Pvd即物理气相沉积,是指在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离,利用电场的加速作用,使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。
机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸起部分而得到平滑面的抛光方法。
化学抛光是靠化学试剂对样品表面凹凸不平区域的选择性溶解作用消除磨痕、浸蚀整平的一种方法。
电解抛光实际上是利用电化学阳极溶解的原理对金属表面进行抛光的一种方法。
电镀是利用电解原理在某些金属或其它材料制件的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。
阳极氧化是指铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程
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铝合金阳极氧化技术-富坤阳极氧化厂
铝合金阳极氧化是一种氧化膜的生长与溶解的动态平衡过程,阳极氧化时要尽量促使氧化膜的生长速率大于表面膜层的溶解速率。铝合金阳极氧化技术按电流形式可分为直流电阳极氧化、交流电阳极氧化以及脉冲电流阳极氧化。按膜层性质可分为普通膜、硬质膜、瓷质膜、光亮修饰层及半导体作用的阻挡层等。按电解液可分为硫酸、铬酸、草酸及混合酸等为电解液的主要成分的自然着色阳极氧化。
1.1 硫酸溶液阳极氧化
普通硫酸阳极氧化可获得0.5 ~ 20.0μm 吸附性较好的膜层,适用于一般防护或作为油漆涂层的粘结底层(如飞机外蒙皮等) ;硫酸阳极氧化膜多孔,空隙率约为35%;吸附能力强,易于染色,被广泛用于装饰目的。硫酸阳极氧化膜具有较高的耐蚀性但对基体材料的疲劳性能影响较大,并且不适用于点焊件、铆接组合件以及容易滞留电解液的零件。
1.2 铬酸溶液阳极氧化
铝合金铬酸氧化膜比硫酸氧化膜要薄得多,通常只有2~5μm,颜色由灰白色到深灰色,一般不能染色,能保持原来零件的精度和表面粗糙度。膜层质软、弹性高,不会明显降低基体的疲劳强度,但耐磨性不如硫酸阳极氧化膜。铬酸氧化膜致密,呈树状分支结构,氧化后不经封闭处理即可使用,与涂层的附着性好,在同样厚度情况下它的耐蚀能力要比不封闭的硫酸氧化膜高。因铬酸对铜的溶解度较大,铜质量分数大于4%的铝合金一般不适用铬酸阳极氧化。铬酸阳极氧化,无论溶液成本或是电能消耗都比硫酸阳极氧化贵,并且会造成环境污染,采取环保措施,也会提高工艺的成本。使用受到一定的限制。
1.3 硼酸-硫酸溶液阳极氧化
硼酸-硫酸阳极氧化膜层除了具有铬酸阳极化膜层的优点以外,阳极氧化处理,还具有良好的遮盖能力、槽液成分浓度低、不含Cr(Ⅵ)、槽液处理方便、对环境污染小和节约能源等优点,被称为“环保型”表面处理方法。硼酸-硫酸阳极氧化膜层较薄,膜层应力较小,不像硫酸阳极氧化那样易产生裂纹,且与铬酸阳极氧化一样,氧化膜具有高弹性,结构致密。
1.4 草酸溶液阳极氧化
铝合金草酸阳极氧化可获得8~20μm的氧化膜,草酸硬质阳极氧化早期在日本和德国使用较多,铝合金表面阳极氧化处理,由于草酸对铝合金及其氧化膜的溶解能力较弱,得到的膜层较厚、硬度较高、耐磨性和耐蚀性都比较好,并且具有良好的电绝缘性和防护性能。常规草酸阳极氧化工艺极易电穿而出现烧蚀现象,合格率低,溶液对氯离子敏感,所需外加电压较高、能耗较高,生产成本比硫酸阳极氧化高3~5倍,草酸在阴极上容易被还原为羟基y-酸,在阳极上被氧化成二氧化碳,电解液稳定性也较差,草酸氧化膜的色泽也容易随工艺条件变化而变化,使产品产生色差,在应用上受到了一定限制。
1.5 磷酸溶液阳极氧化
铝合金磷酸阳极化方法为美国波音公司所研究并采用。磷酸阳极化处理工艺是弱酸性阳极化处理方法,与铬酸或硫酸阳极化方法相比,表面阳极氧化处理,具有环境友好、毒性小、成本低及工艺参数易控制等优点。磷酸阳极氧化形成的膜层孔径比较大,便于填充润滑物质等功能材料。磷酸氧化膜与硫酸膜和草酸膜相比,氧化膜的厚较小,一般只有几个微米,在应用上受到了一定限制。
1.6 混合酸阳极氧化
混合酸阳极氧化是以硫酸、草酸等为基础液,添加各种不同有机酸及无机盐,混合酸阳极氧化可以提高阳极氧化的温度范围及氧化效率,提高膜层硬度及耐磨性能,电解液成分复杂、成本通常比硫酸氧化法高,混合酸阳极氧化的应用也在一定程度上受到限制。
一般的阳极氧化膜能使产品的表面硬度达到200-300HV;如果是特种产品可以做硬质阳极氧化,它可以使产品表面硬度可达400-1200HV,具有良好的耐磨性,硬质阳极氧化是航天航空领域的工艺,常见于传动装置。
阳极氧化和硬质阳极氧化不同之处在于阳极氧化可以着色,装饰性比硬质氧化要好的多。以后看到有人提到HardAnodizing,要明白这说的是硬质阳极氧化,铝阳极氧化处理,不是一般的阳极氧化Anodizing。
还需要提一下一个工艺——导电氧化,别名化学氧化,它不需要通电,是纯化学反应,而阳极氧化(Anodizing)需要在高压电下进行,是一种电化学反应。
导电氧化施工时间通常只有几十秒,膜层很薄,厚约0.5-4μm(阳极氧化的膜厚:5-30μm;硬质阳极氧化膜厚:25-150μm),它可以导电。一般用来帮助铝合金防止生锈,起到控制电阻的作用,常用于电器元件。
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