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鋁型材微弧氧化處理
微弧氧化技術又稱等離子體電解氧化、陽極火花沉積、火花放電陽極氧化或等離子體增強電化學表面微弧氧化技術;它是將鋁型材在適當?shù)碾妳?shù)條件下使其與電解液中的溶質(zhì)發(fā)生反應,最終在型材表面生成具有一定厚度的陶瓷膜的技術;利用該技術在鋁型材上生長一層Al2O3陶瓷膜,該陶瓷膜具有良好的耐磨、耐蝕性,而且可通過改變電參數(shù)和電解液等得到不同性能、不同顏色的陶瓷膜;
采用微弧氧化技術對鋁型材進行表面強化處理,具有工藝過程簡單、占地面積小、處理能力強、生產(chǎn)效率高、適用于大工業(yè)生產(chǎn)等優(yōu)點;微弧氧化電解液不含有毒物質(zhì)和重金屬元素,電解液抗污染能力強和再生重復使用率高,因而對環(huán)境污染小,滿足優(yōu)質(zhì)清潔生產(chǎn)的需要,也符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要;微弧氧化處理后的鋁型材基體表面陶瓷膜層硬度高(>1200HV),耐蝕性強(CASS鹽霧試驗>480h),絕緣性好(膜阻>100MΩ),膜層與基底型材結(jié)合力強,并且有很好的耐磨和耐熱沖擊等性能;
微弧氧化技術工藝處理能力強,可通過改變工藝參數(shù)獲取具有不同特性的氧化膜層以滿足不同需要;也可通過改變或調(diào)節(jié)電解液的成分使膜層具有某種特性或呈現(xiàn)不同顏色;還可采用不同的電解液對同一工件進行多次微弧氧化處理,以獲取具有多層不同性質(zhì)的陶瓷氧化膜層;
由于微弧氧化技術具有上述優(yōu)點和特點,因此在機械、紡織、電子、航天航空及建筑民用等工業(yè)領域有著極其廣泛的應用前景,如下表所示;主要可用于對耐磨、耐蝕、耐熱沖擊、高絕緣等性能有特殊要求的鋁型材零部件的表面強化處理;也可用于建筑和民用工業(yè)中對裝飾性和耐磨、耐蝕要求高的鋁型材的表面處理;這可用于常規(guī)陽極氧化不能處理的特殊型材表面強化處理;例如:汽車鋁材活塞、活塞座、氣缸及其他鋁材零部件;機械、化工工業(yè)中的各種鋁材模具、各種鋁罐的內(nèi)壁;飛機制造中的各種鋁材零部件,如貨倉地板、滾棒、導軌等;民用工業(yè)中各種鋁基五金制品,健身器材等;
微弧氧化層
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應用領域
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舉例
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腐蝕防護膜層
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化工設備、建筑用泵及部件
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閥門
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耐磨膜層
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機械紡織、航天航空、管道
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點火閥、軸、紡杯
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電防護膜層
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電子、化工設備、能源工程
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電容器線圈
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裝飾膜層
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儀器儀表、土木工程
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電熨斗
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光學膜層
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精密儀器
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顯微鏡零部件
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功能性膜層
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·催化、醫(yī)療設備、醫(yī)用材料
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鈦合金人工關節(jié)
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微弧氧化技術目前仍存在一些不足之處,如:工藝參數(shù)和配套設備的研究需進一步完善;氧化電壓較常規(guī)鋁型材陽極氧化電壓高得多,操作時要做好安全保護措施;電解液溫度上升較快,需配備較大容量的制冷和熱交換設備;這些都有待科研人員進一步改進和完善;
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