防护性
装饰性
绝缘性
提高耐腐蚀性
导电性
润滑性
磁性
提高与有机涂层的结合力
提高与无机覆盖层的结合力
开发中的其它功能
一般说铝的表面具有良好的耐腐蚀性,因为它有一层天然氧化膜保护。但是,这种薄膜很薄,不能承受所有环境。即使存在天然氧化膜,铝通常仍具有活性,并且会因潮湿、酸性或碱性环境中的化学反应而腐蚀。
因此,在进行表面处理时,根据不同的目的,需要涂上薄膜或涂层来保护表面。即,铝作为天然氧化膜的耐腐蚀性不充分,表面硬度不充分。为了满足这些要求,需要进行表面处理以形成人造膜/涂膜。
作为这种表面处理方法,一般采用阳极氧化法、复合涂装法、喷漆法等,已有多种尝试。
尽管铝的特性因合金化而发生很大变化,但表 1 总结了纯铝的一般特性。
物品 | 特征 |
化学符号 | AL |
原子重量 | 26.97 |
原子数 | 13 |
比重 | 2.70 (20°C) |
熔点 | 658℃ |
沸点 | 2057℃ |
溶解潜热 (Cal/g) | 94.55 |
汽化潜热(Cal/g) | 约2,000 |
比热 | 0.21 至 0.22(0 至 100°C) |
热膨胀系数 | 2.97×10 -5 (0~100℃) |
热导率(cgs) | 0.48 至 0.50(0 至 100°C) |
电阻率 (Ωcm) | 2.48×10 -6 (常温) |
它的温度系数 | 4.34×10 -3 (0~100℃) |
空间网格 | 面心立方晶格 |
反射率 (%) | 94-98(电抛光) |
铝的阳极氧化一般也称为氧化铝处理,这种方法是以铝为阳极,通过电化学方法人工生成氧化膜的处理方法。即,以铝为阳极在硫酸电解液中电解时,
作为阳极反应,
AL | → | Al3 + | + | 3e- _ |
O-_ | → | O2- _ | + | 氢+ |
HSO4- _ _ | → | 所以4 2- | + | 氢+ |
作为阴极反应,
氢+ | + | 电子-_ | → | H2 ↑ _ |
反应正在发生。
然而,以下反应也在阳极微孔内同时进行。
2Al3 + | + | 3O2- _ | → | 氧化铝_ _ _ |
Al3 + | + | 所以4 2- | → | Al2 ( So4 ) 3 _ |
换句话说,包含硫酸根的氧化膜的形成继续进行。
图 1 显示了上述反应进行时铝表面发生何种变化的模型。
阳极氧化和电镀有时被认为是相同的,因为它们覆盖金属。但基本上它们是不同的表面处理方法。图 2 显示了差异。
电镀是覆盖在工作材料上的异种金属膜,使其比原始金属更厚。但是,在阳极氧化的情况下,铝熔化,熔化的铝变成称为Al2O3的氧化物,形成氧化膜。
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