23-08-26
今天来跟大家聊聊硬质氧化和普通氧化的区别。
01通电过程
硬质氧化和普通氧化并无差异,都是把铝合金作为阳极去通电,并在表面生成氧化膜的一个过程。
阳极氧化的电极反应
铝及铝合金阳极氧化液一般采用中等溶解能力的酸性溶液,如硫酸、草酸等,将铝及铝合金零件作为阳极,铅板为阴极,通以直流电,阴极上的反应为:
2H++2e→H2↑
而在阳极上,主要是水的放电:
H2O—2e→[O]+2H+
2AI+3[O] →AL2O3+1670kJ
02氧化膜
硬质膜与普通膜的结构相似,由阻挡层和多孔层组成,呈蜂窝状结构。其区别是硬质膜阻挡层厚度比普通膜阻挡层厚度约大10倍,硬质膜的孔壁厚、孔隙率低。其氧化物单元(膜胞)排列不整齐,相互干扰,出现一种特殊的棱柱状结构,导致膜层有较大的内应力,甚至出现裂纹。硬质膜与普通膜在物理性质上的差别。
硬质膜与普通膜的物理性质 |
||||||
类型
|
膜厚 /um |
阻挡层厚度 /um |
孔隙率 /% |
显微硬度 HV |
电阻率 /Ω · cm |
击穿电压 /v |
普通膜 |
5~20 |
0.01~0.015 |
20~30 |
100~300 |
109 |
280~500 |
硬质膜 |
30~250 |
0.1~0.15 |
2~6 |
300~600 |
1015 |
800~2000 |
03前后质量变化
硬质氧化的氧化膜有50%渗透在铝合金内部、50%附着在铝合金表而,因此硬质氧化后产品外部尺寸变大、内孔变小,而普通氧化后外部尺寸变小内孔变大。
因此,当你的铝合金打算采用硬质氧化工艺前,需要注意零件尺寸的余量。
因硬质氧化膜的厚度较高,所以如需要进一步加工的铝零件或以后需要装配的零件,应事先留有一定的加工余量,及指定装夹部位。因硬质阳极氧化时,要改变零件尺寸,故在机械加工时,要事先预测,氧化膜的可能厚度和尺寸公差,而后在确定阳极氧化前的零件实际尺寸,以便处理后,符合规定的公差范围。一般来说,零件增加的尺寸大致为生成氧化膜厚度的一半左右。
04适用工件范围
硬质氧化是一种厚膜阳极氧化法,这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化表面处理工艺。铝合金的硬质阳极氧化处理主要用于工程或军事目的,它既适用于变形铝合金,也可能用于压铸造合金零件部件。
阳极氧化所谓铝的阳极氧化是一种电解氧化过程,在该过程中,铝和铝合金的表面通常转化为一层氧化膜,这层氧化膜具有保护性、装饰性以及一些其他的功能特性。氧化膜薄层中具有大量的微孔,可吸附各种润滑剂,适合制造发动机气缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩。有色金属或其合金(如铝、镁及其合金等)都可进行阳极氧化处理,这种方法广泛用于机械零件,飞机汽车部件,精密仪器及无线电器材,日用品和建筑装饰等方面。