工業(yè)鋁型材生產(chǎn)加工廠家

1：不能形成厚膜的原因

本內(nèi)容所講述鋁型材陽(yáng)極氧化膜的極限厚度因陽(yáng)極氧化條件的不同而異；鋁型材陽(yáng)極氧化過程：阻擋層的生成→由阻擋層的多孔化而引起多孔層的生成→經(jīng)過一段時(shí)間，多孔層的厚度直線增加→因在氧化溶液中長(zhǎng)時(shí)間浸泡導(dǎo)致孔壁的溶解→陽(yáng)極氧化膜截面倒圓錐形孔的形成→陽(yáng)極氧化繼續(xù)引起陽(yáng)極氧化膜的最上部形成針狀并消失→隨著氧化時(shí)間的再繼續(xù)，底部雖然形成新的陽(yáng)極氧化膜層，因?yàn)樽钌蠈拥娜芙庀ФS持在極限厚度；

關(guān)于陽(yáng)極氧化膜的溶解，有孔擴(kuò)大（pore widening）理論和孔縮短（pore shortening）理論（又稱為孔垂直溶解理論）；目前，科學(xué)家永山教授支持孔擴(kuò)大理論；溶解中包含化學(xué)溶解和電化學(xué)溶解兩種類型的溶解反應(yīng)；據(jù)說，硫酸陽(yáng)極氧化溶液的化學(xué)溶解速度是0.1nm/min，電化學(xué)溶解速度是化學(xué)溶解速度的幾十倍到幾百倍；

2：厚膜化的理論研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

陽(yáng)極氧化膜增厚在原理上遵從法拉第電解規(guī)律，隨通過的電量增加而增加，又以與處理溫度相適應(yīng)的速度溶解，當(dāng)氧化膜生長(zhǎng)速度和溶解速度平衡時(shí)，即形成極限厚度；星野先生等的專利和論文有相關(guān)輪出；因此，在硫酸法陽(yáng)極氧化中，極限膜厚的公式表示如下：

式中，d1為極限膜厚；為安全系數(shù)；Bs為過燒系數(shù)；K為鋁型材陽(yáng)極氧化膜的形成系數(shù)；io為初始電流密度；to為初始恒電流陽(yáng)極氧化時(shí)間；ts為陽(yáng)極氧化時(shí)間；

然而，過燒系數(shù)Bs是由陽(yáng)極氧化溶液的溫度、濃度以及鋁型材的材質(zhì)來確定的，在陽(yáng)極氧化的初期，陽(yáng)極氧化膜的厚度遵從理論值，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，在氧化膜表面會(huì)發(fā)生粉化現(xiàn)象；這是由于在陽(yáng)極氧化時(shí)，產(chǎn)生的焦耳熱導(dǎo)致鋁型材表面溫度上升而引起的；因此，實(shí)際上得到的陽(yáng)極氧化膜厚度是理論值的80%；例如，在20℃的硫酸溶液中陽(yáng)極氧化時(shí)，膜厚的理論值是280μm，可是實(shí)際得到的陽(yáng)極氧化膜厚度卻是230μm；有人提出，使用含硫酸鎳的硫酸陽(yáng)極氧化處理液、100~200V的電壓，可以得到厚度為300~500μm的陽(yáng)極氧化膜；

據(jù)益田、馬場(chǎng)等報(bào)道，在草酸槽液中采用100V的恒電壓陽(yáng)極氧化，平均生長(zhǎng)速度2.5μm/h，可得到約2mm厚的陽(yáng)極氧化膜；

綜上所述，可認(rèn)為在硫酸法陽(yáng)極氧化槽中得到實(shí)用范圍內(nèi)的陽(yáng)極氧化膜最大厚度為200μm左右；

下圖所示為實(shí)驗(yàn)的AC 2A、AC 5A以及AC 7A砂型鑄造零件的表面研磨1mm，在硫酸陽(yáng)極氧化槽中以0℃、10A/dm2的電流密度下陽(yáng)極氧化，制備的無(wú)燒傷最大陽(yáng)極氧化膜厚度，放大350倍的陽(yáng)極氧化膜截面圖；AC 2A平均膜厚174μm，AC 5A平均膜厚133μm，AC 7A平均膜厚146μm；

（各種鑄造鋁型材的膜厚成長(zhǎng)情況）

3：膜厚的實(shí)際使用

一般在日本標(biāo)準(zhǔn)JISH8603中，規(guī)定硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜的膜厚為50μm，而實(shí)際使用50~150μm；陽(yáng)極氧化膜厚度因鋁型材種類的不同而不同，2017系鋁型材中最厚為40μm，7075鋁型材中最厚為80μm，超過這個(gè)厚度的膜層就會(huì)溶解；