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浅谈铝及铝合金表面处理技术


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 浅谈铝及铝合金表面处理技术 作者:刘鹏 来源:《城市建设理论研究》2012 年第 31 期 摘要:近年来铝合金表面改性技术取得的研究进展,本文重点介绍了化学氧化法、激光熔 覆、等离子体微弧氧化。关键词:铝合金表面处理;化学氧化法;激光熔覆;等离子体微弧氧 化 Abstract: In recent years, the aluminum alloy surface modification technology has made progress, the article focuses on chemical oxidation methods, laser cladding, plasma micro-arc oxidation. Keywords: aluminum surface treatment; chemical oxidation; laser cladding; plasma micro-arc oxidation 中图分类号:TU74 文献标识码:A 引言 铝是元素周期表中第三周期主族元素,为面心立方晶格,无同素异构转变,延展性好、塑 性高,可进行各种机械加工。铝的化学性质活泼,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约1一3 nm的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水;铝是两性的,既易溶于强碱,也能溶于稀 酸。铝在大气中具有良好的耐蚀性。纯铝的强度低,只有通过合金化才能得到可作结构材料使 用的各种铝合金。铝合金的突出特点是密度小、强度高。 然而,铝的腐蚀电位较负,全面腐蚀比较严重。铝及其合金的腐蚀形态常见的有:点腐 蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、丝状腐蚀和层状腐蚀。为了克服铝合金表面性能方面的 缺点,扩大应用范围,延长使用寿命,表面处理技术是非常重要的一环,用以解决或提高防护 性、装饰性和功能性三大方面的问题。 二、常用的方法有 化学氧化法 金属表面处理工业中的化学转化处理时使金属与特定的腐蚀液接触,在一定条件下,金属 表面的外层原子核腐蚀液中的离子发生化学或电化学反应,在金属表面形成一层附着力良好的 难溶的腐蚀生成物膜层。 1.1 阳极氧化法 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 铝的阳极氧化法是把铝作为阳极,置于硫酸等电解液中,施加阳极电压进行电解,在铝的表面 形成一层致密的 Al2O3 膜,该膜是由致密的阻碍层和柱状结构的多孔层组成的双层结构。 1.2 微弧氧化法 微弧氧化又称等离子体氧化,是在阳极氧化基础上,在金属基表面原位生长陶瓷层的一种表 面处理技术。当阳极氧化电压达到某一临界时,材料表面氧化层被击穿,产生弧光放电,并产生瞬 间高温(>2000℃ ),氧化膜在高温高压作用下熔融,等离子弧消失后,熔融物激冷而形成非金属 Al2O3 陶瓷层。 1.3 有机硅烷化处理 有机硅烷化处理是近年来发展起来的一种新型金属表面防护性工艺,由于无污染、处理件 耐性蚀好,受到人们的青睐。该工艺是基于一种可水解生成硅醇的硅烷试剂。有机硅烷课与基 底铝合金形成极强的 Me-O-Si 键,而硅烷的有机部分又可与表面聚合物涂层(底漆)形成磷化 底漆处理化学键结合,硅氧烷键的形成可大大提高表面聚合物涂层与基体铝合金的结合力,同 时也使铝合金的抗腐蚀性得以提高。 1.4 电泳涂漆处理 电泳涂漆起源于日本,实际也是在阳极氧化基础上的一步深加工处理。电泳涂层兼有阳极 氧化膜和聚合物涂层双层有点。电泳涂漆是把共建和对应电极放入水溶性树脂制成电泳漆液 中,接上直流电源

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