耐腐蝕性和其他性能。
化學氧化原理
化學反應成膜:鋁制品浸泡在含有氧化劑和其他添加劑的化學溶液中,鋁表面與溶液中的氧化劑發(fā)生化學反應,生成一層氧化膜。這層氧化膜主要由氧化鋁和其他金屬鹽組成,其厚度一般比陽極氧化膜薄。
自催化反應:化學氧化過程中存在自催化反應。當鋁表面開始形成氧化膜后,氧化膜中的某些成分會促進溶液中的氧化劑與鋁的反應,使得氧化膜能夠繼續(xù)生長。但由于沒有外部電場的作用,氧化膜的生長速度相對較慢,且厚度有限。
微弧氧化原理
等離子體放電:將鋁制品置于特殊的電解液中,施加較高的電壓。當電壓達到一定值時,鋁表面會產(chǎn)生微弧放電現(xiàn)象,形成等離子體區(qū)域。在等離子體的高溫、高壓作用下,鋁表面的氧化反應被極大地加速,形成一層陶瓷質的氧化膜。
膜層形成與生長:微弧氧化過程中,氧化膜的形成和生長是一個復雜的過程。一方面,等離子體放電產(chǎn)生的高溫使得鋁表面迅速氧化;另一方面,電解液中的各種離子也會參與到氧化膜的形成中,與鋁離子結合形成復雜的氧化物結構。隨著氧化時間的延長,氧化膜不斷增厚,其硬度、耐磨性和耐腐蝕性等性能也遠優(yōu)于普通的陽極氧化膜。