關(guān)于鋁合金陽極氧化技術(shù)發(fā)展的分析

摘 要：在我國的金屬合金領(lǐng)域，鋁合金是一項(xiàng)應(yīng)用較為廣泛的金屬合金。文章針對(duì)鋁合金的陽極氧化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展進(jìn)行詳細(xì)的闡述和分析，希望通過文章的闡述和分析能夠?yàn)槲覈慕饘俸辖痤I(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：鋁合金；陽極氧化；預(yù)處理技術(shù)；發(fā)展；膜層封閉處理

為了能夠有效的闡析鋁合金的陽極氧化技術(shù)，文章通過鋁合金陽極氧化技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行分析，主要從三個(gè)方面進(jìn)行著重介紹。第一個(gè)方面是陽極氧化的預(yù)處理工藝介紹；第二個(gè)方面是陽極氧化的相關(guān)工藝介紹；第三個(gè)方面是對(duì)陽極氧化膜層封閉處理的相關(guān)介紹。文章通過上述的三個(gè)方面的介紹能夠較為系統(tǒng)的闡述我國航天工業(yè)之中的鋁合金陽極氧化技術(shù)的具體應(yīng)用和研究現(xiàn)狀，這樣就會(huì)為我國更好的發(fā)展和創(chuàng)新鋁合金的陽極氧化技術(shù)新工藝提供了一個(gè)較為扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時(shí)還可以有效的改善鋁合金陽極氧化中的膜層質(zhì)量，最終還是要達(dá)到減少生產(chǎn)過程中的能耗，同時(shí)有效的降低生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)成本。

鋁合金材料廣泛應(yīng)用與各個(gè)行業(yè)中主要是由于鋁合金材料具有四個(gè)優(yōu)點(diǎn)。第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是鋁合金材料的密度較小；第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是鋁合金材料能夠進(jìn)行焊接操作；第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是鋁合金材料在加工過程中容易成型；第四個(gè)優(yōu)點(diǎn)是鋁合金材料的機(jī)械性能好，強(qiáng)度高?；谏鲜龅乃膫€(gè)優(yōu)點(diǎn)，鋁合金材料在我國的各個(gè)行業(yè)中都有著非常廣泛的應(yīng)用，特別是在我國的航空領(lǐng)域中。

通常情況下鋁金屬具有較強(qiáng)的氧親和力，因此在較干燥的空氣中。鋁金屬還是會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，在鋁表面會(huì)出現(xiàn)一層非晶態(tài)的AL2O3。但是由于自然狀態(tài)下的氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧化膜較薄，不具備非常強(qiáng)的耐腐蝕性能，因此在實(shí)際的生產(chǎn)需求中，達(dá)不到要求。為了有效的解決這一問題，我們就需要對(duì)鋁合金的表面進(jìn)行針對(duì)性處理，在眾多的處理方式中最為常用的就是陽極氧化鋁合金技術(shù)，陽極氧化技術(shù)具有三個(gè)特點(diǎn)。第一個(gè)特點(diǎn)是陽極氧化具有非常好的力學(xué)性能；第二個(gè)特點(diǎn)是陽極氧化具有非常好的耐腐蝕性；第三個(gè)特點(diǎn)是陽極氧化具有很好的耐摩擦性。因此在航空領(lǐng)域中，鋁合金材質(zhì)通常作為飛機(jī)的機(jī)體加工材質(zhì)。在飛機(jī)機(jī)體加工過程中，選擇的材質(zhì)必須就有很強(qiáng)的力學(xué)性能同時(shí)還要能較少機(jī)體的重量，由于鋁合金符合眾多要求，所以在航空領(lǐng)域中，鋁合金的使用非常廣泛。

1 鋁合金的陽極氧化相關(guān)技術(shù)

關(guān)于鋁合金的陽極氧化相關(guān)技術(shù)的闡述和分析，文章主要從六個(gè)方面進(jìn)行分析和闡述。第一個(gè)方面是鋁合金硫酸溶液的陽極氧化技術(shù)。第二個(gè)方面是鋁合金鉻酸溶液的陽極氧化技術(shù)。第三個(gè)方面是鋁合金硼酸溶液的陽極氧化技術(shù)。第四個(gè)方面是鋁合金草酸溶液的陽極氧化技術(shù)。第五個(gè)方面是鋁合金磷酸溶液的陽極氧化技術(shù)。第六個(gè)方面是鋁合金混合溶液的陽極氧化技術(shù)。下面進(jìn)行詳細(xì)的分析和論述。

1.1 鋁合金硫酸溶液的陽極氧化技術(shù)

鋁合金的硫酸陽極氧化能夠獲得的吸附性膜層厚度在0.5微米到20微米之間，通?？梢宰鳛橐话愕姆雷o(hù)或者是油漆中的底漆。硫酸溶液的陽極氧化空隙率為36%，膜的吸附性較強(qiáng)，同時(shí)染色較為容易，一般也作為裝飾的一部分來使用。

1.2 鋁合金鉻酸溶液的陽極氧化技術(shù)

鋁合金的鉻酸陽極氧化能夠獲得的吸附性膜層厚度在2微米到5微米之間。膜的顏色是可以變化的，通常是灰白色或者深灰色。一般不作為染色來用。鉻酸的陽極氧化能夠有效的保持飛機(jī)零件的原有粗糙度。膜層較軟，具有很好的彈性，在應(yīng)用過程中不會(huì)出現(xiàn)較為明顯的疲勞強(qiáng)度衰退問題，但是這種膜層的耐磨性沒有硫酸陽極氧化產(chǎn)生的膜層好。

1.3 鋁合金硼酸溶液的陽極氧化技術(shù)

硼酸陽極氧化在性能上除了具有硫酸陽極氧化的優(yōu)點(diǎn)之外，還具有另外四個(gè)優(yōu)點(diǎn)。第一個(gè)是具有很好的遮蓋能力；第二個(gè)是具有低濃度的槽液成分；第三個(gè)是槽液在處理過程中較為方便；第四個(gè)是對(duì)于外界環(huán)境的污染較小。因此硼酸陽極氧化技術(shù)也被稱為環(huán)保型的養(yǎng)護(hù)技術(shù)。

1.4 鋁合金草酸溶液的陽極氧化技術(shù)

鋁合金的草酸陽極氧化能夠獲得的吸附性膜層厚度在8微米到20微米之間。這種陽極氧化技術(shù)日本或者德國使用的較多，現(xiàn)在我國的應(yīng)用也較為廣泛。這種陽極氧化技術(shù)得到的膜層厚度大，同時(shí)還具有高硬度，最主要的是耐磨性能和耐腐蝕性能非常好。但是由于草酸溶液的氧化膜的顏色會(huì)隨著外界的變化而變化，因此在使用過程中還是受到了一定的限制。

1.5 鋁合金磷酸溶液的陽極氧化技術(shù)

磷酸溶液的陽極氧化技術(shù)最早是由美國發(fā)明的，這種氧化技術(shù)就是利用了磷酸的弱酸性特質(zhì)進(jìn)行氧化反應(yīng)，這種技術(shù)具有三個(gè)顯著的特點(diǎn)。第一個(gè)特點(diǎn)是對(duì)于環(huán)境的污染較??；第二個(gè)特點(diǎn)是沒有很強(qiáng)的毒性；第三個(gè)特點(diǎn)是生產(chǎn)成本較低。但是由于磷酸溶液反應(yīng)的膜層厚度較薄，在使用過程中還是受到了一定的限制。

1.6 鋁合金混合溶液的陽極氧化技術(shù)

混合溶液的陽極氧化反應(yīng)中的溶液主要有兩種。第一種是硫酸溶液；第二種是草酸溶液。在這兩種的基礎(chǔ)上再添加各種無機(jī)鹽等?；旌先芤旱年枠O氧化反應(yīng)就有很好的工作效率，同時(shí)膜層較厚。但是混合溶液的陽極氧化技術(shù)生產(chǎn)成本過高，因此在實(shí)際的應(yīng)用過程中還是受到了一定的限制。

2 我國鋁合金的陽極氧化技術(shù)的現(xiàn)有研究狀態(tài)

關(guān)于我國鋁合金的陽極氧化技術(shù)的現(xiàn)有研究狀態(tài)的闡述和分析，文章主要從三個(gè)方面進(jìn)行分析。第一個(gè)方面是陽極氧化技術(shù)中的前處理相關(guān)工藝。第二個(gè)方面是陽極氧化技術(shù)中的陽極氧化工藝。第三個(gè)方面是陽極氧化技術(shù)中的膜層封閉處理技術(shù)。下面進(jìn)行詳細(xì)的分析和論述。

2.1 陽極氧化技術(shù)中的前處理相關(guān)工藝

鋁合金的陽極氧化技術(shù)中的前處理就是將金屬表面的氧化膜和相關(guān)的油污等去除，為陽極氧化技術(shù)的實(shí)施做前期準(zhǔn)備工作，清潔和活化金屬的表面。選擇前處理工藝需要考慮零件的加工情況、合金成分、污染程度及產(chǎn)品的要求等，此外還應(yīng)關(guān)注溫度、時(shí)間和前處理材料種類等操作因素的影響。

2.2 陽極氧化技術(shù)中的陽極氧化工藝

鋁合金陽極氧化主要是指鋁合金在相應(yīng)的電解液和特定的工藝條件下，由于外加電流的作用下，在鋁制品上形成一層氧化膜的過程。由此可知，在陽極氧化工藝部分影響陽極氧化膜性能的因素主要有電解液及添加劑，電源類型及優(yōu)化設(shè)計(jì)，特定的工藝條件。以硫酸溶液為主要槽液的硫酸陽極氧化工藝具有成本低、成分簡單、工藝穩(wěn)定、操作方便及適用性廣的特點(diǎn)，但是，由于槽液組成單一、濃度偏高，對(duì)膜層溶解度偏大，需要低溫環(huán)境和能耗較高等問題較為突出。

2.3 陽極氧化技術(shù)中的膜層封閉處理技術(shù)

目前常見的膜層封閉方法有熱水、蒸汽、重鉻酸鹽、無機(jī)鹽和有機(jī)物等封閉，但普遍存在著諸如毒性大、能耗高、效率低或成膜質(zhì)量差等問題，因此開發(fā)無污染且工藝穩(wěn)定、能耗低的綠色封閉工藝具有極大的應(yīng)用價(jià)值。

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