电镀工艺学-PPT讲稿.ppt

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1、电镀工艺学-第1页，共59页，编辑于2022年，星期一9.1铝合金氧化与着色铝合金氧化与着色性质概述：性质概述：银白色金属，原子量银白色金属，原子量26.98，密度密度2.7g/cm3，熔点熔点659.8，标准电极电位，标准电极电位-1.66V，o纯铝的强度低；纯铝的强度低；o铝是两性金属，化学性质活泼，易形成氧化膜；铝是两性金属，化学性质活泼，易形成氧化膜；o铝合金具有较高机械强度，优良导热性及导电性。铝合金具有较高机械强度，优良导热性及导电性。化学氧化、化学氧化、电化学氧化、电化学氧化、微弧氧化微弧氧化第2页，共59页，编辑于2022年，星期一（）化学氧化原理（）化学氧化原理 在含有氧化剂

2、的在含有氧化剂的弱酸性弱酸性或或弱碱性弱碱性溶液中生成致密的耐蚀溶液中生成致密的耐蚀性高的膜层。性高的膜层。o弱碱性溶液：弱碱性溶液：Al3+OH-AlOOH-Al2O3H2O 厚度可达厚度可达3 34m4mo弱酸性溶液：（磷酸、铬酸和氟化物）弱酸性溶液：（磷酸、铬酸和氟化物）Al3+H3PO4 Al2O3、AlPO4、Cr2O72-CrPO4薄膜薄膜 厚度可达到厚度可达到2 23m3m9.1.1铝及铝合金化学氧化铝及铝合金化学氧化第3页，共59页，编辑于2022年，星期一组组成成/gL-1及工及工艺艺弱碱性氧化弱碱性氧化组组成成/gL-1及工及工艺艺酸性氧化酸性氧化123456Na2CO35

3、0504080H3PO4/mLL-150601015Na2CrO41515CrO32025123.54NaOH510NH4HF33.5NaF33.5(NH4)2HPO422.5KMnO41030H3BO311.213Cr2(CO3)32035NaF350.50.8Na2HPO45Na2Cr2O72H2O-133.5温度温度/60709510090100pH1.5时间时间/min510103035温度温度/3040室温室温30时间时间/min285153适用于纯铝及适用于纯铝及铝锰、铝镁等铝锰、铝镁等合金，但不适合金，但不适合含铜量高于合含铜量高于4的铝合金的铝合金适用于含铜的适用于含铜的铝合金

4、，但不铝合金，但不适合于含镁量适合于含镁量高于高于5的铝合的铝合金金适用于大适用于大多数铝合多数铝合金，也适金，也适用于硬铝用于硬铝合金；合金；无色至带无色至带黄绿的灰黄绿的灰蓝色，厚蓝色，厚0.55m，致密，致密，硬度及耐硬度及耐蚀性高，蚀性高，需封闭处需封闭处理理无色至彩无色至彩虹色，适虹色，适用于处理用于处理后需变形后需变形的零件，的零件，也适合铝也适合铝铸件，不铸件，不需封闭处需封闭处理理转化膜后需涂装处理的铝薄转化膜后需涂装处理的铝薄板卷材板卷材（）铝及铝合金化学氧化工艺（）铝及铝合金化学氧化工艺第4页，共59页，编辑于2022年，星期一目的：目的：提高其耐蚀性提高其耐蚀性。封闭方法

5、：封闭方法：）重铬酸钾）重铬酸钾3060 g/L，温度温度9095，时间，时间510min；）铬酐）铬酐5g/L，温度温度4045，时间，时间10s15s。注意事项：注意事项：作为涂装底层时则不进行封闭作为涂装底层时则不进行封闭。（）铝及合金化学氧化后封闭处理（）铝及合金化学氧化后封闭处理第5页，共59页，编辑于2022年，星期一铅板、不锈钢板为阴极铅板、不锈钢板为阴极阳极氧化阳极氧化:（Anodizing，Anodic oxidation）将铝及其合金置于适当的将铝及其合金置于适当的电解液电解液中作为中作为阳极电解阳极电解处理。处理。o厚度可达几十至几百微米厚度可达几十至几百微米.o耐蚀性、

6、耐磨性及装饰性等有明显的提高。耐蚀性、耐磨性及装饰性等有明显的提高。o不同电解液及工艺，可获得不同性能的氧化膜层。不同电解液及工艺，可获得不同性能的氧化膜层。9.1.2铝及合金的电化学氧化铝及合金的电化学氧化第6页，共59页，编辑于2022年，星期一第7页，共59页，编辑于2022年，星期一第8页，共59页，编辑于2022年，星期一第9页，共59页，编辑于2022年，星期一铝阳极氧化膜特征o耐蚀性-膜厚与封孔的质量影响性能o硬度和耐磨性-HV普通=300,HV硬质=500o装饰性-染色、着色o有机涂层或电镀层附着性o电绝缘性-绝缘击穿电压30V/m，有的甚至达到200V/m.o透明性o功能性-

7、微孔中沉积功能性微粒 电磁、催化、传感、分离功能第10页，共59页，编辑于2022年，星期一铝合金表面工艺技术举例o建筑铝型材阳极氧化处理和喷涂流程建筑铝型材阳极氧化处理和喷涂流程 封闭 脱脂碱洗出光阳极氧化电解着色电泳 脱脂酸洗化学转化静电喷涂 固化成膜 固化成膜第11页，共59页，编辑于2022年，星期一o通用工业用铝合金部件（机械、电器）阳极氧化通用工业用铝合金部件（机械、电器）阳极氧化处理流程处理流程 草酸法封孔 脱脂碱洗出光硫酸法（染色）封孔 硬质阳极氧化法铝合金表面工艺技术举例第12页，共59页，编辑于2022年，星期一o装饰用铝合金部件（汽车装饰部件、照相机部件）阳装饰用铝合金部

8、件（汽车装饰部件、照相机部件）阳极氧化处理流程极氧化处理流程 机械喷砂阳极氧化染色封孔（人工修整 振动抛光）脱脂化学抛光阳极氧化封孔 电化学抛光阳极氧化封孔铝合金表面工艺技术举例第13页，共59页，编辑于2022年，星期一o具有较好的导电能力；o降低欧姆电阻所产生的热量；o使氧化反应正常进行；o电解液对金属铝和氧化膜有一定的溶解能力。对电解液的基本要求：对电解液的基本要求：第14页，共59页，编辑于2022年，星期一o对氧化膜不溶解的酸对氧化膜不溶解的酸：得到极薄的无孔层，膜不能加厚。得到极薄的无孔层，膜不能加厚。硼酸、柠檬酸、戊二酸硼酸、柠檬酸、戊二酸o溶解能力不能过强：溶解能力不能过强：得

9、不到膜。得不到膜。盐酸、氢氧化钠盐酸、氢氧化钠o中等溶解能力的酸：中等溶解能力的酸：常采用常采用硫酸、磷酸、铬酸、草酸等。硫酸、磷酸、铬酸、草酸等。例如：例如：第15页，共59页，编辑于2022年，星期一铝及合金阳极氧化过程的电极反应铝及合金阳极氧化过程的电极反应阳极反应：阳极反应：阴极反应：阴极反应：化学溶解反应：化学溶解反应：第16页，共59页，编辑于2022年，星期一临界电压临界电压阳极氧化电压一时间曲线分析阳极氧化电压一时间曲线分析(1)(1)铝铝及合金阳极氧化膜形成机理及合金阳极氧化膜形成机理下降幅度为10%-15%第17页，共59页，编辑于2022年，星期一第18页，共59页，编辑

10、于2022年，星期一：无孔层形成：无孔层形成（阻挡层）（阻挡层）特点：氧化膜的生成速度特点：氧化膜的生成速度溶解速度。溶解速度。临界电压受电解液温度的影响很大。临界电压受电解液温度的影响很大。膜具有较高的电阻，膜具有较高的电阻，如：普通硫酸液，采用如：普通硫酸液，采用131318V18V槽电压，无孔槽电压，无孔层厚度约为层厚度约为0.010.010.015m0.015m。(1)(1)铝铝及合金阳极氧化膜形成及合金阳极氧化膜形成过过程程第19页，共59页，编辑于2022年，星期一膜孔的出现膜孔的出现 电解液对膜层有溶解作用，电压下降。电解液对膜层有溶解作用，电压下降。电化学反应可继续进行，氧化膜

11、继续生长。电化学反应可继续进行，氧化膜继续生长。多孔层的增厚多孔层的增厚 氧化膜的生成与溶解在每个孔穴的底部进行，孔氧化膜的生成与溶解在每个孔穴的底部进行，孔穴不断加深形成孔隙和孔壁。氧化膜的生长是穴不断加深形成孔隙和孔壁。氧化膜的生长是向着金属向着金属那一面那一面进行。进行。第20页，共59页，编辑于2022年，星期一电渗示意图电渗示意图因因电位差电位差的影响，的影响，带电质点带电质点相相对于对于固体壁固体壁发生电渗作用，即发生电渗作用，即贴近孔壁带正电荷的液层向孔贴近孔壁带正电荷的液层向孔外流，而外部新鲜电解液沿孔外流，而外部新鲜电解液沿孔的中心轴流入孔内，促使孔内的中心轴流入孔内，促使孔

12、内的电解液不断更新，从而使孔的电解液不断更新，从而使孔加深扩大。加深扩大。电渗的作用：电渗的作用：第21页，共59页，编辑于2022年，星期一工艺流程：工艺流程：表面前处理表面前处理阳极氧化阳极氧化着色处理着色处理封闭处理封闭处理常用工艺：常用工艺：普通硫酸阳极氧化工艺普通硫酸阳极氧化工艺 硬质阳极氧化硬质阳极氧化 铬酸阳极氧化铬酸阳极氧化 草酸阳极氧化草酸阳极氧化 磷酸阳极氧化磷酸阳极氧化（2）铝及合金阳极氧化工艺）铝及合金阳极氧化工艺第22页，共59页，编辑于2022年，星期一特点：特点：槽电压低、维护方便，成本较低；槽电压低、维护方便，成本较低；允许杂质含量范围较宽；允许杂质含量范围较宽

13、；膜层厚度为膜层厚度为5 520m20m、吸附性好吸附性好；用途：用途：铝件的防护和装饰。铝件的防护和装饰。注意：注意：不适用于孔大的铸铝件、点焊和铆接不适用于孔大的铸铝件、点焊和铆接 组合件。组合件。o普通硫酸阳极氧化工艺普通硫酸阳极氧化工艺第23页，共59页，编辑于2022年，星期一第24页，共59页，编辑于2022年，星期一o硫酸质量浓度的影响硫酸质量浓度的影响 浓度高，膜化学溶解速度加快，膜软薄，空隙多，吸附力浓度高，膜化学溶解速度加快，膜软薄，空隙多，吸附力强，染色性能强。强，染色性能强。浓度低，氧化膜生长速度较快，空隙较低，硬度高，耐磨浓度低，氧化膜生长速度较快，空隙较低，硬度高，

14、耐磨性和反光性好。性和反光性好。o温度的影响温度的影响 10-2010-20 C C，氧化膜多孔，吸附性好，有弹性，宜染色，氧化膜多孔，吸附性好，有弹性，宜染色 高于高于2626 C C，氧化膜疏松且硬度低；，氧化膜疏松且硬度低；低于低于1010 C C，氧化膜厚度增大，硬度高，耐磨性好，空隙低，氧化膜厚度增大，硬度高，耐磨性好，空隙低第25页，共59页，编辑于2022年，星期一o电流密度的影响电流密度的影响 提高电流密度，生长速度较快，氧化时间缩提高电流密度，生长速度较快，氧化时间缩短，膜层化学溶解量减少，膜较硬，耐磨性短，膜层化学溶解量减少，膜较硬，耐磨性好。好。过高，放热大，膜溶解作用增

15、加，导致生长过高，放热大，膜溶解作用增加，导致生长速度反而下降。速度反而下降。过低，氧化时间很长，膜层疏松，硬度降低过低，氧化时间很长，膜层疏松，硬度降低第26页，共59页，编辑于2022年，星期一特点：特点：采用采用压缩空气搅拌压缩空气搅拌及及较低的温度较低的温度；直流直流、交流、交直流叠加及脉冲电流。、交流、交直流叠加及脉冲电流。氧化膜的厚度可达氧化膜的厚度可达250m250m；膜层膜层硬度大硬度大、耐磨、绝缘、耐热、耐蚀、耐磨、绝缘、耐热、耐蚀；电解液类型：电解液类型：硫酸硫酸、草酸、丙二酸、苹果酸草酸、丙二酸、苹果酸等。等。o硬质阳极氧化（厚层阳极氧化）硬质阳极氧化（厚层阳极氧化）第2

16、7页，共59页，编辑于2022年，星期一硬硬质质氧化膜与普通氧化膜特征比氧化膜与普通氧化膜特征比较较特征特征膜厚膜厚/m显显微硬度微硬度/HV孔径孔径/nm孔隙孔隙率率/%比比电电阻阻/cm-1耐耐击击穿穿电压电压/V普通膜普通膜 12304080122030104280500硬硬质质氧氧化膜化膜30200内内330600,外外300450102610158003000以上以上汽车制动器活塞硬质氧化汽车制动器活塞硬质氧化第28页，共59页，编辑于2022年，星期一配配 方方组组成及工成及工艺艺12硫酸硫酸1020草酸草酸35阳极阳极电电流密度流密度/Adm-22415电压电压/V2012040

17、60温度温度/0235时间时间/min6024060膜厚膜厚/m10020020膜膜层层色色泽泽灰色灰色褐色褐色o降温设备；降温设备；o加草酸或其加草酸或其他羟基羧酸；他羟基羧酸；o脂肪族二脂肪族二羧酸，实现羧酸，实现无冷却设备无冷却设备生成。生成。硬质阳极氧化工艺硬质阳极氧化工艺第29页，共59页，编辑于2022年，星期一特点：特点：膜层与膜层与有机材料有机材料结合力好；结合力好；膜层较薄，大致在膜层较薄，大致在25m；膜层较软，有弹性，孔隙少，不用封闭；膜层较软，有弹性，孔隙少，不用封闭；抗蚀性不如硫酸阳极氧化膜；抗蚀性不如硫酸阳极氧化膜；膜层不透明，灰白深灰色，不易着色。膜层不透明，灰白

18、深灰色，不易着色。不会降低材料的不会降低材料的疲劳强度疲劳强度。o铬酸阳极氧化铬酸阳极氧化 1923Chromic acid anodizing(CAA)第30页，共59页，编辑于2022年，星期一用途：用途：精密零件精密零件，很少作装饰用；，很少作装饰用；（保持原有精度及表面粗糙度）（保持原有精度及表面粗糙度）可作为良好的可作为良好的涂装底层涂装底层；橡胶粘结件与蜂窝结构的面板。橡胶粘结件与蜂窝结构的面板。o铬酸阳极氧化铬酸阳极氧化第31页，共59页，编辑于2022年，星期一第32页，共59页，编辑于2022年，星期一o硫硼酸阳极氧化硫硼酸阳极氧化第33页，共59页，编辑于2022年，星期一

19、第34页，共59页，编辑于2022年，星期一阴极材料：不锈钢槽壁、铅板、纯钛板阴极材料：不锈钢槽壁、铅板、纯钛板SK:SA1：2第35页，共59页，编辑于2022年，星期一o特点：特点：硬度较高及较厚的氧化膜，（硬度较高及较厚的氧化膜，（60m 60m）合金成分不同，可得银白、青铜及黄褐色膜合金成分不同，可得银白、青铜及黄褐色膜 -用于表面装饰（无需染色）用于表面装饰（无需染色）孔隙率低，着色困难，耐蚀性不强，成本较高；孔隙率低，着色困难，耐蚀性不强，成本较高；用交流电阳极氧化，膜软，韧性好。用交流电阳极氧化，膜软，韧性好。-用于铝线绕组的良好绝缘层用于铝线绕组的良好绝缘层o草酸阳极氧化草酸阳

20、极氧化第36页，共59页，编辑于2022年，星期一第37页，共59页，编辑于2022年，星期一特点：特点：膜层孔径大；膜层孔径大；可作为可作为金属电沉积的底层，涂装底层金属电沉积的底层，涂装底层；铝合金成分变化对氧化膜质量有很大的影响。铝合金成分变化对氧化膜质量有很大的影响。工艺：工艺：磷酸磷酸320，温度，温度3035，电压电压5060V，时间，时间1530min。o磷酸阳极氧化磷酸阳极氧化第38页，共59页，编辑于2022年，星期一第39页，共59页，编辑于2022年，星期一对于精度要求高的零件可采用：对于精度要求高的零件可采用：磷酸磷酸(1.7)35mL/L(1.7)35mL/L，铬酐，

21、铬酐20g/L20g/L，温度温度70709090，退净为止；，退净为止；对于粗糙零件可采用：对于粗糙零件可采用：氢氧化钠氢氧化钠 3050g/L3050g/L，温度，温度50506060，退净为止。退净为止。（）不合格阳极氧化膜的退除（）不合格阳极氧化膜的退除第40页，共59页，编辑于2022年，星期一o整体着色：整体着色：能量消耗大。（能量消耗大。（D DA A,V,VA A大）大）o电解着色：电解着色：工艺简单、能耗低、着色均匀、工艺简单、能耗低、着色均匀、生产效率高等。生产效率高等。o有机染料着色：有机染料着色：对膜层质量有要求。对膜层质量有要求。o无机盐着色：无机盐着色：色调不艳，应

22、用较少。色调不艳，应用较少。（）阳极氧化膜的着色与封闭（）阳极氧化膜的着色与封闭）阳极氧化膜的着色）阳极氧化膜的着色第41页，共59页，编辑于2022年，星期一 将铝及其合金放入含有机将铝及其合金放入含有机物物(如甲酚、苯磺酸、磺基水如甲酚、苯磺酸、磺基水杨酸等杨酸等)的电解液中进行的电解液中进行阳极阳极着色着色处理，在处理，在阳极氧化的同阳极氧化的同时也被着色时也被着色。o整体着色整体着色第42页，共59页，编辑于2022年，星期一 铝及其合金经阳极氧化铝及其合金经阳极氧化后，再放入含有镍盐、钴盐、后，再放入含有镍盐、钴盐、锡盐或铜盐等溶液中进行锡盐或铜盐等溶液中进行交交流电解流电解，使，使

23、膜孔底部沉积上膜孔底部沉积上金属金属镍，钴、锡或铜等而呈镍，钴、锡或铜等而呈现出不同的色彩。现出不同的色彩。以不锈钢、石墨等以不锈钢、石墨等作为另一电极。作为另一电极。o电解着色（电解着色（P246.表表7-4）第43页，共59页，编辑于2022年，星期一 利用氧化膜具有利用氧化膜具有多孔性和多孔性和强的吸附能力强的吸附能力而而染上染上不不同的颜色。同的颜色。着色对氧化膜的要求：着色对氧化膜的要求：膜厚适宜；膜厚适宜；有足够的孔隙；有足够的孔隙；有良好的吸附能力；有良好的吸附能力；无外伤和污染。无外伤和污染。o有机着色有机着色第44页，共59页，编辑于2022年，星期一）阳极氧化膜的封）阳极氧

24、化膜的封闭闭目的：目的：增加膜色增加膜色泽泽的耐晒性或耐的耐晒性或耐蚀蚀性。性。封封闭处闭处理方法：（理方法：（P248.P248.表表7-7)7-7)热水封闭热水封闭水蒸汽封闭水蒸汽封闭重铬酸盐封闭重铬酸盐封闭水解盐封闭水解盐封闭有机物封闭或填充封闭法有机物封闭或填充封闭法第45页，共59页，编辑于2022年，星期一处处理方法理方法溶液成分溶液成分/g/LpHpH值值温度温度/时间时间/min/min特点特点热热水封水封闭闭蒸蒸馏馏水或去离子水水或去离子水5.56.58010030用于无色氧化用于无色氧化膜。膜。水蒸汽封水蒸汽封闭闭纯净纯净水蒸汽水蒸汽5.56.5101102025重重铬铬酸

25、酸盐盐封封闭闭重重铬铬酸酸钾钾606010010067.5801002025防防护护性高，呈性高，呈黄色，黄色，应应用广。用广。重重铬铬酸酸钾钾100100，碳酸碳酸钠钠1818679095310水解水解盐盐封封闭闭硫酸硫酸镍镍55.8醋酸醋酸钴钴1，硼酸，硼酸88.45670901520用于染色后封用于染色后封闭闭，效果更好。，效果更好。硫酸硫酸镍镍4.24.2，硫酸硫酸钴钴O.7O.7醋酸醋酸钠钠4.84.8，硼酸，硼酸5.35.34.55.58851520第46页，共59页，编辑于2022年，星期一将氧化膜层浸入有机物将氧化膜层浸入有机物（如清漆、熔融石蜡、各种树脂和干性油等）（如清漆、

26、熔融石蜡、各种树脂和干性油等）的溶液中使膜孔封闭。的溶液中使膜孔封闭。有机物封闭或填充封闭法：有机物封闭或填充封闭法：第47页，共59页，编辑于2022年，星期一铝阳极氧化膜性能评定铝阳极氧化膜性能评定o封孔质量评定封孔质量评定 GB/T 8753.1-2005 磷-铬酸失重法 m30mg/dm2为封闭合格 不适用于不适用于评评价重价重铬铬酸酸钾钾封封闭闭的的样样品。品。第48页，共59页，编辑于2022年，星期一o耐蚀性评定GB6460-1986 铜加速醋酸盐雾试验方法铝阳极氧化膜性能评定铝阳极氧化膜性能评定第49页，共59页，编辑于2022年，星期一o极化曲线测试极化曲线测试溶液：1mol

27、/LNaCl溶液参比电极：饱和甘汞电极辅助电极：铂电极研究电极：s=1cm2扫描范围：-0.52.5V(VS.Ecorr）扫描速度：1mV/s铝阳极氧化膜性能评定铝阳极氧化膜性能评定第50页，共59页，编辑于2022年，星期一o电化学阻抗谱（电化学阻抗谱（EIS)溶液：1mol/LNaCl溶液参比电极：饱和甘汞电极辅助电极：铂电极研究电极：s=1cm2测试信号幅度：10mV的正弦波测量频率：100kHz0.01Hz铝阳极氧化膜性能评定铝阳极氧化膜性能评定第51页，共59页，编辑于2022年，星期一9.1.3铝及合金的微弧阳极氧化铝及合金的微弧阳极氧化 在普通阳极氧化的基础上，利用弧光放电增强并

28、激在普通阳极氧化的基础上，利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的反应，从而在铝及其合金表面形成优活在阳极上发生的反应，从而在铝及其合金表面形成优质的强化陶瓷膜的方法，达到工件表面强化的目的。又质的强化陶瓷膜的方法，达到工件表面强化的目的。又称称阳极脉冲陶瓷化、阳极火花沉积阳极脉冲陶瓷化、阳极火花沉积或或微等离子体氧化微等离子体氧化。微弧氧化装置包括微弧氧化装置包括:专用高压电源、氧化槽、专用高压电源、氧化槽、冷却系统和搅拌系统。冷却系统和搅拌系统。第52页，共59页，编辑于2022年，星期一微弧氧化工艺特点：微弧氧化工艺特点：流程简单，操作方便，设备简易，适用范围广。流程简单，操作方便，设备简易

29、，适用范围广。氧化液大多采用碱性溶液，对环境污染小；氧化液大多采用碱性溶液，对环境污染小；溶液温度以室温为宜，温度变化范围较宽；溶液温度以室温为宜，温度变化范围较宽；氧化速度快；膜层有良好的结合力；氧化速度快；膜层有良好的结合力；耐磨性、耐热性、绝缘性及抗腐蚀性高；耐磨性、耐热性、绝缘性及抗腐蚀性高；工艺能力强，膜层呈现不同颜色；工艺能力强，膜层呈现不同颜色；适于较复杂零件及内表面的强化处理。适于较复杂零件及内表面的强化处理。第53页，共59页，编辑于2022年，星期一（）微弧阳极氧化技（）微弧阳极氧化技术术的原理的原理Al及合金等及合金等样样品放入品放入电电解液中，通解液中，通电电后金属表面

30、后金属表面立即生成很薄一立即生成很薄一层层氧化物氧化物绝缘绝缘膜膜。当。当样样品上施加的品上施加的电电压压超超过过某一某一临临界界值时值时，绝缘绝缘膜上某些薄弱膜上某些薄弱环节环节被被击击穿穿，发发生生微弧放微弧放电电现现象，每个弧点存在象，每个弧点存在时间时间很短，但等很短，但等离子体放离子体放电电区瞬区瞬间间温度很高，在此区域内金属及其氧温度很高，在此区域内金属及其氧化物化物发发生熔化，使氧化物生熔化，使氧化物产产生生结结构构变变化。化。在微弧氧化在微弧氧化过过程中，程中，化学氧化、化学氧化、电电化学氧化、化学氧化、等离子体氧化等离子体氧化同同时时存在。存在。第54页，共59页，编辑于20

31、22年，星期一（）微弧阳极氧化工艺（）微弧阳极氧化工艺 铝基材料的前处理铝基材料的前处理微弧氧化微弧氧化后处理后处理 1）微弧氧化电解液组成、工艺条件及影响因素）微弧氧化电解液组成、工艺条件及影响因素电电解液解液组组成及含量成及含量/g/gL L-1-1pHpH值值温度温度/阴极阴极材料材料电电解方式解方式实实例例1 1K K2 2SiOSiO3 3 5-10 5-10 NaNa2 2O O2 2 4-6 4-6NaF 0.5-1NaF 0.5-1CHCH3 3COONa 2-3COONa 2-3NaNa3 3VOVO3 3 1-3 1-311-11-131320-20-5050不不锈锈钢钢板

32、板先将先将电压电压迅速上升至迅速上升至300V300V，并保持，并保持5-10s5-10s，然，然后将阳极氧化后将阳极氧化电压电压上升上升至至450V450V，电电解解5-10min5-10min。实实例例2 2K K2 2O OnSiOnSiO2 2（钾钾水水玻璃）玻璃）200200以以1A/dm1A/dm2 2的阳极的阳极电电流氧化流氧化5min5min。NaNa3 3P P2 2O O7 7 707020205050不不锈锈钢钢板板经经第一步微弧氧化后的第一步微弧氧化后的铝铝基工件水洗后，以基工件水洗后，以1A/dm1A/dm2 2的阳极的阳极电电流氧化流氧化15min15min。第55

33、页，共59页，编辑于2022年，星期一合金材料及表面状态的影响合金材料及表面状态的影响 对铝基件合金成分及表面状态要求不高，对铝基件合金成分及表面状态要求不高，一般不需进行表面抛光处理；一般不需进行表面抛光处理；铝合金炮弹船尾铝合金炮弹船尾铝合金零部件铝合金零部件涡轮压缩机转子涡轮压缩机转子第56页，共59页，编辑于2022年，星期一电解质溶液及其组分的影响电解质溶液及其组分的影响 技术关键技术关键对电解液要求：对电解液要求：利于维护氧化膜及随后形成的陶瓷氧化层电绝缘性，利于维护氧化膜及随后形成的陶瓷氧化层电绝缘性，利于抑制微弧氧化产物的溶解。利于抑制微弧氧化产物的溶解。常用微弧电解液：常用微

34、弧电解液：含有一定金属或非金属氧化物含有一定金属或非金属氧化物碱性盐溶液碱性盐溶液在溶液中的存在形式最好为胶体状态。在溶液中的存在形式最好为胶体状态。溶液溶液pHpH一般在一般在9 91313之间。之间。可添加一些有机或无机盐类作为辅助添加剂。可添加一些有机或无机盐类作为辅助添加剂。硅酸盐、磷酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐等硼酸盐等铝合金压缩机叶片铝合金压缩机叶片第57页，共59页，编辑于2022年，星期一温度与搅拌的影响温度与搅拌的影响电解液的温度允许范围较宽，电解液的温度允许范围较宽，1090；一般控制在一般控制在20206060范围。范围。氧化液温度上升快，须大容量的热交换制冷系统。氧化液温度上升快，须大容量的热交换制冷系统。须机械装置或压缩空气对电解液进行搅拌。须机械装置或压缩空气对电解液进行搅拌。第58页，共59页，编辑于2022年，星期一氧化时间的影响氧化时间的影响一般控制在一般控制在1060min。时间越长，膜的致密性越好，但其粗糙度增加。时间越长，膜的致密性越好，但其粗糙度增加。阴极材料阴极材料采用不溶性金属材料。采用不溶性金属材料。可悬挂或以上述材料制作的电解槽作为阴极。可悬挂或以上述材料制作的电解槽作为阴极。碳钢、不锈钢或镍，碳钢、不锈钢或镍，第59页，共59页，编辑于2022年，星期一