鈍化及陽極氧化的資料-文庫吧資料
2025-07-02 13:16本頁面
【正文】 鹽、錳酸鹽、硅酸鹽、草酸、草酸鹽等各種各樣，但在現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用的主要有硫酸、鉻酸、磷酸和草酸等四種酸。該平衡到來的時(shí)間愈長(zhǎng)，則氧化膜愈厚。 cd 段多孔層增厚 大約在20s后，電壓趨向平穩(wěn)，阻擋層的厚度不再增加。 氧化膜的生成過程還可以用圖3所示的電壓—時(shí)間曲線來說明，圖3曲線大致可以分為三段： ab段形成密膜層 這層密膜層在通電開始的幾秒到幾十秒時(shí)間內(nèi)形成。這層氧化膜稱之為多孔性氧化膜，就是鋁陽極氧化膜的主要組成部分，其同阻擋性氧化薄膜一起組成完整的氧化膜。隨著氧化膜的不斷加厚，電阻會(huì)不斷增大，膜的成長(zhǎng)速度亦隨之降低。 d 反應(yīng)生成物是堅(jiān)固的氧化膜，而且一部分是可溶的。阻擋性氧化薄膜是在通電后的數(shù)秒鐘內(nèi)形成。 產(chǎn)生氧氣形成Al2O3 釋放氫氣H2↑ 并產(chǎn)生熱量 在不同的處理?xiàng)l件下，陽極上可能發(fā)生如下幾種情況： a 陽極上的生成物是可溶的，即邊生成邊溶解，這可理解為不能在陽極上生成氧化膜。 2 鋁陽極氧化膜形成的基本原理 鋁陽極氧化實(shí)際上就是水的電解。對(duì)鋁和鋁合金進(jìn)行陽極氧化就是一種十分有效的方法。 鋁及鋁合金暴露在空氣中，其表面會(huì)自然行成一層致密的氧化膜，但這層氧化膜的厚度極薄，只有幾納米到幾十納米，不足以防止惡劣環(huán)境下的腐蝕，同時(shí)，鋁的硬度也不高，在使用過程中不能防止磨擦而造成的破壞。鋁的產(chǎn)量?jī)H次于鋼鐵。通過對(duì)本文內(nèi)容的學(xué)習(xí)，能夠正確掌握硫酸直流電陽極氧化的操作技能，準(zhǔn)確控制氧化質(zhì)量，做出符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。對(duì)硫酸陽極氧化的工藝規(guī)范和操作條件、溶液配制和調(diào)整方法、常見估障判斷及排除等作了較為詳細(xì)的介紹。 他說的氧化鐵其實(shí)就是指鐵的氧化物。 幾種不同的工藝生成的氧化物不一樣，結(jié)構(gòu)有差異。兩種理論相互結(jié)合還缺乏直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，因而鈍化理論還有待深入地研究?；瘜W(xué)鈍化時(shí)，加入的氧化劑濃度還不應(yīng)小于某一臨界值，不然不但不會(huì)導(dǎo)致鈍態(tài)，反將引起金屬更快的溶解。電化學(xué)鈍化是陽極極化時(shí)，金屬的電位發(fā)生變化而在電極表面上形成金屬氧化物或鹽類。即證明鈍化現(xiàn)象是一種界面現(xiàn)象。有人曾研究過機(jī)械性刮磨對(duì)處在鈍化狀態(tài)的金屬的影響。 鋁在經(jīng)濃硝酸鈍化后,如需與硫酸銅等反應(yīng)，只需用小刀在覆蓋有氧化膜的鋁片表面刮幾下即可；當(dāng)然要除去氧化膜，也可加NaOH溶液（微熱），不加熱效果不明顯；除此之外，加稀酸或加濃酸（加熱）也能除去氧化膜。 鐵在濃硝酸中氧化首先生成二價(jià)鐵，如濃硝酸過量，再生成三價(jià)鐵；鋁則被氧化為三價(jià)鋁。它在機(jī)械制造、儀器制造、武器、飛機(jī)及各種金屬日用品中，作為一種防護(hù)裝飾性覆蓋層而廣泛地被采用。 為了提高金屬的防護(hù)性能，可采用化學(xué)方法或電化學(xué)方法，使金屬表面覆蓋一層人工氧化膜。 鈍化的實(shí)際應(yīng)用 鈍化能使金屬變得穩(wěn)定。經(jīng)過測(cè)定，鐵在濃硝酸中的金屬氧化膜的厚度為3nm4nm。例如，在有些情況下，鐵氧化后生成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的氧化物，其組成為Fe8O11。 鈍化原理 現(xiàn)在大都認(rèn)為，金屬的鈍化是由于金屬和介質(zhì)作用，生成一層極薄的肉眼看不見的保護(hù)膜的結(jié)果。 使金屬鈍化的方法，除了把金屬浸在濃酸里使它鈍化外，還可以把金屬作為電極（陽極），通過電流使它發(fā)生氧化。 有許多因素能破壞鈍化狀態(tài)，或者阻止金屬鈍化態(tài)的生成。例如，鐵在弄硝酸中鈍化后，不僅在硝酸中保持穩(wěn)定，而且在水、水蒸氣及其他介質(zhì)中也能保持穩(wěn)定。例如，鎂在中HF鈍化，鉬和鈮在HCl中鈍化。 不僅硝酸，其他強(qiáng)氧化劑如濃硫酸、氯酸、碘酸、重鉻酸鉀、高錳酸鉀等，都可以引起金屬的鈍化。 不僅鐵，其他一些金屬也可以發(fā)生鈍化。 3 電鍍是在金屬表面形成一層金屬或合金層，電泳漆則是一層有機(jī)膜（漆）層。沒有陽極電鍍，陽極沒有（不能）電鍍，只能“退鍍”。傳統(tǒng)的直流硬質(zhì)陽極氧化，單相整流脈沖電源，電流的脈沖峰值可以很大，但保持氧化膜厚度的均勻一致是重要的問題。 現(xiàn)在，脈沖電流用于硬質(zhì)陽極氧化時(shí)，特別是高銅鋁合金一般很難硬質(zhì)陽極氧化，使用脈沖電流可以防止“燒蝕”。有些專利用優(yōu)化硫酸的濃度，加有機(jī)酸或其他添加劑，如苯六羧酸進(jìn)行硬質(zhì)陽極氧化。 鉻酸陽極氧化操作條件為： Cr03/ 30～100 溫度/℃ 40～70 電流密度/ ～3 電壓/V O～100 時(shí)間/min 35～60 在二世界大戰(zhàn)后期，為了提高陽極氧化膜的硬度和厚度，把硫酸氧化槽的溫度降低至0℃，～，獲得了25～50μm的“硬質(zhì)氧化膜”。草酸和硫酸陽極氧化都需要良好的冷卻系統(tǒng)配套。 (4)硫酸陽極氧化操作條件為： H2SO4(體積) 10％～30％ 溫度℃ 18～22 Al/ ≤20 電流密度/ ～3 時(shí)間/min 10～60 2．草酸和鉻酸陽極氧化 草酸陽極氧化在日本應(yīng)用較普遍，草酸氧化膜的特點(diǎn)和硫酸氧化膜相近，孔隙率低于硫酸氧化膜，耐蝕性和硬度高于硫酸氧化膜。相對(duì)其他電解液，硫酸陽極氧化膜的顏色是最淺的。 (2)氧化膜透明度高。陽極的鋁或其合金氧化，表面上形成氧化鋁薄層，其厚度為5～20微米，硬質(zhì)陽極氧化膜可達(dá)60～200微米。兩種理論相互結(jié)合還缺乏直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，因而鈍化理論還有待深入地研究。金屬鈍化膜確具有成相膜結(jié)構(gòu)，但同時(shí)也存在著單分子層的吸附性膜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不需形成成相膜也可使一些金屬鈍化。這吸附層雖只有單分子層厚薄，但由于氧在金屬表面上的吸附，改變了金屬與溶液的界面結(jié)構(gòu)，使電極反應(yīng)的活化能升高，金屬表
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