鋁合金表面處理技術(shù)大全(2)
鋁的(電)化學拋光和化學轉(zhuǎn)化
1.化學拋光或電化學拋光的作用
化拋是高級精飾處理方法,能去除鋁制品表面輕微的模痕和擦劃傷條紋,去除機械拋光中可能形成的摩擦條紋、熱變形層、氧化膜等,使粗糙的表面趨于光滑從而獲得近似鏡面光亮的表面,提高了鋁制品的裝飾效果。
2.化拋的原理
化拋是通過控制鋁材表面選擇性的溶解,使鋁材表面微觀凸出部分較其凹洼部分優(yōu)先溶解,從而達到表面平整光亮的目的。電化拋的原理是尖端放電,其他的化拋類似。
3.化學轉(zhuǎn)化的作用
化學轉(zhuǎn)化主要用于保護鋁及其合金不受腐蝕,可直接用作涂層或者作為有機聚合物的底層,不僅解決了涂層與鋁的附著性,也可提高有機聚合物涂層的耐腐蝕性。
4.化學轉(zhuǎn)化的原理
在化學處理溶液中金屬鋁表面與溶液中化學氧化劑反應(yīng)生成化學轉(zhuǎn)化膜的化學處理過程,常見的化學轉(zhuǎn)化分為化學氧化處理、鉻酸鹽處理、磷鉻酸鹽處理和無鉻化學轉(zhuǎn)化。
5.化學轉(zhuǎn)化介紹
鋁在沸水中可以得到致密的保護性化學氧化膜,這種方法稱為化學氧化處理,但由于成膜速度和性能不具備量產(chǎn)性;鉻酸鹽處理形成的鉻化膜是目前耐蝕性最佳的鋁化學轉(zhuǎn)化膜,它不僅常用于噴涂的底層也可直接作為鋁合金最終涂層直接使用,但它的缺點是環(huán)境污染嚴重;磷鉻酸鹽處理可以滿足噴涂的底層并且三價鉻是無毒的,目前在3C產(chǎn)品使用的較多;無鉻化學轉(zhuǎn)化目前工業(yè)化生產(chǎn)主要采用含鈦或(和)鋯的氟絡(luò)合物的無鉻化處理,無鉻化處理要求有嚴格的化學預(yù)處理,同時無鉻化膜是無色透明的,肉眼無法斷定化學轉(zhuǎn)化的實際效果,因此更加依賴于可靠的工藝和制程的的嚴格控制。綜上所述化學轉(zhuǎn)化最常用于3C產(chǎn)品的是磷鉻酸鹽處理。
鋁合金的陽極氧化
1.陽極氧化的定義
陽極氧化是一種電解氧化,在該過程中鋁合金的表面通常轉(zhuǎn)化為一層氧化膜,這層膜具有保護性、裝飾性以及其他的一些功能性。
2.陽極氧化膜的分類
氧化膜分兩大類:壁壘型氧化膜和多孔型氧化膜,壁壘型氧化膜是一層緊靠金屬表面的致密無孔的薄氧化膜,厚度取決于外加電壓一般不超過0.1um。多孔型氧化膜由阻擋層和多孔層兩層氧化膜組成,阻擋層厚度和外加電壓有關(guān),多孔層厚度取決于通過的電量。我們最常用的是多孔型氧化膜。
3.陽極氧化膜的特性
a.氧化膜結(jié)構(gòu)呈多孔性蜂窩狀結(jié),膜的多孔性使具有很好的吸附能力,可以作涂鍍層的底層也可被染色,提高金屬的裝飾效果。
b.氧化膜的硬度高,陽極氧化膜的硬度很高,其硬度大約在196-490HV,因為硬度高決定了氧化膜的耐磨性非常好。
c.氧化膜的耐蝕性,鋁氧化膜在空氣、土壤中都很穩(wěn)定,同基體的結(jié)合力也很強,一般情況下氧化后都會進行染色封孔或噴涂處理,使其耐腐蝕性進一步增強。
d.氧化膜的結(jié)合力,氧化氧化膜于基體金屬的結(jié)合力很強,很難用機械的方法將它們分離,即使膜層隨金屬彎曲,膜層仍于基體金屬保持良好的結(jié)合,但氧化膜的塑性小,脆性大,當膜層受到較大的沖擊負荷和彎曲變形時,會產(chǎn)生龜裂,所以這種氧化膜不易在機械作用下使用,可以用作油漆層的底層。
e.氧化膜的絕緣性,鋁的陽極氧化膜的阻抗較高,導(dǎo)熱性也很低,熱穩(wěn)定性可高達1500度,熱導(dǎo)率0.419W/(m?K)—1.26 W/(m?K)??捎米麟娊怆娙萜鞯碾娊橘|(zhì)層或電器制品的絕緣層。