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高精密 高難度 電鍍技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者
鋁陽(yáng)極氧化分為普通陽(yáng)極氧化和硬質(zhì)陽(yáng)極氧化，硬質(zhì)陽(yáng)極氧化是一種厚膜陽(yáng)極氧化法，這是一種鋁和鋁合金特殊的陽(yáng)極氧化表面處理工藝。此種工藝，所制得的陽(yáng)極氧化膜最大厚度可達(dá)250微米左右，在純鋁上能獲得1500kg/mm2的顯微硬度氧化膜，而在鋁合金上則可獲得400～600kg/mm2的顯微硬度氧化膜。
其硬度值，氧化膜內(nèi)層大于外層，即阻擋層大于帶有孔隙的氧化膜層，因氧化膜內(nèi)有松孔，可吸附各種潤(rùn)滑劑，增加了減摩能力，氧化膜層導(dǎo)熱性很差，其熔點(diǎn)為2050℃，電阻系數(shù)較大，經(jīng)封閉處理（浸絕緣物或石蠟）擊穿電壓可達(dá)2000V，在大氣中較高的抗蝕能力，具有很高的耐磨性，也是一種理想的隔熱膜層，也有良好的絕緣性，并具有與基體金屬結(jié)合得很牢固等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此在國(guó)防工業(yè)和機(jī)械零件制造工業(yè)上獲得及其廣泛的應(yīng)用。
主要應(yīng)用于要求高耐磨、耐熱、絕緣性能好等的鋁和鋁合金零件上。如各種作為圓筒的內(nèi)壁，活塞、汽塞、汽缸、軸承、飛機(jī)貨艙的地板、滾棒和導(dǎo)軌、水利設(shè)備、蒸汽葉輪、適平機(jī)、齒輪和緩沖墊等零件。用硬質(zhì)氧化工藝來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鍍硬鉻鍍層，與鍍硬鉻工藝和無(wú)氰鍍鋅工藝相比它具有成本低，膜層結(jié)合牢固，鍍液，清洗廢液處理方便等優(yōu)點(diǎn)。但此工藝所得膜層的缺點(diǎn)是膜層厚度較大時(shí)，對(duì)鋁和鋁合金的機(jī)械疲勞強(qiáng)度指標(biāo)有所影響。
據(jù)鋁合金電鍍廠介紹硬質(zhì)陽(yáng)極氧化電解方法很多，例如：硫酸、草酸、丙二醇、磺基水楊酸及其它的無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)酸等。所用電源可分為直流、交流和交直流疊加電源等幾種，目前廣泛應(yīng)用的有下列兩種硬質(zhì)陽(yáng)極氧化。
（1）硫酸硬質(zhì)陽(yáng)極氧化直流法；
（2）草酸硬質(zhì)陽(yáng)極氧化交直流重選法。
其中，硫酸法是目前得到較廣泛應(yīng)用的一種硬質(zhì)氧化法。
硬質(zhì)陽(yáng)極氧化原理
鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化原理，就是在電場(chǎng)的作用下，加速鋁合金表面氧化膜的形成即用鉛板作陰極，鋁合金制作陽(yáng)極，稀硫酸溶液作電解液，當(dāng)通過(guò)直流電時(shí)，H+便向陰極移動(dòng)，產(chǎn)生陰極反應(yīng)：
4H2+4e=2H2↑
而OH-便向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生陽(yáng)極反應(yīng)：
4OH－－4e=2H2O+2O↑
當(dāng)在陽(yáng)極上失去多余的電子，所析出的氧呈原子狀態(tài),由于原子狀態(tài)的氧要比分子狀態(tài)的氧更為活潑，更易與鋁起反應(yīng)：
2A1+3O→A12O3
上述—反應(yīng)在鋁和鋁合金制件表面是均勻地，同時(shí)進(jìn)行地。
氧化膜隨著通電時(shí)間的增加，電流增大而促使氧化膜增厚。與此同時(shí)，由于（Al2O3）的化學(xué)性質(zhì)有兩重性，即它在酸性溶液中呈堿性氧化物，在堿性溶液中呈酸性氧化物。無(wú)疑在硫酸溶液中氧化膜液發(fā)生溶解，只有氧化膜的生成速度大于它的溶解速度，氧化膜才有可能增厚，當(dāng)溶解速度與生成速度相等時(shí)，氧化膜不再增厚。當(dāng)氧化速度過(guò)分大于溶解速度時(shí)，鋁和鋁合金制件表面易生成帶粉狀的氧化膜。
硬質(zhì)陽(yáng)極氧化的電解液時(shí)在-10℃～+5℃左右的溫度下電解。由于硬質(zhì)陽(yáng)極氧化所生成的氧化膜層具有較高的電阻，會(huì)直接影響到電流強(qiáng)度的氧化作用。為了取得較厚的氧化膜，勢(shì)必要增加外電壓，其目的是為了消除電阻大的影響，而使電流密度保持一定，但電流較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生激烈的發(fā)熱現(xiàn)象，加上生成氧化膜時(shí)會(huì)放出大量的熱量，使零件周圍電解液溫度劇烈上升，溫度上升將會(huì)加速氧化膜的溶解，使氧化膜無(wú)法變厚。
另外，發(fā)熱現(xiàn)象在膜層與金屬的接觸處最嚴(yán)重，如不及時(shí)解決，加工零件的局部表面會(huì)因溫度上升而被燒壞。解決辦法，就是采用冷卻設(shè)備和攪拌相結(jié)合。冷卻設(shè)備使電解液強(qiáng)行降溫，攪拌是為了使整槽電解液溫度均勻，以利于獲得較高質(zhì)量的硬質(zhì)氧化膜。
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