铝合金化学氧化膜如何退除
2019-02-28 10:19:46
独自选用水溶液退除化学氧化膜往往会作用欠安。。首要表现在表面不均匀、发花。如果在退膜之前先在含有表面活性剂的脱脂剂中浸5~10min后,直接(不经水洗)进人25~50g/L的溶液中(30~40℃),即可快速退去化学氧化膜,表面粗糙度不受影响,且均匀共同。
铝合金硬质氧化膜的标准号
2019-01-15 09:51:32
国际铝合金硬质氧化膜的标准 国际标准:ISO10074 工程用铝的硬质氧化膜规范 英国标准:BS5599 工程用铝的硬质氧化膜 英国军用规范:DEF STAN 美国军用规范:MIL-A-8625F 美国宇航规范:AMS 2469D
国际铝合金硬质氧化膜的标准
2019-01-15 09:51:37
国际铝合金硬质氧化膜的标准
国际标准:ISO10074 工程用铝的硬质氧化膜规范
英国标准:BS5599 工程用铝的硬质氧化膜
英国军用规范:DEF STAN
美国军用规范:MIL-A-8625F
美国宇航规范:AMS 2469D
铝合金、镁合金氧化的后处理:铝合金导电氧化膜的防护
2019-03-11 13:46:31
铝及铝合金的导电氧化在工艺配方上有别于化学氧化,但操作方法近似,所获膜层具有杰出的导电功能,广泛应用于电子、通讯等方面的零部件的表面涂覆。膜层的防护功能与化学氧化膜类似,若不经关闭处理是不行抱负的,因而应留意以下防护问题。 (1)温水浸泡 经导电氧化的工件用温水浸泡是十分必要的防护工序之一。温水的温度不宜超越50℃,在此温度条件下足以使残留在氧化膜表面的氧化溶液除尽,使氧化膜表面洁净,然后有利于进步氧化膜层的防护功能。 若水温过高对膜层质量是晦气的,会使膜层发作裂纹,孔.隙添加,下降了膜层的导电性和防护功能。 (2)恒温烘烤 导电氧化膜层的烘烤是为进步膜层的结合强度,但烘烤温度也不宜超越50℃,不然除呈现膜层裂纹、孔隙添加、下降膜层防护功能外,膜层又会遭到氧化,色彩也将会变得陈腐,失掉艳丽的彩虹色,成为淡黄色,导电功能也会随之下降。 (3)浸泡水质 应运用蒸馏水,不该改用自来水。例如自来水中含有过多漂,含氯量很高(由闻到的味可区分),浸泡后未能及时取得枯燥,随后即会呈现鳞次栉比的腐蚀点,最终不得不退除膜层后用细砂纸打磨,并从头碱洗、氧化。 (4)工件带水进烘箱烤易脱膜 对形状较杂乱的导电氧化件,要避免带水工件进烘箱烘。因经温水浸泡后未经除游离水处理,致使滞水工件下端、盲孔内的水分与氧化膜发作化学反应,成果该部位的膜层疏松掉落。 温水中的浸泡虽也归于预枯燥,但毕竟温度低,工件表面上的水分难以及时蒸发,故工件进入烘烤的烘箱之前,不管烘烤任何镀(涂)种工件表面的游离水一定要预先予以除掉。 (5)制品件的包装 镀(涂)制品件的包装都很重要,而导电氧化件的包装尤为重要,这是由于导电氧化膜层较薄、较软,相互之间触摸时极易磨损,且又不答应在其表面涂覆有机保护膜,而导电氧化膜与裸手触摸简单发生指印,污染表面,故导电氧化件的包装工序是不行省掉的。
常见铝合金硬质阳极化成膜特征
2019-01-02 14:54:46
常见铝合金硬质阳极化成膜特征合金成膜性能*厚度最大值点型颜色2024差50um浅灰/灰5052 63um黑暗灰色6061好63um黑暗灰色6062好76um浅灰/灰6005好63um浅灰/灰7075极好50um橄榄树/灰色7A04极好50um橄榄树/灰色7A09极好50um橄榄树/灰色ADC12差45um灰/灰黑ADC6好60um灰/灰黑*厚度最大值指出现最高硬度时的厚度
铝合金表面处理膜硬度的检测方法
2018-12-27 14:45:24
涂膜硬度是电泳复合膜的一项基本的性能指标,在国内外对于铝合金表面处理膜硬度的检测方法主要有两种,一种是压痕硬度试验,另一种是铅笔硬度试验。通常来说,对于膜厚较厚的涂膜通常采用压痕硬度进行检测,而对于膜厚较薄的涂膜通常采用铅笔硬度试验进行检测。由于电泳铝合金型材膜厚比较薄,因此我国GB5237.3-2008标准和ISO提案中都是采用铅笔硬度试验进行检测电泳漆膜的硬度(日本标准未规定涂膜硬度)。但两标准规定的性能指标有些差异,我国标准规定A级、B级复合膜硬度至少达到3H,S级复合膜硬度至少达到1H;而ISO提案规定所有复合膜硬度都至少达到3H。 采用铅笔硬度试验进行检测时应注意铅笔的选择,试验应选择涂膜硬度测试的专用铅笔进行,试验结果采用铅笔的硬度表示涂膜的硬度。在铅笔硬度试验中,试验用铅笔的硬度及稳定性对试验结果有较大的影响,各国生产的铅笔其硬度也有一定的差异,根据实际使用经验发现德国斯德楼铅笔比较硬,而我国中华牌铅笔和日本三菱铅笔相对更软些,如果这两种铅笔也一定要做个比较的话,从统计的角度日本三菱铅笔更硬些。 涂膜硬度主要与涂料的性能有关,取决于固化的交联度。另外,涂膜的厚度对硬度的影响也是很大的,当涂膜厚度比较薄时则硬度相对较高些。
铝合金建筑型材阳极氧化膜如何维护
2018-12-27 09:30:12
铝合金阳极氧化膜损坏的主要原因是由于尘垢沉积,而吸收水分遭受腐蚀,特别是当空气中含有硫化物时,更易腐蚀。建筑型材在长期使用时必须按时把氧化膜表面清理干净,以延长使用寿命。
氧化膜定期清理的周期一般为半年。相隔时间可根据使用环境的污染程度而定。清理时既要清理表面污垢,又要不损坏阳极氧化膜。
清理的方法可根据氧化膜可能发生被破坏的程度和规模而定。对于小型的工件通常用手进行轻轻擦拭,对于大型工件,就要求设法将粘滞的沉积物溶解掉。清理后一般采用含有适当润滑剂或中性的皂液的热水来清洗,也可使用纤维刷来除去附着的灰尘。不允许使用砂纸、钢丝刷或其他摩擦物,也不允许用酸或碱进行清理,以免破坏阳极氧化膜。在清洁处理后要用清水洗净,特别是有裂痕、污垢的地方,还要用软布沾上酒精来擦洗,最后用优势的蜡对阳极氧化膜作上光处理。 删除
铝及铝合金阳极氧化膜形成机理
2018-12-29 16:56:50
铝及铝合金阳极氧化的电解液一般为具有中等溶解能力的酸性溶液,如硫酸、草酸等。将铝件作为阳极,铅板作为阴极,通以直流电,电极反应为水的放电,生成初生态原子氧[O]。由于[O]具有很强的氧化能力,在强大的外电场力作用下,会从电解液/金属界面上向内扩散,与铝作用形成氧化物并放出大量的热。反应多余的氧则在阳极以气体状态析出。 由于在酸性溶液中氧化膜的生成和溶解是同时进行的,只有当膜的生成速度大于膜的溶解速度时,膜才不断增厚。其形成过程可利用阳极氧化测得的电压一时间曲线进行分析,如图7-1所示。
整个阳极氧化的电压一时间曲线大致可以分为三段
①第一段:无孔层形成通电开始的几至十几秒时间内,电压随时间急剧上升至最大值,该值称为临界电压(或形成电压)。说明在阳极上形成了连续的、无孔的薄膜层(阻挡层)。此膜具有较高的电阻,因此随着膜层的加厚,电阻加大,槽电压急剧直线上升。无孔层的出现阻碍了膜层的继续加厚,其厚度与形成电压成正比,与氧化膜在电解液中的溶解速度成反比。在普通硫酸阳极氧化时,采用13~18V槽电压,则无孔层厚度约为0.Ol~0.Ol5μm。该段的特点是氧化膜的生成速度远大于溶解速度。临界电压受电解液温度的影响很大,温度高,电解液对膜层的溶解作用强,无孔层薄,临界电压较低。
②第二段:膜孔的出现阳极电位达到最高值以后,开始下降,其下降幅度为最大值的10%~l5%。这是由于电解液对膜层的溶解作用,使氧化膜最薄的局部产生孔穴,电阻下降,电压也随之下降。氧化膜有了孔隙之后,电化学反应可继续进行,氧化膜继续生长。 ③第三段:多孔层的增厚此段的特征是氧化时间大约20s后,电压开始趋于平稳。此时,阻挡层生成速度与溶解速度达到平衡,其厚度保持不变,但氧化反应并未停止,氧化膜的生成与溶解仍在每个孔穴的底部继续进行,使孔穴底部向金属内部移动,随着时间的延长,孔穴加深形成孔隙和孔壁。由于孔隙内电解液的存在,导电离子便可在此畅通无阻,因此在多孔层的建立过程中,电阻值的变化并不大,电压也就无明显的变化,反映在特性曲线上是平稳段。多孔层的厚度取决于工艺条件,主要因素为温度。在阳极氧化过程中,由于各种因素的影响,使溶液温度不断提高,对膜层的腐蚀作用也随之加大,不仅孔底,也使孔口处膜层及外表面膜层的腐蚀速度加大,因此多孔层厚度增长变慢。当孔口膜层的腐蚀速度与孔底处的成膜速度相等时,多孔层的厚度就不会再继续增加,该平衡到来的时间越长,则氧化膜越厚。
在氧化膜的生长过程中,电渗起着重要的作用,使电解液在膜孔内不断循环更新。电渗产生的原因可解释为:在电解液中水化了的氧化膜表面带负电荷,而在其周围的溶液中紧贴着带正电荷的离子(如由于氧化膜的溶解而存在大量的Al3+,因电位差的影响,带电质点相对于固体壁发生电渗作用,即贴近孔壁带正电荷的液层向孔外部流动,而外部新鲜的电解液沿孔的中心轴流入孔内,促使孔内的电解液不断更新,从而使孔加深扩大,如图7-2所示。沉积不同。
金属液面氧化膜对铝合金铸件质量影响
2019-03-11 09:56:47
“铸造”是液态金属成形工艺。处于高温的液态金属,在大气中表面会被氧化,并发作氧化膜,这是众所周知的。可是,长期以来,关于这种氧化膜对铝合金铸件质量的影响,根本上都只考虑金属液中卷进非金属夹杂物的问题,很少作更进一步的讨论。
英国Birmingham大学的J.Campbell等,根据多年的研讨,从微观和微观方面发现折叠的氧化膜夹层(bi-films)对铝合金铸件的质量有十分重要的影响。Campbell等以为,对氧化膜夹层(bi-films)的知道是一项最令人振奋的发现。现在,咱们暂将Campbell等得到的开始定论和见地称为‘氧化膜夹层(bi-films)说’。
液态铝合金中卷进的氧化膜夹层后,其对铸件质量的影响大体上可分为两个方面:一是微观方面,除分裂金属基体使力学性能下降外,还会诱发气孔和小缩孔等铸造缺点;另一是微观方面,对晶粒大小、枝晶距离、铝硅合金中Na和Sr的蜕变效果等都有重要的影响。
一.液态金属表面氧化膜的特性
分析氧化膜的特性,不能不一起考虑其所依靠的金属母液的密度和熔点.在钢、铁方面,以铸钢件出产为例加以阐明。钢液被氧化发作的FeO,熔点和密度都比钢液低得多,并且在高温下的活性很强,根本上不或许独自存在。FeO能够与SiO2结组成低熔点的FeO.SiO2,能够与钢中的硅和锰效果生成MnO和SiO2并进而结组成MnO.SiO2,也能够与钢中的碳效果生成CO,还会有小部分溶于钢液。假如脱氧处理不妥,或出钢后钢液被二次氧化,都会使钢中非金属夹杂物增多,或使铸件发作气孔或表面夹渣之类的缺点。可是,钢液表面发作的氧化物,熔点都低于钢液温度,只能集合,不或许折叠成氧化膜夹层悬浮于钢液中,因而也就不会有氧化膜夹层所构成的各种问题。
铝合金和镁合金的状况则与此彻底不同,现以铝合金为例简要地阐明如下:
铝在液态下的活性很强,铝液表面极易与大气中的氧效果生成Al2O3薄膜。Al2O3的熔点比液态铝合金的温度高得多,并且十分安稳。Al2O3的密度又略高于铝液。因而,Al2O3薄膜易悬浮在铝液中,不会集合而与铝合金液别离。
在铝合金液发作扰动时,表面的Al2O3薄膜就会折叠成夹层,并被卷进金属液中,然后构成许多铝合金所特有的问题。
二.氧化膜夹层的构成及其有害效果
铝合金在熔炼过程中、自熔炉内倾出时、蜕变处理过程中、以高气流速度进行喷吹净化处理时以及浇注过程中,铝合金液都会遭到激烈的扰动。液态金属表面的扰动,会拉动其表面上的氧化膜,使之扩展、折叠、断开。氧化膜断开处显露的清洁合金液面,又会被氧化而发作新的氧化膜。氧化膜的折叠会使其朝向大气一侧的枯燥表面相互贴合,并在两枯燥表面间裹入少数空气,成为‘氧化膜夹层’。
氧化膜夹层易于卷进金属液中,还会在扰动的金属液效果下被挤成小团。因为Al2O3的熔点比铝合金液的温度高一千多摄氏度,并且具有高度的化学安稳性,小团不会熔合,也不会溶于铝合金中。尽管Al2O3的密度略高于铝合金液,但裹入空气后的氧化膜夹层的密度就比较接近于铝合金液。因而,除在大型保温炉内长期静置过程中氧化膜夹层或许下沉外,在一般铸造出产条件下,都会比较安稳地悬浮于铝合金液中。
现已悬浮有氧化膜夹层的铝合金液,再次遭到扰动时,又会发作更多的氧化膜夹层。铸件出产过程中,合金的熔炼、自熔炉倾出、蜕变处理、净化处理、浇注等作业都会使铝合金液发作激烈的扰动,铝合金液中除保存原有的氧化膜夹层外,还会因再次扰动而不断添加新的氧化膜夹层。因而,进入型腔的金属液中都含有很多细小的氧化膜夹层。
金属液充溢型腔后,即处于停止状况,被揉捏成团的氧化膜夹层会逐步舒展成为小片状。金属液冷却到液相线以下后,枝状晶的生核和长大,又是促进被揉捏成团的氧化膜夹层舒展的要素。
铸件凝结后,很多小片状氧化膜夹层自身就是小裂纹,起切开金属基体的效果,当然会使合金的力学性能下降,而损害更大的却是诱发气孔和小缩孔的发作。
跟着液态金属温度的逐步下降,氢在金属液中的溶解度不断下降,可是氢以气孔的方式自液态金属中分出是十分困难的。均匀的液相中发作另一种新相(气相)时,总是先由几个原子或分子集合而成,其体积很小。这种体积细小的新相,其比表面积(即单位体积的表面面积)极大,要发作新的界面,就需求对其作功,这就是新相的界面能,即其表面面积与表面张力的乘积。铝合金液冷却过程中要得到这样大的能量,实际上是不或许的。
即便发作了新相的中心,其长大也需求很大的能量,并且只要在新相的尺度超越某一临界值后才有或许长大。尺度小于临界值的新相中心不或许长大,只会自行消失。
理论上,气相在液相中生核、长大是十分困难的。实际上。假如没有其他诱发要素,在氢含量根本正常的条件下,均匀的铝合金中因分出而发作气孔的状况,是不或许发作的。12后一页
铝合金硫酸阳极氧化后氧化膜暗淡处理
2019-03-11 13:46:31
偶尔发作铝合金硫酸阳极氧化后氧化膜暗淡无光,有时发生点状腐蚀,严峻时黑色点状腐蚀明显,导致零件作废,引起较大丢失。 这类毛病往往是偶尔发作并有特殊原因构成的。在铝氧化处理过程中,半途断电又从头给电,往往会使氧化膜暗淡无光,而半途停电零件在清洗槽停留过久,清洗水槽酸度过高,水质不净,含悬浮物、泥砂等较多,往往会使铝合金制件发作电化学腐蚀,发作点状腐蚀黑斑等。有时向电解液中增加自来水,水经漂处理且Cl-含量超支或有时盛装过HCl的容器未经完全清洗又盛装硫酸,都会使阳极氧化电解液中混人过量的Cl-,然后导致铝合金零件阳极氧化发生点状腐蚀使产品作废等。铝合金硫酸阳极氧化氧化膜质量好坏,抗蚀防护功能的好坏首要取决于铝合金的成分,膜层厚度以及阳极氧化处理工艺条件,如温度、电流密度、运用水质及阳极氧化后的填充关闭工艺等。要削减或防止阳极氧化毛病进步产品质量要从微细处着手,采纳有用办法。 1.对不同的铝合金,如铸构成型、压延成型或机械加工成型或经热处理焊接等工序,要根据实际情况挑选适合的前处理办法。比方,浇铸成型的铝合金表面,其非机加工表面一般应选用喷砂或喷丸除净其原始氧化膜、粘砂等。对硅含量较高的铝合金(特别是铸铝)应通过含有5%左右的硝酸混合酸溶液浸蚀活化,才干有用地坚持杰出的活化表面,确保氧化膜质量。不同原料的铝合金,裸铝和纯零件或巨细规格不同的铝和铝合金零件,一般不宜同槽阳极氧化铝氧化处理。 关于搭接、点焊或铆接的铝合金组合件,关于在阳极氧化过程中易构成气袋不易扫除的铝合金制件,从质量考虑,一般不答应选用硫酸阳极氧化工艺。2.装挂夹具材料有必要确保导电杰出,一般选用硬铝合金棒,板材要确保有必定弹性和强度。拉钩宜选用铜或铜合金材料。已运用过的专用或通用工夹具如阳极氧化处理时再次运用,有必要完全退除其表面氧化膜,确保杰出触摸。工夹具既要确保满足导电触摸面积,又要尽量削减夹具印痕。假如触摸面太小,会导致烧损熔蚀阳极氧化零件。 3.硫酸阳极氧化溶液的温度有必要严格操控,最佳温度规模是15~25℃。硫酸阳极氧化工艺过程中需选用压缩空气拌和,并应装备制冷设备。在无制冷设备的情况下,在硫酸电解液中参加1.5%~2.0%的丙三酸或草酸、乳酸等羧酸,能够使阳极氧化溶液温度规模超越35℃而防止或削减氧化膜的疏松或粉化。—些工艺实验和出产实践已证明,在硫酸阳极氧化电解液中参加适量羧酸或丙三醇可有用削减反响热效应的不良影响,能够在不降低氧化膜厚度和硬度的条件下进步阳极氧化电解液的温度答应上限,在确保质量的前提下,进步出产功率。别的,操控温度稳定的条件下,也要留意有用操控阳极电流密度,才干更好地确保氧化膜质量。 4.硫酸阳极氧化电解液所运用的水质及电解液中的有害杂质有必要严格操控。制造硫酸阳极氧化溶液不宜用自来水,特别不能用污浊的含Ca2+,Mg2+,SiO32-及Cl-含量高的自来水。一般情况下,水中Cl-浓度达25mg/L时就会对铝合金的阳极氧化处理发生有害影响。Cl-(包含其它卤族元素)可损坏氧化膜生成,乃至底子形不成氧化膜。硫酸阳极氧化应选用软化水、去离子水或蒸馏水,电解液中的Ccl-≤15mg/L,总矿物质≤50 mg/L。 硫酸溶液在阳极氧化工艺过程中,会发生油污泡沫及悬浮杂质,应定时扫除。硫酸阳板氧化溶液中常见的其他有害杂质还有Cu2+,Fe3+,Al3+等。假如杂质含量超越答应含量,会发生有害影响,可部分或悉数替换硫酸溶液,才干有用确保铝合金硫酸阳极氧化质量。 铝合金硫酸阳极氧化处理是广泛应用且老练的抗蚀防护装修处理工艺,只需严格执行工艺条件,仔细操作,硫酸阳极氧化氧化膜质量是完全能够确保的。
金属液面氧化膜对铝合金铸件的影响
2019-02-28 10:19:46
“铸造”是液态金属成形工艺。处于高温的液态金属,在大气中表面会被氧化,并发作氧化膜,这是众所周知的。可是,长期以来,关于这种氧化膜对铝合金铸件质量的影响,根本上都只考虑金属液中卷进非金属夹杂物的问题,很少作更进一步的讨论。 英国Birmingham大学的J.Campbell等,根据多年的研讨,从微观和微观方面发现折叠的氧化膜夹层(bi-films)对铝合金铸件的质量有十分重要的影响。Campbell等以为,对氧化膜夹层(bi-films)的知道是一项较令人振奋的发现。现在,咱们暂将Campbell等得到的开始定论和见地称为‘氧化膜夹层(bi-films)说’。 液态铝合金中卷进的氧化膜夹层后,其对铸件质量的影响大体上可分为两个方面:一是微观方面,除分裂金属基体使力学性能下降外,还会诱发气孔和小缩孔等铸造缺点;另一是微观方面,对晶粒大小、枝晶距离、铝硅合金中Na和Sr的蜕变效果等都有重要的影响。 一.液态金属表面氧化膜的特性 分析氧化膜的特性,不能不一起考虑其所依靠的金属母液的密度和熔点.在钢、铁方面,以铸钢件出产为例加以阐明。钢液被氧化发作的FeO,熔点和密度都比钢液低得多,并且在高温下的活性很强,根本上不或许独自存在。FeO能够与SiO2结组成低熔点的FeO.SiO2,能够与钢中的硅和锰效果生成MnO和SiO2并进而结组成MnO.SiO2,也能够与钢中的碳效果生成CO,还会有小部分溶于钢液。假如脱氧处理不妥,或出钢后钢液被二次氧化,都会使钢中非金属夹杂物增多,或使铸件发作气孔或表面夹渣之类的缺点。可是,钢液表面发作的氧化物,熔点都低于钢液温度,只能集合,不或许折叠成氧化膜夹层悬浮于钢液中,因而也就不会有氧化膜夹层所构成的各种问题。 铝合金和镁合金的状况则与此彻底不同,现以铝合金为例简要地阐明如下: 铝在液态下的活性很强,铝液表面极易与大气中的氧效果生成Al2O3薄膜。Al2O3的熔点比液态铝合金的温度高得多,并且十分安稳。Al2O3的密度又略高于铝液。因而,Al2O3薄膜易悬浮在铝液中,不会集合而与铝合金液别离。 在铝合金液发作扰动时,表面的Al2O3薄膜就会折叠成夹层,并被卷进金属液中,然后构成许多铝合金所特有的问题。 二.氧化膜夹层的构成及其有害效果 铝合金在熔炼进程中、自熔炉内倾出时、蜕变处理进程中、以高气流速度进行喷吹净化处理时以及浇注进程中,铝合金液都会遭到激烈的扰动。液态金属表面的扰动,会拉动其表面上的氧化膜,使之扩展、折叠、断开。氧化膜断开处显露的清洁合金液面,又会被氧化而发作新的氧化膜。氧化膜的折叠会使其朝向大气一侧的枯燥表面相互贴合,并在两枯燥表面间裹入少数空气,成为‘氧化膜夹层’。 氧化膜夹层易于卷进金属液中,还会在扰动的金属液效果下被挤成小团。因为Al2O3的熔点比铝合金液的温度高一千多摄氏度,并且具有高度的化学安稳性,小团不会熔合,也不会溶于铝合金中。尽管Al2O3的密度略高于铝合金液,但裹入空气后的氧化膜夹层的密度就比较接近于铝合金液。因而,除在大型保温炉内长期静置进程中氧化膜夹层或许下沉外,在一般铸造出产条件下,都会比较安稳地悬浮于铝合金液中。 现已悬浮有氧化膜夹层的铝合金液,再次遭到扰动时,又会发作更多的氧化膜夹层。铸件出产进程中,合金的熔炼、自熔炉倾出、蜕变处理、净化处理、浇注等作业都会使铝合金液发作激烈的扰动,铝合金液中除保存原有的氧化膜夹层外,还会因再次扰动而不断添加新的氧化膜夹层。因而,进入型腔的金属液中都含有很多细小的氧化膜夹层。 金属液充溢型腔后,即处于停止状况,被揉捏成团的氧化膜夹层会逐步舒展成为小片状。金属液冷却到液相线以下后,枝状晶的生核和长大,又是促进被揉捏成团的氧化膜夹层舒展的要素。 铸件凝结后,很多小片状氧化膜夹层自身就是小裂纹,起切开金属基体的效果,当然会使合金的力学性能下降,而损害更大的却是诱发气孔和小缩孔的发作。 跟着液态金属温度的逐步下降,氢在金属液中的溶解度不断下降,可是氢以气孔的方法自液态金属中分出是十分困难的。均匀的液相中发作另一种新相(气相)时,总是先由几个原子或分子集合而成,其体积很小。这种体积细小的新相,其比表面积(即单位体积的表面面积)极大,要发作新的界面,就需求对其作功,这就是新相的界面能,即其表面面积与表面张力的乘积。铝合金液冷却进程中要得到这样大的能量,实际上是不或许的。 即便发作了新相的中心,其长大也需求很大的能量,并且只要在新相的尺度超越某一临界值后才有或许长大。尺度小于临界值的新相中心不或许长大,只会自行消失。 理论上,气相在液相中生核、长大是十分困难的。实际上。假如没有其他诱发要素,在氢含量根本正常的条件下,均匀的铝合金中因分出而发作气孔的状况,是不或许发作的。 金属液中含有很多悬浮的氧化膜夹层时,状况就大不相同了。氧化膜夹层中大都裹有少数空气,当金属液的温度下降、氢在其间的溶解度下降时,氧化膜夹层中的小空气泡对氢而言是真空,溶于金属液中的氢向空气泡中分散是十分便利的。氢向小空气泡中分散,使氧化膜夹层张大,就在铸件中构成气孔。 假如铝合金液的净化处理作业杰出,金属液中的氢含量很低,铸件中发作的气孔就会很少。可是,假如金属液中没有氧化膜夹层,即便金属液中氢含量较高,凝结时氢也只能以过饱和状况固溶于合金中,不或许发作气孔。 假如铸件的补缩条件欠好,凝结缩短进程中会发作缩孔。因为氧化膜夹层中是空的,易于摆开,缩孔也大都在氧化膜夹层处构成。在这种状况下,溶于金属液中的氢也会向其间分散,使孔洞扩展。 综上所述,能够以为:关于铝合金铸件,氧化膜夹层是使原料力学性能下降、导致铸件发作针孔气孔类缺点的主要原因。为进步原料的力学性能,进步铸件的致密度,采纳办法消除氧化膜夹层比加强脱气净化作业更为重要。 三.削减甚至消除氧化膜夹层的办法 因为知道氧化膜夹层的效果为时不久,现在,关于削减或消除铝合金液中的氧化膜夹层,还没有老练的经历,这正是往后咱们所要面临的课题。按现在的认知,原则上可从以下几方面下手: 合金熔炼进程中,应尽量防止液面氧化膜的扰动。但液面以下金属液的对流和搅动不会导致氧化膜卷进;选用喷吹净化处理,也有脱除悬浮于金属液中的氧化膜的效果,但处理时应尽量下降气流速度,使其对液面氧化膜的损坏效果降到较低程度;选用‘浇包浇注’方法时,较好选用茶壶嘴式浇包,以减轻对液面氧化膜的扰动;选用低压铸造工艺时,如能坚持液流平稳地进入型腔,则铸件本体的力学性能会显着高于用惯例工艺制作的铸件;工艺设计时,有必要力求浇注体系中的金属液流平稳,不发作紊流,较好选用底注方法。 此外,应特别注意作为炉料的铝合金锭的质量。 废金属的收回、再利用,关于可持续发展的工业社会是十分必要的。铝和铝合金制品的一个重要长处就是易于收回再生和再利用,与原生铝比较,再生铝可削减能耗约95%。现在,全球再生铝用量约占金属铝总用量的三分之一。铸造职业中再生铝锭的用量也很可观。 需求着重的是,再生铝锭的质量不同很大。用不同供应商出产的化学成分附近的铝锭,出产的铸件的质量能够大不相同。同一供应商供给的不同炉次的铝锭,质量也能够有很大的不同。再生铝锭出产进程中,对其间氧化膜夹层不加操控,或许是构成这种不同的重要原因之一。 除大力呼吁加强再生铝锭出产进程中的质量操控外,铝合金铸件出产供应商选用再生铝锭时,一定要特别注意来料的质量查核,并且应有试出产阶段。有些供应商宁能够较高的报价购买原生铝锭配料,也不是没有道理的。
铝及铝合金表面化学转化膜处理技术进展
2019-03-14 10:38:21
1化学氧化法 在必定温度下,经过化学反应在铝零件表面生成一层薄的氧化膜,称为铝的化学氧化法。这种办法不需要经过电流,工艺上比电化学氧化法简略,成本低。所生成的氧化膜很薄,一般膜厚约0.5~4μm,膜层质软,耐磨性很低,故不能独自运用,膜层有较好物理吸附才能,是涂漆的杰出底层,经化学氧化后再涂装所得的防护层,可大大提高零件的防护才能。 2阳极氧化法 铝合金的阳极氧化是用铝或铝合金作阳极,用铅、碳或不锈钢作阴极,在草酸、硫酸、铬酸等的水溶液中电解。用电力进行阳极氧化可得到天然氧化法难以得到的成膜速度。在氧化成膜进程中,同时发作两个进程:一是在铝板表面生成Al2O3氧化膜的进程;二是在氧化膜生成的进程伴随着氧化膜溶解的进程。只有当氧化膜的生成速度超越其溶解速度,方可得到必定厚度的氧化膜,膜厚度一般在5~15μm。该膜是由细密的阻止层和柱状结构的多孔层组成的双层结构。阳极氧化膜可分为两大类:多孔质型——在硫酸、草酸等酸电解浴中生成并垂直于表面构成十分纤细的孔的膜;壁垒型——是在铵等中性盐电解浴中生成的无孔的极薄的膜,通常被用于电解电容器等。 3微弧氧化法 微弧氧化又称等离子氧化,是在阳极氧化基础上,在金属基表面原位成长陶瓷层的一种表面处理技能。其根本功能和陶瓷(刚玉)相似,具有很高的硬度和耐磨、耐高温功能,还具有很高的绝缘性和耐酸碱腐蚀功能等。 4稀土转化膜 现在国内外在这方面的研讨已获得很大发展,其中所开发的稀土钝化技能因具有无毒无污染,防蚀效果好的特色而倍受重视。现在,稀土转化膜工艺大致能够分红三类:①含强氧化剂等成膜促进剂的化学法;②化学法与电化学相结合的工艺;③稀土bohmite层工艺。参加强氧化剂如H2O2、KMnO4、(NH4)2S2O4等可大大削减处理时刻,溶液处理温度也不高,含低温短时成膜的强氧化剂的化学法工艺是最有开发潜力的;而化学法与电化学相结合的工艺处理过程烦琐,而且溶液处理温度也在欢腾状况;稀土bohmite层工艺也存在处理温度较高的缺陷。 5有机硅烷化处理 硅烷化处理传统上选用浸涂工艺,把铝合金浸入在这种稀的硅烷化溶液中必定时刻,随后在必定温度下固化,即可在铝合金表面构成几百纳米厚的涂层(要比传统改变涂层薄得多),该涂层能有效地避免铝合金发作各种形式的腐蚀。胡吉明等选用电化学技能在LY12铝合金表面堆积制被了十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)膜。反射吸收红外光谱标明,DTMS硅烷试剂与铝合金基体表面发作了化学键合效果,生成-SiOAl键实现成膜、电化学阻抗谱(EIS)测验结果标明,与开路电位比较,选用阴极电位堆积办法得到硅烷膜的耐蚀功能有明显提高。 6磷化底漆处理 磷化底漆的基料,组分一以聚乙烯醇缩丁醛树脂为主,加有铬酸盐等防锈颜料和助剂,组分二为磷酸,运用前将两组分按规则份额混合均匀,喷涂在铝板表面时一部分磷酸与金属铝结合,使金属表面和涂膜连成一体,涂膜具有必定的防腐蚀才能,又能与涂层体系中的底漆具有杰出的结合才能,可是,磷化底漆对施工条件要求高,稍不当心,就会形成漆膜变脆,形成大规模掉漆的严重后果。
铝合金阳极氧化膜滴碱试验方法
2019-03-01 10:04:59
跟着建筑铝合金型材表面处理工艺技术的不断完善和进步,关于产品质量的要求也应相应的进步,为此,新公布的2000版国家标准GB/T 5237.1-5237.5《铝合金建筑型材》在1993版GB/T5237的基础上进行了大篇幅的修正,将原冶标YS/T 100-1997《电泳涂漆铝合金建筑型材》和YS/T 407-1997《粉末静电喷涂铝合金建筑型材》一起统一到标准中来,一起增加了氟碳漆喷涂型材的内容。在修订过程中,很多参阅选用了国外先进的标准,其间GB/T 5237.2-2000《铝合金建筑型材 第2部分 阳极氧化、上色型材》中滴碱实验的功能指标就与日本工业标准JIS H8601《铝及铝合金阳极氧化膜》中所规则耐碱性的功能指标相一致。但二者在实验办法上仍是有些差异,我国标准GB/T 5237.2中规则的滴碱实验办法为目视调查法或仪器丈量法,而日本工业标准JIS H 8601中的耐碱性实验办法仅规则了仪器丈量法【注:日本工业标准JIS H 8601中耐碱性实验办法规则了两种仪器丈量法,一种是电压实验法(alkali resistance test by electromotive force);另一种则是碱点滴实验法(alkali spot test),即国内一些查验人员所选用滴碱实验办法中的仪器丈量法。】。
1 实验原理讨论
我国铝合金建筑型材国家标准和日本工业标准对滴碱实验的办法原理都未进行描绘,而为了更好的把握滴碱实验的操作办法,了解滴碱实验的办法原理是有必要的。滴碱实验首要用于调查阳极氧化膜的耐碱腐蚀功能。关于阳极氧化膜来说,其耐碱腐蚀功能相对比较差,当必定浓度的溶液滴在阳极氧化膜表面之后,将很快对阳极氧化膜进行腐蚀,假如封孔不良或氧化膜疏松等原因而导致阳极氧化膜耐碱腐蚀性差时,其腐蚀速度将会更快,因而经过核算阳极氧化膜被穿透时刻可用于点评阳极氧化膜的耐碱腐蚀功能。但由于溶液对氧化膜的腐蚀速度快,给氧化膜耐碱腐蚀功能的点评带来必定的难度。现在,滴碱实验首要存在着两种实验办法,一种是目视调查法,一种是仪器丈量法。目视调查法是根据当溶液滴在氧化膜表面之后,氧化膜将会渐渐溶解,其化学反响方程式如下:
Al2O3·χH2O+2NaOH=2NaAlO2+(χ+1)H2O
氧化膜在溶解过程中,溶液不断向氧化膜内部腐蚀,当溶液腐蚀到基体金属表面之后,金属铝与溶液发作置换反响,在反响过程中将会有分出而发生腐蚀冒泡。其化学反响方程式如下:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
而仪器丈量法是根据阳极氧化膜的电绝缘性而提出的,铝基体是电的良导体,铝阳极氧化膜则是高电阻的绝缘膜,其绝缘性与氧化膜的厚度有关,在氧化膜被溶液溶解过程中,跟着氧化膜厚度的下降其电阻也将会渐渐下降,当电阻下降到必定数值的时分可以为导电,即以为氧化膜被溶解。
2 目视调查法的留意事项及首要影响要素讨论
关于滴碱实验考虑的关键是,实验温度的操控以及怎么精确地判别氧化膜刚好被穿透的时刻。我国GB/T 5237.2-2000中对滴碱实验办法规则为:“在35℃±1℃下,将大约10mg、100g/LNaOH溶液滴至型材试样的表面,目视调查液滴处直至发生腐蚀冒泡,核算其氧化膜被穿透的时刻。也可用仪器丈量氧化膜穿透的时刻。”也就是说,国标认可了两种滴碱实验办法,即目视调查法和仪器丈量法。关于目实验调查法,国标描绘的比较简单,实验操作中的一些留意事项及其影响要素未作描绘。而为了确保测验成果的精确性,在操作过程中关于影响要素应加以留意,以便尽可能削减或防止这些要素的影响,本办法应留意的事项首要有以下几点:(1)试样的操控,试样受检面有必要坚持完好,不允许有擦花或划伤等损坏,并且受检面有必要清洁,不允许有污渍、油污等脏物掩盖在受检面上,因而测验前一般要用不损坏氧化膜的有机溶剂悄悄擦洗试样表面;(2)实验溶液浓度的操控,溶液的浓度有必要严格操控到100g/L,浓度偏低或偏高将直接导致测验成果偏大或偏小;(3)实验温度的操控,实验时不只要确保实验环境温度操控在35℃±1℃,并且实验溶液和试样也有必要操控在35℃±1℃,为此在测验前应先将试液和试样放置于恒温仪器中坚持一段时刻,只有当试液和试样恒定在35℃±1℃之后才可以进行测验;其四是恒温仪器的选用,恒温仪器的选用在本办法中是一个非常重要的环节,由于所选用的恒温仪器不只应起到恒温的效果,还有必要考虑要便于调查仪器内试样的改变状况,假如所选用的恒温仪器没有一个可以明晰地调查仪器内试样改变状况的调查口,那么要想精确地判别出试样何时开端腐蚀冒泡是不大可能的。别的,目视调查法还受实验人员经历的影响,在实践查验工作中发现,从阳极氧化膜开端溶解到氧化膜被穿透(试样开端腐蚀冒泡)这一过程中并没有一个很明显的改变,给氧化膜穿透时刻的判别带来很大难度,这就对实验人员提出了很高的要求,实验人员有必要要有非常丰富的实践经历,可以精确地判别出氧化膜何时被穿透而开端腐蚀冒泡。
铝合金成分对硬质阳极氧化膜质量的影响
2018-12-27 11:13:39
在硬质阳极氧化过程中,当铝合金中有害成分浓度超过允许值时,对氧化膜的均匀性和完整性都会有一定的影响。尤其是铝一铜合金、铝一硅合金,硬质阳极氧化困难较大,质量较难保证。当铝-铜合金中铜含量大于5%,铝一硅合金中硅含量大于7.3%时,不适宜用直流电进行硬质阳极氧化,而需采用直流电和交流电叠加方法进行氧化处理。
钯合金与钯管钯膜
2019-03-19 11:03:29
用于与杂质的分离。钯管纯化氢的原理是,在300—500℃下,把待纯化的氢通入钯管的一侧时,氢被吸附在钯管壁上,由于钯的4d电子层缺少两个电子,它能与氢生成不稳定的化学键(钯与氢的这种反应是可逆的),在钯的作用下,氢被电离为质子其半径为1.5×1015m,而钯的晶格常数为3.88×10-10m(20℃时),故可通过钯管,在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子,从钯管的另一侧逸出。在钯管表面,未被离解的气体是不能透过的,故可利用钯管获得高纯氢。虽然钯对氢有独特的透过性能,但纯钯的机械性能差,高温时易氧化,再结晶温度低,易使钯管变形和脆化,故不能用纯钯作透过膜。在钯中添加适量的IB族和Ⅷ族元素,制成钯合金,可改善钯的机械性能。目前应用的钯合金中,银约占20—30%,其他成分(如金等)的含量<5%。氢透过钯合金的速率与温度、膜的厚度及渗透摸两侧的原料氢和纯氢的压力差(△P)有关。升高温度,增大△P及减小膜的厚度,会使透氢速率增加。但温度升高,将使渗透膜的抗拉强度降低。因此,钯管的使用温度通常控制在450℃左右。某些杂质可导致钯中毒,使透气性能变坏,甚至可使膜遭到破坏。能引起钯中毒的物质有:、砷化物、卤化物、油蒸气、含硫和含物质以及粉尘等。钯合金可制成管状(称为钯管)或膜片(称钯膜)。
铝或铝合金三价铬化学转化膜的制备方法
2019-03-11 09:56:47
铝及铝合金的表面天然氧化膜为5mm左右,因为厚度较薄,简略磨损、擦伤,耐腐蚀性较差,假如暴露在室外、海边等腐蚀性严峻的环境中,表面会很快生成一层铝锈。为了进步铝及铝合金表面氧化膜的抗腐蚀性,需要对铝及铝合金表面进行人工处理,添加氧化膜的厚度。现在,使用较广的首要是化学转化膜及阳极氧化处理。化学转化膜与阳极氧化比较,具有操作简略,成本低,耗能少,成膜时间短,对基体质料要求低,对铝及铝合金疲惫功能影响较小,适用于杂乱零件如细长管、点焊件及铆接件等表面处理的多种长处。
传统上,选用六价铬为首要成份对铝及铝合金表面进行铬化学转化膜处理,但六价铬具有很强的毒性,因而遭到各国环保法规,如欧盟的RoHS法规等的制止或约束。为了替代六价铬转化膜,已有一些相关的研讨,如铈化学转化膜(铝合金上铈氧化膜构成的电化学研讨。材料维护,1995,28(3):1~3)、无铬化学转化膜(铝合金表面无铬化学转化膜的研讨,材料维护,2005,34(6):38~39)等,但铈化学转化膜不光耐腐蚀功能欠好,且这种膜无色通明不便于辨认,无铬化学转化膜的耐腐蚀功能依然较差,只本领35%的NaC1盐水浸泡3天,这依然达不到人们对铝合金表面耐腐蚀性的要求。
由中南大学余会成;陈白珍;徐徽;杨喜云;石西昌创造规划的一种铝或铝合价铬化学转化膜的制备办法:将铝或铝合金工件在50~100g/L水溶液中活化1~2分钟,活化反响温度为5~30℃;用去离子水清洗;将清洗后的工件放入可溶性三价铬盐及磷酸混合水溶液中铬化6~10分钟,三价铬离子浓度为1~20g/L,磷酸浓度为1~25g/L,用稀或稀硫酸调整反响系统pH值至1.6~4.0,铬化温度为10~60℃。本创造处理了现有技能中六价铬毒性大的缺陷,工艺进程和产品到达环保要求,所制得的三价铬化学转化膜与六价铬化学转化膜的质量相同。
与现在的技能比较,本创造具有如下的技能长处和作用:
1、本创造以低毒的三价铬化物为质料对铝及铝合金表面进行化学转化膜处理,处理了原以六价铬为首要成分的铝及铝合金表面转化膜工艺进程毒性大的缺陷,工艺进程及产品契合环保要求,如契合欧盟环保法规的RoHS要求;
2、本创造的三价铬化学转化膜的防腐功能与六价铬化学转化膜的根本相同,膜呈淡绿色或绿色,在3.5%的NaCl盐水中浸泡10天以上不生铝锈;
3、本创造工艺简略易行,成膜时间短,成本低,对铝及铝合金疲惫功能影响小,对基体质料要求低,不受基体质料的影响。
铝合金成分对硫酸阳极化膜层质量的影响
2019-01-02 09:41:17
铝合金的成分(均指质量分数)对膜层的外观、厚度和致密性有很大的影响。纯铝的膜层透明、光泽度好、较厚而致密。对于铝镁合金,当镁含量低于3%以固溶体形式存在时,对膜层质量影响不大,而当其含量高于3%时,合金有Mg5A18第二相析出。它在阳极化时容易溶解,使成膜效率低,膜层薄,均匀性和光泽性都较差。
对于含硅的铝合金,当硅含量小于0.8%而且不含锰时,对阳极化过程影响不大,可生成有光泽的无色氧化膜;当硅含量大于2%时,阳极化膜呈灰色甚至是灰黑色。含硅10%~l2%的铸铝合金所生成的膜层呈不均匀的色调。 对于铝铜合金,其铜含量大于4%即为存在有CuAl2或CuAl2Mg的第二相。它们在阳极化过程中极易溶解,使其膜层较薄且厚度不均匀,孔隙率高,硬度低,膜层带绿色,无光泽,常带有色斑,着色效果差,严重时出现疏松的膜层。对铝锌合金,其中锌是超硬铝的主要合金元素,含量大于5%。锌的存在可使合金阳极化的端电压比纯铝低3V。成膜的极限厚度较薄,外观有些灰暗。
铝合金表面常温快速成膜液及其使用方法
2019-03-11 11:09:41
撤销金属表面铬酸盐化学转化处理、开发其代替技能已经成为世界各国工业界的一项重担。
铝合金表面常温快速成膜液及其使用方法,其意图在于供给一种不含六价铬且在常温条件下易于快速成膜的铝合金化学成膜液,使其表面易于构成具有优秀防腐和粘合功能、色泽均匀的转化膜。
本发明公开了一种铝合金表面常温快速成膜液及其使用方法,所述成膜液的配方中含:硅酸盐、钛盐、过氧化物、氟化物、金属三价盐、溶液的pH值在1~9,溶液的温度在1~40℃的规模。本发明在使用时,温度控制在1~40℃,pH为2~8,与铝合金的触摸时刻为1~10分钟。因本发明不含六铬价和铁酸钾,所以不仅对环境的污染大大减轻;本发明因为金属三价盐的参加,它们常温条件下的易沉积性质使其在铝合金表面易于成为后续转化膜沉积反响发作所需求的异相成核的晶种,然后加快转化膜的生成速度,节约工业出产时刻和动力,下降出产成本,满意工业大规模接连化出产的要求。本发明溶液安稳、易于成膜,所构成的转化膜耐腐蚀和粘合功能优越。
铝合金成分对硬质阳极氧化膜的质量有何影响?
2018-12-28 09:57:31
在硬质阳极氧化过程中,当铝合金中有害成分浓度超过允许值时,对氧化膜的均匀性和完整性都会有一定的影响。尤其是铝一铜合金、铝一硅合金,硬质阳极氧化困难较大,质量较难保证。当铝-铜合金中铜含量大于5%,铝一硅合金中硅含量大于7.3%时,不适宜用直流电进行硬质阳极氧化,而需采用直流电和交流电叠加方法进行氧化处理。
铝及铝合金化学氧化液温度低对氧化膜有什么影响?
2018-12-11 14:32:11
影响: ①低于20℃时生成膜层薄,防锈能力差;
②温度高于40℃时反应加快、膜层疏松、结合力不好,起粉末。
处理方法:生产实践证明,最适宜温度为30~36℃。
铝合金型材阳极氧化膜滴碱试验法探讨
2019-02-28 10:19:46
跟着建筑铝合金型材表面处理工艺技术的不断完善和进步,关于产品质量的要求也应相应的进步,为此,新公布的2000版国家标准GB/T5237.1-5237.5《铝合金建筑型材》在1993版GB/T5237的基础上进行了大篇幅的修正,将原冶标YS/T100-1997《电泳涂漆铝合金建筑型材》和YS/T407-1997《粉末静电喷涂铝合金建筑型材》一起统一到标准中来,一起增加了氟碳漆喷涂型材的内容。在修订过程中,很多参阅选用了国外先进的标准,其间GB/T5237.2-2000《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、上色型材》中滴碱实验的功能指标就与日本工业标准JISH8601《铝及铝合金阳极氧化膜》中所规则耐碱性的功能指标相一致。但二者在实验办法上仍是有些差异,我国标准GB/T5237.2中规则的滴碱实验办法为目视调查法或仪器丈量法,而日本工业标准JISH8601中的耐碱性实验办法仅规则了仪器丈量法【注:日本工业标准JISH8601中耐碱性实验办法规则了两种仪器丈量法,一种是电压实验法(alkali resistance test by electromotive force);另一种则是碱点滴实验法(alkali spot test),即国内一些查验人员所选用滴碱实验办法中的仪器丈量法。】。
1实验原理讨论
我国铝合金建筑型材国家标准和日本工业标准对滴碱实验的办法原理都未进行描绘,而为了更好的把握滴碱实验的操作办法,了解滴碱实验的办法原理是有必要的。滴碱实验首要用于调查阳极氧化膜的耐碱腐蚀功能。关于阳极氧化膜来说,其耐碱腐蚀功能相对比较差,当必定浓度的溶液滴在阳极氧化膜表面之后,将很快对阳极氧化膜进行腐蚀,假如封孔不良或氧化膜疏松等原因而导致阳极氧化膜耐碱腐蚀性差时,其腐蚀速度将会更快,因而经过核算阳极氧化膜被穿透时刻可用于点评阳极氧化膜的耐碱腐蚀功能。但由于溶液对氧化膜的腐蚀速度快,给氧化膜耐碱腐蚀功能的点评带来必定的难度。现在,滴碱实验首要存在着两种实验办法,一种是目视调查法,一种是仪器丈量法。目视调查法是根据当溶液滴在氧化膜表面之后,氧化膜将会渐渐溶解,其化学反响方程式如下:
Al2O3·χH2O+2NaOH=2NaAlO2+(χ+1)H2O
氧化膜在溶解过程中,溶液不断向氧化膜内部腐蚀,当溶液腐蚀到基体金属表面之后,金属铝与溶液发作置换反响,在反响过程中将会有分出而发生腐蚀冒泡。其化学反响方程式如下:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
而仪器丈量法是根据阳极氧化膜的电绝缘性而提出的,铝基体是电的良导体,铝阳极氧化膜则是高电阻的绝缘膜,其绝缘性与氧化膜的厚度有关,在氧化膜被溶液溶解过程中,跟着氧化膜厚度的下降其电阻也将会渐渐下降,当电阻下降到必定数值的时分能够为导电,即以为氧化膜被溶解。
2目视调查法的留意事项及首要影响要素讨论
关于滴碱实验考虑的关键是,实验温度的操控以及怎么精确地判别氧化膜刚好被穿透的时刻。我国GB/T5237.2-2000中对滴碱实验办法规则为:“在35℃±1℃下,将大约10mg、100g/LNaOH溶液滴至型材试样的表面,目视调查液滴处直至发生腐蚀冒泡,核算其氧化膜被穿透的时刻。也可用仪器丈量氧化膜穿透的时刻。”也就是说,国标认可了两种滴碱实验办法,即目视调查法和仪器丈量法。关于目实验调查法,国标描绘的比较简单,实验操作中的一些留意事项及其影响要素未作描绘。而为了确保测验成果的精确性,在操作过程中关于影响要素应加以留意,以便尽可能削减或防止这些要素的影响,本办法应留意的事项首要有以下几点:(1)试样的操控,试样受检面有必要坚持完好,不允许有擦花或划伤等损坏,而且受检面有必要清洁,不允许有污渍、油污等脏物掩盖在受检面上,因而测验前一般要用不损坏氧化膜的有机溶剂悄悄擦拭试样表面;(2)实验溶液浓度的操控,溶液的浓度有必要严格操控到100g/L,浓度偏低或偏高将直接导致测验成果偏大或偏小;(3)实验温度的操控,实验时不只要确保实验环境温度操控在35℃±1℃,而且实验溶液和试样也有必要操控在35℃±1℃,为此在测验前应先将试液和试样放置于恒温仪器中坚持一段时刻,只有当试液和试样恒定在35℃±1℃之后才能够进行测验;其四是恒温仪器的选用,恒温仪器的选用在本办法中是一个非常重要的环节,由于所选用的恒温仪器不只应起到恒温的效果,还有必要考虑要便于调查仪器内试样的改动状况,假如所选用的恒温仪器没有一个能够明晰地调查仪器内试样改动状况的调查口,那么要想精确地判别出试样何时开端腐蚀冒泡是不大可能的。别的,目视调查法还受实验人员经历的影响,在实践查验作业中发现,从阳极氧化膜开端溶解到氧化膜被穿透(试样开端腐蚀冒泡)这一过程中并没有一个很明显的改动,给氧化膜穿透时刻的判别带来很大难度,这就对实验人员提出了很高的要求,实验人员有必要要有非常丰富的实践经历,能够精确地判别出氧化膜何时被穿透而开端腐蚀冒泡。
3仪器丈量法的办法描绘
关于仪器丈量法在国标中并未描绘其具体的操作办法,但日本工业标准JISH8601中规则按JISH8681-1:1999《铝及铝合金阳极氧化膜耐腐蚀性实验办法-第1部分:耐碱性实验》履行,在JISH8681-1中对仪器丈量法进行了具体的描绘。为了使国内从事质量查验作业的人员对仪器丈量法有一个比较清楚的了解,本文就日本工业标准JISH8681-1所规则的碱点滴实验办法(仪器丈量法)的操作关键进行介绍。本办法首要的实验仪器有:滴液仪器(能够在设定的时刻距离按设定的试液量接连地滴落试液)、恒温仪器以及测电阻的仪器。其实验要求如下表所示:
项目实验要求
实验空气温度35℃±1℃
实验溶液温度35℃±1℃
每个测验点的实验面积大约28mm2(直径为6mm)
每个测验点的试液量大约16mg
试液滴落的时刻距离5s
溶液的浓度100g/L
在实验前应选用浸有恰当溶剂(如、乙醇等对试样无腐蚀的溶剂)的柔软的布将试样表面的污渍清洗洁净。接着用耐碱性墨水或其他墨水在试样表面画一些必定距离而且内径大约为6mm的圆或将有一些直径为6mm的孔的合成树脂带粘在试样表面,并将试样放在温度为35℃±1℃的恒温仪器中至少坚持30min,使试样温度恒定为35℃±1℃。然后用滴液仪器将试液接连地滴落到试样上符号的圆内。当腐蚀冒泡点的数量增加到一切测验点的数量一半时,立行将试样投入漂洗水中,在测验面上用棉球等悄悄地擦拭并晒干。记载从较初滴落的液滴或较后滴落的液滴到试样被投入水中的距离时刻。用可测电阻的仪器丈量每个测验点的导电性,要求每个点丈量3次,当仪器的读数到达5000Ω或更低,则以为此测验点导电而且以为此测验点的氧化膜已被溶解。核算较后一个导电的测验点到试样被投入水中的距离时刻,这一时刻就可用于点评该试样耐碱腐蚀功能。但是,笔者以为仪器丈量法的操作也并不必定要求一尘不变,根据本办法的实验原理,对操作过程进行恰当的修正也仍是能够的。例如国内有些查验人员将仪器主动滴加试液的操作改为手动滴加试液,这应该算是一个很好的改动,由于这一改动使仪器丈量法的适用范围更广,一般的实验室都可选用,而无需购买专门的试液滴加仪器。
4定论
(1)仪器丈量法对氧化膜被穿透的判别是经过丈量其导电性来反映的,与目视调查法相比较,其操作简单易行,削减了人为要素的影响,使成果的重现性更好。
(2)与目视调查法相比较,仪器丈量法对查验人员经历的要求更少些,有利于新触摸本实验的查验人员快速把握。
铝合金型材的清洁及铬酸盐转化膜层处理
2019-01-15 09:51:29
基材喷涂前,铝合金型材进入喷涂车间的靠前道工序—前处理,其表面有油污、氧化层、铝屑等杂技,必须除去,否则涂层会形成明显颗粒、麻点,这将严重影响氟碳涂料膜层的附着力及外观质量。 当型材表面采用铬酸盐化学转化膜工艺处理时,需满足一定的厚度和一定的外观质量要求(见下表。其处理时间要求严格,时间过短,铬化膜层形成不完善,不利于涂层附着。时间过长(反应过剩)会形成粉状物,使涂层出现针孔、桔皮等现象。一般控制转化膜厚度在200~1300mg/m2范围内(用重量法测定)。铬化膜的耐蚀性较佳,其抗盐雾腐蚀试验的结果几乎是磷铬酸膜的两倍,甚至可以通过2000h中性盐雾腐蚀试验。其优越的耐蚀性原因之一是铬化膜中保留六价格,在腐蚀介质中起到修补的作用。
铝合金氧化成膜工序中需要注意的技术问题
2019-03-11 13:46:31
(1)氧化。溶液配方及工作条件: 铬酐4~5g/L 温度25~35℃ 1~1.2g/L 时刻30~60s 铁0.5~0.7g/L 经前处理后要当即转入氧化工序,以防因工件在大气中放置过久而又生成天然氧化膜而影响氧化层的质量。再度浸泡在清水中虽优于暴露在大气中,但也不宜浸泡过久。 氧化过程中溶液的温度是至关重要的工艺条件,溶液温度过高,成膜速度加速,氧化膜简单呈现粉化;溶液温度过低,成膜速度缓慢,所生成的膜颜色偏淡,附着力差。 在同一类型铅材为求得表面根本共同的颜色,应在同一溶液温度下处理相同时刻。 在必定的范围内温度与时刻成反比,即溶液温度越高,所需时刻越短,反之所需时刻越长。 铝材纯度越高所需的氧化处理时刻越长。氧化处理时刻缺乏,生成的氧化膜过于浅淡;铝材纯度低,氧化时刻缩短,不然氧化膜显陈腐,乃至影响膜层的导电功能。 为了取得均匀的氧化膜颜色,小件氧化时可在溶液中多晃动,大件可采纳拌和溶液或静处理(不拌和溶液、不晃动工件),以防工件的边际部位与溶液的交换机会比工件的中心部位多而发生不均匀的氧化膜颜色。 (2)循环水冲刷。关于有盲孔、狭缝的工件要加强对这些部位的冲刷,并甩净里边的残留溶液,以防氧化溶液流出来氧化面受损坏。 (3)自检。工件经循环水冲刷后宜即自检质量,如发现有缺点的可在碱液中退除,出光后从头氧化。
7050铝合金阳极氧化膜的制备及其显微组织的研究
2019-01-11 10:51:50
Al及其合金表面与氧反应能生成一层氧化膜,这层钝化膜可以耐大气腐蚀,但是膜上的氧化铝为非晶态,且膜表面不均匀、不连续。自从铝阳极氧化工艺出现后,铝阳极氧化膜的制备工艺从电解液、外加电源的分类上有很多种,如硫酸法、草酸法、有机酸法和直流法。本文采用先电解抛光处理样品,然后采用两种不同混合酸作为电解液,对铝合金进行恒电压直流阳极氧化,研究了氧化时间对铝阳极氧化膜生长厚度的影响,并对氧化膜微观结构进行了表征,同时分析了一些现象产生的原因。 实验材料是块状铸态7050铝合金,其主要化学成分为(质量分数,%):0.12Si,0.15Fe,2.0~2.6Cu,0.1Mn,1.9~2.6Mg,0.04Cr,5.7~6.7Zn,0.06Ti,0.08~0.15Zr。在块状铝合金上切取10mm×30mm×10mm的金相样品,依次在不同型号的水磨砂纸上细磨,然后粗抛,用浓度大、粒度较粗的Al2O3粉与水混合的悬浮液做粗抛光剂,抛光机的转数为400~600r/min,较后做适当的精抛,直至肉眼看不到明显的划痕为止。用水冲洗,酒精脱水,吹干备用。在电解抛光前用Keller试剂(1.0%HF,1.5%HCl,2.5%HNO3和95%水的混合试剂)侵蚀,以显示变形层。 电解抛光液70%(体积分数)的高氯酸10mL与无水乙醇90mL的混合溶液。温度80~90℃;电压14~18V;电流密度0.1A/cm2;抛光时间20s。实验中以不锈钢板作阴极,将7050铝合金试样在HBF4水溶液中进行阳极覆膜,电解后试样用水冲洗,然后在1∶1(体积分数)硝酸溶液中清洗表面上的电解产物,较后超声波清洗,酒精擦干,以备覆膜之用。覆膜所用装置与电解抛光的相同,电压15~22V,电流密度0.1A/cm2,室温,时间5s。制膜液选取了两种,(1)由成分为HBF4水溶液[5.5gH3BO3加入15mL的(20%~30%)HF,使其充分溶解至清澈的溶液]再兑上500mL蒸馏水而成;(2)95%~98%(体积分数)的硫酸38mL,85%(体积分数)43mL磷酸,蒸馏水19mL。 根据Al及其合金的极化曲线来调节时间和电流密度,发现低电压、小的电流密度对电解抛光效果比较好。在一定时间范围内,阳极氧化膜厚度随时间的延长而增大。对膜表面进行了XRD成分分析,结果表明,在膜的表层含有非晶态和晶态的Al2O3。
硫酸阳极氧化铝合金成分对氧化膜的影响
2018-12-29 13:37:17
铝合金的化学成分除影响生成氧化膜的抗蚀能力之外,对生成的氧化膜厚度也有一定影响。如在同样氧化处理条件下,纯铝所得氧化膜要比铝合金的厚。铝硅合金较难氧化,氧化膜层发暗发灰。因此,有包铝层的和没有包铝层的钣金件要分别进行阳极氧化处理。因为同槽氧化处理时纯铝的氧化膜生成得快而厚,裸铝的氧化膜生成得慢而薄。
铝合金的电镀、喷涂、拉丝 、阳极、喷沙、钝化、抛光、氧化膜处理
2018-12-20 09:35:41
铝合金及铝型材通常都需要进行表面处理满足不同需求,常见的铝合金表面处理有电镀、喷涂、拉丝、阳极、喷沙、钝化、抛光、氧化膜处理等 1、喷砂,主要作用是表面清理,在涂装(喷漆或喷塑)前喷砂可以增加表面粗糙度,对附着力提高有一定贡献,但贡献有限,不如化学涂装前处理。 2、着色:对铝进行上色主要有两种工艺:一种是铝氧化上色工艺,另外一种是铝电泳上色工艺。在氧化膜上形成各种颜色,以满足一定使用要求,如光学仪器零件常用着黑色,纪念章着上金黄色等。 3、导电氧化(铬酸盐转化膜)——用于既要防护又要导电的场合。 4、化学氧化:氧化膜较薄,厚度约为0.5~4微米,且多孔,质软,具有良好的吸附性,可作为有机涂层的底层,但其耐磨性和抗蚀性能均不如阳极氧化膜; 铝及铝合金化学氧化的工艺按其溶液性质可分为碱性氧化法和酸性氧化法两大类。 按膜层性质可分为:氧化物膜、磷酸盐膜、铬酸盐膜、铬酸-磷酸盐膜。 5、电化学氧化,铝及铝合金的化学氧化处理设备简单,操作方便,生产效率高,不消耗电能,适用范围广,不受零件大小和形状的限制。氧化膜厚度约为5~20微米(硬质阳极氧化膜厚度可达60~200微米),有较高硬度,良好的耐热和绝缘性,抗蚀能力高于化学氧化膜,多孔,有很好的吸附能力。 6、喷涂:用于设备的外部防护、装饰,通常都在氧化的基础上进行。铝件在涂装前应进行前处理才能使涂层和工件结合牢固,一般的有三种方法1、磷化(磷酸盐法)2、铬化(无铬铬化)3、化学氧化。 7:阳极氧化:就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。刷镀合用于局部镀或修复。滚镀合用于小件,如紧固件、垫圈、销子等。通过电镀,可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层,还可以修复磨损和加工失误的工件。电镀液有酸性的、碱性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液,不管采用何种镀覆方式,与待镀制品和镀液接触的镀槽、悬挂具等应具有一定程度的通用性。 8、化学抛光化学抛光是利用铝和铝合金制作在酸性或碱性电解质溶液中的选择性自溶解作用,来整平抛光制年表面,以降低其表面粗糙度、PH的化学加工方法。这种抛光方法具有设备简单、不用电源,不受制件外型尺寸限制,抛兴速度高和加工成本低等优点。铝及铝合金的纯度对化学抛光的质量具有很大的影响,它的纯度愈高,抛光质量愈好,反之就愈差。 9、钝化是使金属表面转化为不易被氧化的状态,而延缓金属的腐蚀速度的方法。 一种活性金属或合金,其中化学活性大大降低,而成为贵金属状态的现象,叫钝化。 金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构,形成了一层薄膜(往往是看不见的),紧密覆盖在金属的表面,则改变了金属的表面状态,使金属的电极电位大大向正方向跃变,而成为耐蚀的钝态。如Fe→Fe++时标准电位为-0.44V,钝化后跃变到+0.5~1V,而显示出耐腐蚀的贵金属性能,这层薄膜就叫钝化膜。
合金铝卷氧化膜不均匀的原因
2018-04-23 17:45:49
大家应该都知道合金铝卷的表面有氧化膜,可以保护合金铝卷但有时我们会发现氧化膜会出现颜色不均的情况。那么这是怎么回事呢?下面合金铝卷厂家明泰铝业给大家介绍一下合金铝卷氧化膜不均匀的问题原因及预防。1、问题:摆动在插槽中工作面积过大,然后在氧化膜生成的颜色不一致。预防的办法:氧化工件回转起伏小,可以安静的处置,但是当溶液温度过低容易出现地图状花斑,显得不自然.2、问题:合金铝卷加工包覆层被破坏的部分被切断时,外穿着优质铝合金,内层是杂铝,由于区别较大,因此氧化后会产生"白癜风"状斑点。预防的办法:材料严格把控,减少或清除杂铝。3、问题:工艺操作在工件碱性蚀刻处置不完整,原来的部分氧化膜,污垢不能整除;碱性蚀刻光后立即进行处置,表面上仍碱性;在转移过程中的工件接触异物。预防的办法:生产 过程 中 严格 保证合金铝卷工艺的完整性,才能生产出更好的产品。
从日本独创复化膜工艺看铝合金表面处理技术发展
2019-01-09 09:34:13
在2016年过去不久的欧洲铝工业展览会中,各项展览会水平指标屡创新高。几乎世界上所有的跨国铝业公司都参加了展览会,带来了各自的新材料、新工艺、新产品与新经营理念。
其中,在展会上,日本联合铝业公司为我们展示了一种独创的铝板表面处理工艺——“KO处理”。所谓的“KO处理”就是将铝合金板在碱性电解液中交流电解处理后,形成多孔的且具有树枝状的复杂形状的复化膜工艺,常规阳极氧化膜厚度2um~10um,KO处理膜为200nm~250nm,仅为前者的1/10~1/40,非常薄。
我们知道,在实现汽车轻量化的进程中,铝用部件相对于钢用部件来说,铝因为其金属特性,如果用焊接的方法很容易会高温氧化,形成高熔点的氧化膜,从而形成焊缝夹渣,直接影响焊缝的融合。而经由KO处理的铝合金板有非常高的粘接性。可实现铝与塑料等不同材料之间的复合化;与树脂、胶结剂等的粘附性也极强;氧化膜也很薄,因而有很高的导热性,耐热性与可加工性也很。KO处理氧化膜的T撕裂剥离强度也比其他处理膜的高,不管是在胶接状态,还是在121℃加热32h后都如此。
通过日本的KO表面处理工艺我们不难看出,铝的应用之所以这么广泛,不仅仅是得益于在地球的含量丰度,针对铝合金不同用途而使用不同的表面处理技术展现出来的多样性也是铝应用得以推广的关键。
铝合金表面处理技术发展至今,已经形成了多种技术体系。分别是:
一、化学转化膜处理
二、激光处理
三、离子注入
四、热喷涂
五、离子束处理
六、复合技术
在这六种主要技术当中,化学转化膜处理是我们较常见的一种表面处理技术。像阳极氧化法、复合阳极氧化、微弧氧化法、电泳涂漆处理等都是属于化学转化膜处理。当然,对于日本独创的“KO处理”,笔者猜测是属于复合阳极氧化类或者是基于电泳处理的新分支,这个是后话。
化学转化膜处理相比其他的表面技术处理来说,更加成熟稳定。但现在使用更多的是一种复合技术,复合技术就是集合各种技术的优点,规避其缺点。如加弧辉光技术、离子束联合溅射技术等,离子束联合溅射技术中将磁控溅射与离子注入,离子溅射结合有速度快、温度低、结合力好等优点.还有将激光与溅射结合等。
在未来随着铝合金的“上天入地”,表面处理技术的发展也必然会提升到一个相当的高度。
氧化膜铝线
2017-06-06 17:50:05
氧化膜铝线、铝箔(带)及生产工艺:涉及一种用电化学的方法来生产氧化膜铝线、铝箔(带)及其生产工艺。氧化膜铝线、铝箔(带)是裸铝线、铝箔(带)表面生成一层Al2O3氧化膜而成,其生产工艺为用裸铝线、铝箔(带)碱溶液去油污,冲洗再用硝酸中和,水冲洗后,在低压大电流的交流电解液前、后槽内进行阳极氧化,生成Al2O3氧化膜之后,再用冷、热水冲洗、烘干、收线下盘,该工艺简单,成本低,其产品耐热耐压,用该产品所绕制的变压器等电器,功率因数高、节能省料,其应用范围广、经济效益大。氧化膜铝线,耐温耐压性能更好,成本降低、工效提高,电器产品体积小,性能好,使用安全,是对现有方法创造性的改进。
氧化膜铝线
2017-06-06 17:50:05
氧化膜铝线、铝箔(带)及生产工艺:涉及一种用电化学的方法来生产氧化膜铝线、铝箔(带)及其生产工艺。氧化膜铝线、铝箔(带)是裸铝线、铝箔(带)表面生成一层Al2O3氧化膜而成,其生产工艺为用裸铝线、铝箔(带)碱溶液去油污,冲洗再用硝酸中和,水冲洗后,在低压大电流的交流电解液前、后槽内进行阳极氧化,生成Al2O3氧化膜之后,再用冷、热水冲洗、烘干、收线下盘,该工艺简单,成本低,其产品耐热耐压,用该产品所绕制的变压器等电器,功率因数高、节能省料,其应用范围广、经济效益大。铝,是一种化学元素。它的化学符号是Al,它的原子序数是13。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的
金属
元素。在
金属
品种中,仅次于钢铁,为第二大类
金属
。至19世纪末,铝才崭露头角,成为在工程应用中具有竞争力的
金属
,且风行一时。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展,要求材料特性具有铝及其合金的独特性质,这就大大有利于这种新
金属
铝的生产和应用。 铝的应用极为广泛。氧化膜铝线,耐温耐压性能更好,成本降低、工效提高,电器产品体积小,性能好,使用安全,是对现有方法创造性的改进。