鋁及其合金制件進行陽極氧化處理的作用

鋁及其合金在空氣中會氧化這是眾所周知的，鋁陽極處理表面自然形成的氧化膜是無晶型的，它會使鋁金屬表面失去原有的光澤，雖然這層天然氧化膜會使鋁金屬表面略有鈍化，但卻很薄，大約在4～5nm，而且孔隙率大，力學性能也差，它不能有效地防止大氣中各種介質對鋁金屬的進一步腐蝕。

　　經過陽極氧化處理，可以使鋁及其合金表面獲得一層比自然氧化膜厚得多的致密膜層(從幾十微米甚至到幾百微米)。這層人工氧化膜再經過封閉處理，無晶型的氧化膜轉變成結晶型的氧化膜，孔隙也被封閉，因此使金屬表面光澤能長久不變，抗蝕性能、機械強度都有所提高，經染色還可獲得裝飾性的外觀。由於鋁及其合金制品經過陽極氧化後具有許多特點，所以鋁陽極氧化工藝在鋁制品表面處理中應用較廣。在工業上的應用大致可分為如下幾種。

　　(1)防止制品腐蝕：由於陽極氧化所得到的膜層經過適當的封閉處理，在大氣中有很好的穩定性。不論是從硫酸溶液電鍍、草酸溶液或是鉻酸溶液在正常工藝中獲得的氧化膜，其耐蝕性能都是很好的，如日用鋁制鍋、壺，洗衣機內膽等。鉻酸氧化法特別適用於鋁焊接件及鉚接件。

　　(2)防護一裝飾：在獲得透明度高的氧化膜上，氧化膜具有可以吸附多種有機染料或無機顏料的特點，氧化膜上可獲得各種光亮鮮艷的色彩和圖案，加上近年來不少新工藝的出現如一次氧化多次著色、禮花圖案、木紋圖案鋁表面處理、氧化膠印轉移印花、瓷質氧化等，使鋁制外觀更加美麗悅目，這層彩色膜既是裝飾層，又是防蝕層，如打火機、金筆及工藝品。

　　(3)作為硬質耐磨層：在硫酸或草酸溶液中均可通過調整陽極氧化的工藝條件，獲得厚而硬的膜層，利用膜層的孔和吸收性能來儲存所選擇性的油料，有效地應用於摩擦狀態下工作的條件，同時具有潤滑和耐磨的特點，如汽車及拖拉機的發動機汽缸、活塞等。

　　(4)作為電的絕緣層：鋁及其合金的氧化膜層具有電阻大的特點，膜層的厚度與電阻成正比，這一特點作為電的絕緣性具有一定的實用意義，可用作電容器的電介質，也可以用氧化鋁皮作電纜的外包皮，為其表面作絕緣層來代替膠包皮和塑料包皮在國外較為普及，膜厚為27．5μm時，其穿電壓為441V。若采用酚醛樹脂作膜孔填充，其耐穿電壓可增大2倍，在草酸溶液中，當膜厚增加時，可獲得電阻200Ω、擊穿電壓為980V的優質絕緣層，當然利用這一特點硬陽處理除用於導線外，還可以用於其他電器等方面。

　　(5)作噴漆、電鍍的底層：由於氧化膜層具有多孔性及良好的吸附能力，與漆膜和有機膜有良好的結合力，可作噴漆底層。采用磷酸陽極氧化的膜層可作為鋁上電鍍發色處理的底層。

　　(6)用於現代建築：由於鋁合金電解著色工藝的引進，近年來國內電解著色應用於建築鋁型材方面日趨增加，它不但有適宜建築色調的古銅色、黑色、紅色等，其耐磨度優於一般常規氧化，特別值得提出的是耐曬度甚佳，20年以上日曬夜露大氣中不消色，這是與氧化著色法不可比擬的。電解著色法氧化的鋁型材不單可用於建築門窗，用它做商店櫃台、貨架等也尤為適宜。


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