毕业论文

打赏
当前位置: 毕业论文 > 材料科学 >

高阻抗铝氧化膜的研究+文献综述(2)

时间:2017-06-09 19:58来源:毕业论文
为了提高铝及其合金的抗蚀性,通常采用人工氧化的方法获得厚而致密的氧化膜。由于氧化的方法不通,得到的氧化膜可以满足不同的性能要求。化学氧化


为了提高铝及其合金的抗蚀性,通常采用人工氧化的方法获得厚而致密的氧化膜。由于氧化的方法不通,得到的氧化膜可以满足不同的性能要求。化学氧化得到的膜较薄(约0.5~4微米)且多孔,具有一定的抗蚀能力,具有良好的吸附能力,适合作油漆底层或用于铆钉、垫片等小零件生产。
将铝及其合金放在适当的电解液中作为阳极进行通电处理,在外加电场作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程称为阳极氧化,或称电化学氧化。阳极氧化膜的厚度在10~200微米之间,其耐蚀性、耐磨性、电绝缘性和装饰性都有明显的改善和提高。氧化膜为双层结构,内层为致密无孔的Al2O3,称为阻挡层,外层是由孔隙和孔壁组成的多孔层。若采用不同的电解液和操作条件,就可以获得不同性能的氧化膜。
1.1.2铝及其合金氧化膜的应用[1]
铝及其合金阳极氧化膜在工业上有以下几方面的应用:
1.防护性涂层。提高零件的耐磨、耐蚀和耐气候腐蚀。
2.防护-装饰性。在硫酸中进行阳极氧化得到的膜具有较高的透明度,经着色处理后,能得到各种鲜艳的色彩。在特殊工艺条件下,还可以得到具有瓷质外观的氧化层。
3.绝缘层。阳极氧化膜具有很高的绝缘电阻和击穿电压,可以用做电解电容器的电介质层或电器制品的绝缘层。
4.涂装底层。阳极氧化膜具有多孔性和良好的吸附特性,作为喷漆或其他有机覆盖层的底层,可以提高漆膜或其他有机物膜与基体的结合力。
5.电镀、搪瓷的底层。利用阳极氧化膜的多孔性,可以提高金属镀层或搪瓷层与基体的结合力。
1.2阳极氧化膜的成膜原理
1.2.1氧化膜的成长反应过程
铝的阳极氧化膜首先是电解水,在硫酸、铬酸、磷酸及草酸等电解质溶液中,经通电后在电流的作用下水发生电解,同事在阴极放出氢气。反应式如下:
                  H2O=OH-+H+
阴极:            6H++6e-→3H2↑
阳极:            6OH--6e-→3H2O+3[O]
             2Al+3[O]→Al2O3+1669J(热量)
总反应式:   2Al+3H2O→Al2O3+3H2↑+1669J(热量)
由于水的电解所产生的初生态氧[O]具有很强的强化能力,它与作为阳极的铝发生铝的氧化反应,在生成氧化铝(Al2O3)的同时放出大量的热,而且这个过程的速度很快,通电后只需几秒钟,就可以在铝阳极的表面上生成一层很薄而无孔的、致密而且附着力很强、具有高绝缘性能的氧化膜,随后膜的增长要靠铝离子和电子穿过氧化膜而发生反应。因此反应速度会随着膜的增厚而减缓。如果没有膜的溶解,氧化膜的生长会越来越慢,甚至反应中止。

1.2.2氧化膜的溶解反应过程
铝和氧化铝在酸性电解质溶液中都会发生溶解,其溶解反应如下:
                   2Al+6H+→2Al3++3H2↑
                 Al2O3+3H2SO4→Al2(SO4)3+3H2O
溶解反应使铝表面产生大量的小孔。随着膜的生成,电解液对膜的溶解就开始了,由于初生的膜层并不均匀,薄弱的部位更优先溶解而产生一个个的小孔,由于这些小孔的不断增多及存在,使电解质溶液可以进入膜层之内,以便在铝基体上不断生成氧化膜,但同时也不断地被溶解,造成了氧化膜的小孔由表及里地形成锥形结构。 高阻抗铝氧化膜的研究+文献综述(2):http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_8826.html
------分隔线----------------------------
推荐内容