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1. 硬质阳极氧化的作用？

1、硬质阳极氧化的作用？

　硬质阳极氧化处理是铝及铝合金电化学氧化处理方法中较新的一种方法。它是在冷却的稀硫酸氧化溶液条件下而获得硬度高、膜层厚的氧化膜，这种过程称为硬质阳极氧化处理法或称厚膜阳极氧化处理法，或简称“硬氧化”。

　　铝及其合金在空气中会氧化这是众所周知的，铝表面自然形成的氧化膜是无晶型的，它会使铝金属表面失去原有的光泽，虽然这层天然氧化膜会使铝金属表面略有钝化，但却很薄，大约在4～5nm，而且孔隙率大，力学性能也差，它不能有效地防止大气中各种介质对铝金属的进一步腐蚀。

　　经过阳极氧化处理，可以使铝及其合金表面获得一层比自然氧化膜厚得多的致密膜层(从几十微米甚至到几百微米)。这层人工氧化膜再经过封闭处理，无晶型的氧化膜转变成结晶型的氧化膜，孔隙也被封闭，因此使金属表面光泽能长久不变，抗蚀性能、机械强度都有所提高，经染色还可获得装饰性的外观。由于铝及其合金制品经过阳极氧化后具有许多特点，所以铝阳极氧化工艺在铝制品表面处理中应用较广。在工业上的应用大致可分为如下几种。

　　(1)防止制品腐蚀：由于阳极氧化所得到的膜层经过适当的封闭处理，在大气中有很好的稳定性。不论是从硫酸溶液、草酸溶液或是铬酸溶液在正常工艺中获得的氧化膜，其耐蚀性能都是很好的，如日用铝制锅、壶，洗衣机内胆等。铬酸氧化法特别适用于铝焊接件及铆接件。

　　(2)防护一装饰：在获得透明度高的氧化膜上，氧化膜具有可以吸附多种有机染料或无机颜料的特点，氧化膜上可获得各种光亮鲜艳的色彩和图案，加上近年来不少新工艺的出现如一次氧化多次着色、礼花图案、木纹图案、氧化胶印转移印花、瓷质氧化等，使铝制外观更加美丽悦目，这层彩色膜既是装饰层，又是防蚀层，如打火机、金笔及工艺品。

　　(3)作为硬质耐磨层：在硫酸或草酸溶液中均可通过调整阳极氧化的工艺条件，获得厚而硬的膜层，利用膜层的孔和吸收性能来储存所选择性的油料，有效地应用于摩擦状态下工作的条件，同时具有润滑和耐磨的特点，如汽车及拖拉机的发动机汽缸、活塞等。

　　(4)作为电的绝缘层：铝及其合金的氧化膜层具有电阻大的特点，膜层的厚度与电阻成正比，这一特点作为电的绝缘性具有一定的实用意义，可用作电容器的电介质，也可以用氧化铝皮作电缆的外包皮，为其表面作绝缘层来代替胶包皮和塑料包皮在国外较为普及，膜厚为27．5μm时，其穿电压为441V。若采用酚醛树脂作膜孔填充，其耐穿电压可增大2倍，在草酸溶液中，当膜厚增加时，可获得电阻200Ω、击穿电压为980V的优质绝缘层，当然利用这一特点除用于导线外，还可以用于其他电器等方面。

　　(5)作喷漆、电镀的底层：由于氧化膜层具有多孔性及良好的吸附能力，与漆膜和有机膜有良好的结合力，可作喷漆底层。采用磷酸阳极氧化的膜层可作为铝上电镀的底层。

　　(6)用于现代建筑：由于铝合金电解着色工艺的引进，近年来国内电解着色应用于建筑铝型材方面日趋增加，它不但有适宜建筑色调的古铜色、黑色、红色等，其耐磨度优于一般常规氧化，特别值得提出的是耐晒度甚佳，20年以上日晒夜露大气中不消色，这是与氧化着色法不可比拟的。电解着色法氧化的铝型材不单可用于建筑门窗，用它做商店柜台、货架等也尤为适宜

硬质氧化全称硬质阳极氧化处理。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。

硬质阳极氧化膜一般要求厚度为25-150um，大部分硬质阳极氧化膜的厚度为50-80um，膜厚小于25um的硬质阳极氧化膜，用于齿键和螺线等使用场合的零部件，耐磨或绝缘用的阳极氧化膜厚度约为50um，在某些特殊工艺条件下，要求生产厚度为125um以上的硬质阳极氧化膜，但是必须注意阳极氧化膜越厚，其外层的显微硬度可以越低，膜层表面的粗糙度增加。

硬质阳极氧化的溶液，一般是硫酸溶液以及硫酸添加有机酸，如草酸、氨基磺酸等。

另外，可通过降低阳极氧化温度或降低硫酸浓度来实现硬质阳极氧化处理。

对于铜含量大于5%或硅含量大于8%的变形铝合金，或者高硅的压铸造铝合金，也许还应考虑增加一些阳极氧化的特殊措施。

例如：对于2XXX系铝合金，为了避免铝合金在阳极氧化过程中被烧损，可采用385g/L的硫酸加上15g/L草酸作为电解槽液，电流密度也应该提高到2。5A/dm以上。

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