鋁陽極氧化處理是怎么一回事?

隨著近代工業(yè)的發(fā)展，輕金屬材料的應(yīng)用日益廣泛。鋁及鋁合金具有密度小、導(dǎo)電導(dǎo)熱能力強(qiáng)、力學(xué)性能優(yōu)異、可加工性好等一系列優(yōu)點，在國民經(jīng)濟(jì)的各個部門獲得了廣泛的應(yīng)用。在建筑領(lǐng)域，如日本的高層建筑98%采用鋁合金作門窗及墻面裝飾。鋁合金門窗與普通木門窗、鋼門窗相比，具有質(zhì)量輕、用材省、美觀、耐腐蝕、維修方便等特點，雖然造價比普通木門窗高3~4倍，但由于長期維修費(fèi)用低，所以有著廣闊的發(fā)展前景。在大氣中鋁及鋁合金表面與氧作用能形成一層氧化膜，但膜薄(3×10-3 ~5×10-3μm)而疏松多孔，為非晶態(tài)的、不均勻也不連續(xù)的膜層，不能作為可靠的防護(hù)-裝飾性膜層。目前，在工業(yè)上廣泛地采用鋁陽極氧化或化學(xué)氧化的鋁氧化處理方法，在鋁及鋁合金制件表面生成一層氧化膜，以達(dá)到防護(hù)-裝飾的目的。

經(jīng)化學(xué)彩色氧化處理獲得的氧化膜，厚度一般為0.3~4μm，質(zhì)軟、耐磨和抗蝕性能均低于陽極氧化膜。而經(jīng)陽極氧化處理獲得的氧化膜，厚度一般在5~20μm，硬質(zhì)陽極氧化膜厚度可達(dá)60~250μm，其膜層與基體金屬結(jié)合牢固，具有較高的耐蝕性、耐磨性和硬度。多孔的氧化膜具有很強(qiáng)的吸附能力，易于用有機(jī)染料著色，同時還具有絕緣性能好、絕熱抗熱性能強(qiáng)等特點。

　　綜上所述，經(jīng)過鋁合金和鋁陽極氧化處理后，在其表面形成的氧化膜具有良好的防護(hù)-裝飾等特性。因此，被廣泛用于航空、電器、電子、機(jī)械制造和輕工工業(yè)等方面。

　　鋁和鋁合金經(jīng)陽極氧化處理后其膜層還具有似下特性：

　　(1)硬度較高

　　純鋁氧化膜的硬度比鋁合金氧化膜的硬度高。通常，它的硬度大小與鋁的合金成份、陽極氧化時電解液的技術(shù)條件有關(guān)。陽極氧化膜不僅硬度較高，而且有較好的耐磨性。尤其是表面層多孔的氧化膜具有吸附潤滑劑的能力，還可進(jìn)一步改善表面的耐磨性能。

　　(2)有較高的耐蝕性

　　這是由于陽極氧化膜有較高的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)測試，純鋁的陽極氧化膜比鋁合金的陽極氧化膜耐蝕性好。這是由于合金成分夾雜或形成金屬化合物不能被氧化或被溶解，而使噴砂氧化膜不連續(xù)或產(chǎn)生空隙，從而使氧化膜的耐蝕性大為降低。所以，一般經(jīng)陽極氧化后所得的膜必須進(jìn)行封閉處理，才能提高其耐蝕性能。

　　(3)有較強(qiáng)的吸附能力

　　鋁及鋁合金的陽極氧化膜為多孔結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的吸附能力，所以給孔內(nèi)填充各種顏料、潤滑劑、樹脂等可進(jìn)一步提高鋁制品的防護(hù)、絕緣、耐磨和裝飾性能。

　　(4)有很好的絕緣性能

　　鋁及鋁合金的陽極氧化膜，已不具備金屬的導(dǎo)電性質(zhì)，而成為良好的絕緣材料。

　　(5)絕熱抗熱性能強(qiáng)

　　這是因為鋁陽極氧化膜的導(dǎo)熱系數(shù)大大低于純鋁，陽極氧化膜可耐溫1500℃左右，而純鋁只能耐660℃。