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以鋁或鋁合金制品為陽極置于電解質(zhì)溶液中,利用電解作用,使其表面形成氧化鋁薄膜的過程,稱為鋁及鋁合金的陽極氧化處理。鋁陽極氧化的原理實質(zhì)上就是水電解的原理。當電流通過時,將發(fā)生以下的反應(yīng)：
在陰極上,按下列反應(yīng)放出H2：2H++2e→H2
在陽極上,4OH–4e→2H2O+O2,析出的氧不僅是分子態(tài)的氧(O2),還包括原子氧(O),以及離子氧(O-2),通常在反應(yīng)中以分子氧表示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化,形成無水的12O3膜：4A1+3O2=2A12O3+3351J應(yīng)指出,生成的氧并不是全部與鋁作用,一部分以氣態(tài)的形式析出。陽極氧化的種類陽極氧化早就在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。冠以不同名稱的方法繁多,歸納起來有以下幾種分類方法：按電流型式分有：直流電陽極氧化;交流電陽極氧化;以及可縮短達到要求厚度的生產(chǎn)時間，膜層既厚又均勻致密,且抗蝕性顯著提高的脈沖電流陽極氧化。按電解液分有：硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機酸為主溶液的自然著色陽極氧化。按膜層性質(zhì)分有：普通膜、硬質(zhì)膜(厚膜)、瓷質(zhì)膜、光亮修飾層、半導體作用的阻擋層等陽極氧化。直流電硫酸陽極氧化法的應(yīng)用最為普遍,這是因為它具有適用于鋁及大部分鋁合金的陽極氧化處理;膜層較厚、硬而耐磨、封孔后可獲得更好的抗蝕性;膜層無色透明、吸附能力強極易著色;處理電壓較低,耗電少;處理過程不必改變電壓周期,有利于連續(xù)生產(chǎn)和實踐操作自動化;硫酸對人身的危害較鉻酸小,貨源廣,價格低等優(yōu)點。近十年來,我國的建筑業(yè)逐步使用鋁門窗及其它裝飾鋁材,它們的表面處理生產(chǎn)線都是采用這種方法。
陽極氧化膜結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與應(yīng)用
1)陽極氧化膜的結(jié)構(gòu)陽極氧化膜由兩層組成,多孔的厚的外層是在具有介電性質(zhì)的致密的內(nèi)層上成長起來的,后者稱為阻擋層(亦稱活性層)。
(1)阻擋層阻擋層是由無水的A12O3所組成,薄而致密,具有高的硬度和阻止電流通過的作用。
(2)多孔的外層氧化膜多孔的外層主要是由非晶型的A12O3及少量的r-A12O3.H2O還含有電解液的陰離子。
