Mục đích của việc xử lý bề mặt của cuộn hợp kim nhôm là giải quyết hoặc cải thiện tính năng của vật liệu về khả năng chống ăn mòn, trang trí và chức năng. Làm thế nào để giải quyết những vấn đề này?
1, các đặc tính của nhôm và hợp kim nhôm
1) Mật độ thấp
Tỷ trọng của nhôm là khoảng 2,7g / cm3, chỉ là kim loại nhẹ thứ hai trong các vật liệu cấu trúc kim loại cao hơn magiê, và chỉ bằng 1/3 so với sắt hoặc đồng.
2) Độ dẻo cao
Nhôm và các hợp kim của nó có độ dẻo tốt và có thể được chế tạo thành các hình dạng, tấm, lá, ống và dây khác nhau bằng các phương pháp xử lý áp lực như đùn, cán hoặc kéo.
3) Dễ dàng tăng cường
Độ bền của nhôm nguyên chất không cao, nhưng nó dễ dàng được gia cố thông qua quá trình hợp kim hóa và xử lý nhiệt, và độ bền của hợp kim nhôm cường độ cao có thể so sánh với độ bền của thép hợp kim.
4) Độ dẫn điện tốt
Khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt của nhôm chỉ đứng sau bạc, vàng và đồng. Nếu độ dẫn điện tương đối của đồng là 100, thì nhôm là 64 và sắt chỉ là 16. Nếu tính theo độ dẫn điện của kim loại cùng chất lượng thì nhôm gần như gấp đôi đồng.
5) Chống ăn mòn
Nhôm và oxy có ái lực rất cao. Trong điều kiện tự nhiên, các oxit bảo vệ sẽ được hình thành trên bề mặt của nhôm, có khả năng chống ăn mòn tốt hơn nhiều so với thép.
6) Dễ dàng tái chế
Nhiệt độ nóng chảy của nhôm thấp, khoảng 660 độ С, chất thải dễ tái sinh, tỷ lệ thu hồi cực cao, và tiêu thụ năng lượng để tái chế chỉ bằng 3 phần trăm của quá trình nấu chảy.
7) Có thể được hàn
Hợp kim nhôm có thể được hàn bằng phương pháp che chắn khí trơ. Sau khi hàn, nó có cơ tính tốt, chống ăn mòn tốt, hình thức đẹp, đáp ứng các yêu cầu của vật liệu kết cấu.
8) Xử lý bề mặt dễ dàng
Nhôm có thể được xử lý bằng cách anot hóa và nhuộm màu. Sau khi xử lý, nó có độ cứng cao, chống mài mòn tốt, chống ăn mòn và cách điện. Thông qua tiền xử lý hóa học, mạ điện, điện di và phun có thể cải thiện hơn nữa các đặc tính trang trí và bảo vệ của nhôm.
2, tiền xử lý cơ học bề mặt của nhôm
1) Mục đích của tiền xử lý cơ học
Cung cấp các điều kiện xuất hiện tốt và nâng cao chất lượng hoàn thiện bề mặt;
Nâng cao chất lượng sản phẩm;
Giảm tác động của hàn;
sản xuất các hiệu ứng trang trí;
Có được một bề mặt sạch sẽ.
2) Các phương pháp tiền xử lý cơ học phổ biến
Các phương pháp tiền xử lý cơ học thường được sử dụng bao gồm đánh bóng, phun cát, chải, lăn và các phương pháp khác. Tiền xử lý cụ thể được sử dụng phụ thuộc vào loại sản phẩm, phương pháp sản xuất, trạng thái bề mặt ban đầu và mức độ hoàn thiện cuối cùng.
3) Nguyên tắc và chức năng của đánh bóng cơ học
Sự ma sát giữa bánh xe đánh bóng quay tốc độ cao và phôi sinh ra nhiệt độ cao là biến dạng dẻo của bề mặt kim loại, từ đó làm nhẵn các điểm lồi lõm trên bề mặt kim loại, đồng thời tạo ra màng oxit cực mỏng. trên bề mặt kim loại được hình thành ngay lập tức dưới sự oxy hóa của bầu khí quyển xung quanh được mài đi nhiều lần. , do đó ngày càng trở nên tươi sáng hơn. Chức năng chính là loại bỏ các gờ, vết xước, vết ăn mòn, lỗ cát, lỗ rỗng và các khuyết tật bề mặt khác trên bề mặt của phôi. Đồng thời, nó tiếp tục loại bỏ sự không đồng đều nhỏ trên bề mặt của phôi, làm cho nó có độ bóng cao hơn, cho đến hiệu ứng gương.
4) Nguyên tắc và chức năng của phun cát
Sử dụng khí nén tinh khiết để phun cát khô hoặc các hạt mài mòn khác lên bề mặt sản phẩm nhôm để loại bỏ các khuyết tật bề mặt và tạo ra một bề mặt cát mờ đồng nhất. Chức năng chính: loại bỏ gờ, xỉ đúc và các khuyết tật và bụi bẩn khác trên bề mặt phôi; cải thiện cơ tính của hợp kim; đạt được hiệu ứng thảm bề mặt đồng nhất.
5) Nguyên tắc và chức năng của đánh răng
Chải là loại bỏ các gờ, vết bẩn,… trên bề mặt sản phẩm với sự hỗ trợ của chuyển động quay của bánh xe chải. Đối với bản vẽ hợp kim nhôm, nghĩa là vẽ sản phẩm, mục đích chính là đóng vai trò trang trí
6) Nguyên tắc và chức năng của đèn lăn
Lăn là đặt phôi vào trống chứa đầy chất mài mòn và dung dịch hóa chất. Với sự trợ giúp của chuyển động quay của trống, phôi và vật mài mòn, phôi và phôi được cọ xát với nhau để đạt được hiệu quả đánh bóng.
3, Tiền xử lý nhôm bằng hóa chất
1) Định nghĩa và vai trò của tiền xử lý hóa học
Quá trình sử dụng dung dịch hóa học hoặc dung môi để xử lý trước bề mặt nhôm, nó có thể loại bỏ hiệu quả các vết dầu, chất ô nhiễm và màng oxit tự nhiên trên bề mặt của vật liệu nhôm ban đầu, để vật liệu nhôm có được bề mặt sạch và ướt đều.
2) Quy trình chung của quy trình tiền xử lý hóa học
Các phương pháp tiền xử lý hóa học thường được sử dụng bao gồm tẩy dầu mỡ, rửa kiềm, loại bỏ tro, xử lý bề mặt cát florua, rửa nước và các phương pháp khác. Tùy thuộc vào việc sử dụng nhôm được xử lý và các yêu cầu về chất lượng bề mặt, các quy trình tiền xử lý hóa học khác nhau có thể được sử dụng
3) Nguyên tắc và chức năng của quá trình tẩy dầu mỡ
Dầu sẽ trải qua phản ứng thủy phân trong dung dịch tẩy dầu mỡ có tính axit để tạo ra glycerol và các axit béo cao hơn tương ứng. Với sự hỗ trợ của một lượng nhỏ chất làm ướt và chất nhũ hóa, dầu dễ dàng hòa tan hơn và hiệu quả tẩy dầu mỡ được cải thiện. Sau khi xử lý tẩy dầu mỡ, dầu mỡ và bụi trên bề mặt nhôm có thể được loại bỏ, để việc tẩy rửa kiềm sau đó được đồng đều hơn.
4) Nguyên tắc và chức năng của rửa kiềm
Vật liệu nhôm được khắc vào dung dịch kiềm mạnh với thành phần chính là natri hydroxit để loại bỏ thêm chất bẩn trên bề mặt, loại bỏ hoàn toàn lớp màng oxit tự nhiên trên bề mặt nhôm và để lộ một ma trận kim loại tinh khiết cho các cực dương tiếp theo. Xử lý oxy hóa.
5) Nguyên tắc và chức năng của loại bỏ tro
Sau khi làm sạch bằng kiềm, một lớp hợp chất kim loại không hòa tan trong bể làm sạch bằng kiềm và các sản phẩm làm sạch bằng kiềm của chúng thường bám trên bề mặt sản phẩm và chúng là một lớp tro treo màu xám nâu hoặc xám đen. Mục đích của việc khử tro là loại bỏ lớp tro treo này không tan trong dung dịch kiềm để tránh làm nhiễm bẩn dung dịch bể trong quá trình anod hóa tiếp theo.
6) Nguyên tắc và chức năng của xử lý bề mặt cát florua
Xử lý bề mặt cát florua là một quá trình ăn mòn axit sử dụng các ion florua để tạo ra sự ăn mòn rỗ có độ đồng đều và mật độ cao trên bề mặt vật liệu nhôm. Mục đích là để loại bỏ các vết đùn trên bề mặt của sản phẩm và tạo ra một bề mặt phẳng. Tuy nhiên, do vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng trong quá trình xử lý bề mặt cát florua không còn được sử dụng rộng rãi.
4, (Điện) đánh bóng hóa học và biến đổi hóa học của nhôm
1) Vai trò của đánh bóng hóa học hoặc đánh bóng điện hóa
Đánh bóng hóa học là một phương pháp xử lý hoàn thiện tiên tiến, có thể loại bỏ các vết mốc và vết xước nhẹ trên bề mặt sản phẩm nhôm, đồng thời loại bỏ các vệt ma sát, các lớp biến dạng nhiệt, màng oxit, v.v. có thể được hình thành trong quá trình đánh bóng cơ học, do đó, các vết nhám bề mặt có xu hướng nhẵn. Có được bề mặt gần giống với mặt gương, và nâng cao hiệu quả trang trí của sản phẩm nhôm.
2) Nguyên tắc ném hóa chất
Đánh bóng hóa học là kiểm soát sự hòa tan có chọn lọc của bề mặt vật liệu nhôm, sao cho phần lồi cực nhỏ của bề mặt vật liệu nhôm hòa tan ưu tiên hơn phần lõm, để đạt được mục đích là bề mặt nhẵn và sáng. Nguyên lý của ném điện hóa học là phóng điện đầu mút, và các động tác ném hóa chất khác cũng tương tự như vậy.
3) Vai trò của các phép biến đổi hóa học
Chuyển đổi hóa học chủ yếu được sử dụng để bảo vệ nhôm và các hợp kim của nó khỏi bị ăn mòn. Nó có thể được sử dụng trực tiếp làm lớp phủ hoặc làm lớp dưới cùng của polyme hữu cơ, không chỉ giải quyết sự kết dính giữa lớp phủ và nhôm, mà còn cải thiện khả năng chống ăn mòn của lớp phủ polyme hữu cơ. tình dục.
4) Nguyên tắc biến đổi hóa học
Trong dung dịch xử lý hóa học, bề mặt nhôm kim loại phản ứng với chất oxy hóa hóa học trong dung dịch để tạo thành màng chuyển đổi hóa học. Các chuyển đổi hóa học phổ biến được chia thành xử lý oxy hóa hóa học, xử lý cromat, xử lý photphochromat và chuyển đổi hóa học không chứa crom.
5) Giới thiệu về sự biến đổi hóa học
Nhôm có thể thu được màng oxit hóa học bảo vệ dày đặc trong nước sôi. Phương pháp này được gọi là xử lý oxy hóa hóa học, nhưng do tốc độ hình thành màng và hiệu suất, nó không có sản xuất hàng loạt; màng cromat được hình thành bằng cách xử lý cromat là khả năng chống ăn mòn hiện tại. Lớp phủ chuyển hóa nhôm tốt nhất, nó không chỉ được sử dụng phổ biến cho lớp phun dưới cùng mà còn có thể được sử dụng trực tiếp làm lớp phủ cuối cùng của hợp kim nhôm, nhưng nhược điểm của nó là gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng; xử lý photphochromat có thể đáp ứng lớp dưới cùng của phun và crom hóa trị ba Nó không độc hại và hiện đang được sử dụng nhiều hơn trong các sản phẩm 3C; Quá trình sản xuất công nghiệp hiện tại của quá trình chuyển đổi hóa chất không chứa crom chủ yếu áp dụng phương pháp xử lý không chứa crom đối với các phức hợp flo có chứa titan hoặc (và) zirconi, và quá trình xử lý không chứa crom yêu cầu xử lý hóa chất nghiêm ngặt. Đồng thời, màng không chứa crom không màu và trong suốt, và hiệu quả thực tế của quá trình chuyển đổi hóa học không thể xác định bằng mắt thường, vì vậy nó phụ thuộc nhiều hơn vào công nghệ đáng tin cậy và sự kiểm soát nghiêm ngặt của quá trình. Tóm lại, biến đổi hóa học được sử dụng phổ biến nhất đối với các sản phẩm 3C là xử lý phosphochromat.
5, Anodizing hợp kim nhôm
1) Định nghĩa về anodizing
Anodizing là một quá trình oxy hóa điện phân, trong đó bề mặt của hợp kim nhôm thường được biến đổi thành một lớp màng oxit, có chức năng bảo vệ, trang trí và các chức năng khác.
2) Phân loại phim anốt hóa
Màng oxit được chia thành hai loại: màng oxit loại rào cản và màng oxit loại xốp. Màng oxit loại rào cản là một màng oxit mỏng dày đặc và không xốp nằm sát bề mặt kim loại. Độ dày phụ thuộc vào điện áp đặt vào và thường không vượt quá 0. 1um. Màng oxit xốp được cấu tạo bởi một lớp ngăn cách và một lớp xốp. Độ dày của lớp chắn liên quan đến điện áp đặt vào, và độ dày của lớp xốp phụ thuộc vào lượng điện đi qua. Thường được sử dụng nhất là màng oxit xốp.
3) Đặc điểm của phim anốt hóa
một. Cấu trúc của màng oxit là một điểm nối tổ ong xốp. Độ xốp của màng có khả năng hấp phụ tốt. Nó có thể được sử dụng như lớp dưới cùng của lớp phủ và cũng có thể được nhuộm để cải thiện hiệu quả trang trí của kim loại.
b. Độ cứng của màng oxit cao, và độ cứng của màng oxit anốt rất cao, và độ cứng của nó vào khoảng 196-490 HV, vì độ cứng cao quyết định khả năng chống mài mòn của màng oxit rất tốt.
c. Khả năng chống ăn mòn của màng oxit, màng oxit nhôm rất bền trong không khí và đất, lực liên kết với nền cũng rất mạnh. Nói chung, sau quá trình oxy hóa, nó sẽ được nhuộm và hàn kín hoặc phun sơn để tăng cường thêm khả năng chống ăn mòn. .
d. Lực liên kết của màng oxit, lực liên kết của màng oxit với kim loại cơ bản rất mạnh, rất khó tách chúng ra bằng cơ học. Ngay cả khi lớp phim uốn cong với kim loại thì phim vẫn giữ được liên kết tốt với kim loại cơ bản, nhưng tính oxi hóa Độ dẻo của phim nhỏ và độ giòn lớn. Khi lớp phim chịu tải trọng va đập lớn và biến dạng uốn sẽ xảy ra các vết nứt, do đó lớp màng oxit này không dễ sử dụng dưới tác động cơ học, có thể dùng làm lớp dưới cùng của lớp sơn.
e. Đặc tính cách nhiệt của màng oxit, điện trở của màng nhôm anốt cao, độ dẫn nhiệt cũng rất thấp, độ ổn định nhiệt có thể cao tới 15 0 0 độ, và độ dẫn nhiệt là 0,419 W / (mK) —1,26 W / (mK). Nó có thể được sử dụng làm lớp điện môi của tụ điện hoặc lớp cách điện của các sản phẩm điện.
6, quá trình hình thành màng oxit hợp kim nhôm
1) Giai đoạn đầu tiên của quá trình anốt hóa
Trong giai đoạn hình thành lớp không xốp, đoạn ab, điện áp tăng mạnh trong thời gian bật và tắt nguồn (vài giây đến hàng chục giây), đạt đến điện áp tới hạn, (giá trị lớn nhất của điện áp) chỉ ra rằng một lớp màng liên tục, không xốp được hình thành trên bề mặt cực dương tại thời điểm này. Sàn nhà. Sức cản của lớp không xốp lớn, cản trở sự dày lên liên tục của màng. Độ dày của lớp không xốp tỷ lệ thuận với điện thế hình thành, và tốc độ hòa tan của màng oxit trong chất điện phân tỷ lệ nghịch. Độ dày khoảng 0. 0 1 ~ 0,1 micron.
2) Giai đoạn thứ hai của quá trình anốt hóa
Trong giai đoạn hình thành lớp xốp, phần bc, các lỗ trống sẽ được hòa tan trước ở phần mỏng nhất của màng, và chất điện phân có thể tiếp cận với bề mặt mới của nhôm qua các lỗ này, phản ứng điện hóa có thể tiếp tục, điện trở giảm, và hiệu điện thế tăng khi điện áp tăng. Sau khi giảm (10 ~ 15 phần trăm giá trị cao nhất), một lớp xốp xuất hiện trên màng.
3) Giai đoạn thứ ba của quá trình anốt hóa
Lớp xốp dày lên, trong đoạn cd lúc này hiệu điện thế tăng đều và chậm dần. Lúc này, lớp không xốp liên tục được phân giải thành lớp xốp, và các lớp không xốp mới đang phát triển, do đó lớp xốp không ngừng dày lên. Khi đạt đến trạng thái cân bằng động với tốc độ hòa tan, độ dày của màng không còn tăng nữa, và phản ứng sẽ dừng lại.
7, quá trình anod hóa hợp kim nhôm
1) Quá trình anốt hóa thông thường
Các quá trình phổ biến của quá trình anod hóa hợp kim nhôm là: quá trình anod hóa axit sulfuric, quá trình anod hóa axit cromic, quá trình anod hóa axit oxalic và quá trình anod hóa axit photphoric. Thường được sử dụng nhất là anot hóa axit sulfuric.
2) Anodizing axit sulfuric
Hiện nay, quá trình anod hóa được sử dụng rộng rãi trong và ngoài nước là quá trình anod hóa bằng axit sulfuric. So với các phương pháp khác, nó có lợi thế lớn về chi phí sản xuất, đặc tính màng oxit và hiệu suất. Nó có chi phí thấp, độ trong suốt của màng tốt, chống ăn mòn và chống ma sát. Tình dục tốt, dễ dàng để màu sắc và như vậy. Nó sử dụng axit sunfuric loãng làm chất điện phân để anốt hóa sản phẩm, độ dày của màng có thể đạt 5um -20 um, màng có khả năng hấp phụ tốt, không màu và trong suốt, quy trình đơn giản và vận hành thuận tiện.
3) anot hóa axit cromic
Màng thu được bằng cách anot hóa axit cromic tương đối mỏng, chỉ 2-5 um, có thể duy trì độ chính xác ban đầu và độ nhám bề mặt của phôi; độ xốp thấp và khó nhuộm, có thể sử dụng mà không cần hàn kín; bộ phim mềm và có khả năng chống mài mòn kém Nhưng độ đàn hồi tốt; khả năng chống ăn mòn mạnh, và độ hòa tan của crom với nhôm nhỏ, do đó chất lỏng còn lại trong các lỗ và đường nứt ít ăn mòn các thành phần hơn, và thích hợp cho đúc và các bộ phận kết cấu khác. Quy trình này được sử dụng nhiều hơn trong quân đội. Đồng thời, có thể kiểm tra chất lượng linh kiện, thấy chất điện phân màu nâu chảy ra tại vết nứt là điều hiển nhiên.
4) Anốt hóa axit oxalic
Axit oxalic có tính hòa tan thấp đối với màng oxit nhôm, do đó độ xốp của màng oxit thấp, khả năng chống mài mòn và cách điện của lớp phim tốt hơn so với màng axit sunfuric; nhưng chi phí oxy hóa của axit oxalic cao hơn 3-5 lần so với axit sulfuric; sẽ bị phản ứng, dẫn đến độ ổn định của chất điện phân kém; Màu sắc của màng oxit axit oxalic dễ thay đổi theo điều kiện của quá trình, dẫn đến sự khác biệt về màu sắc của sản phẩm, do đó việc áp dụng quy trình này bị hạn chế. Tuy nhiên, phổ biến hơn là sử dụng axit oxalic như một chất phụ gia oxy hóa axit sulfuric.
5) Anodizing axit photphoric
Màng oxit hòa tan trong dung dịch axit photphoric nhiều hơn so với axit sunfuric, do đó màng oxit mỏng (chỉ 3um) và kích thước lỗ xốp lớn. Vì màng axit photphoric có khả năng chống thấm nước mạnh, nó có thể ngăn chặn sự lão hóa của chất kết dính do quá trình hydrat hóa, do đó lực liên kết của chất kết dính tốt hơn, vì vậy nó chủ yếu được sử dụng để xử lý bề mặt của các tấm kim loại in và tiền xử lý nhôm liên kết phôi.
8, hợp kim nhôm anodizing cứng
1) Đặc điểm của màng oxit cứng
So với màng oxit thông thường, anodizing hợp kim nhôm có các đặc điểm sau: màng oxit dày hơn (thường không nhỏ hơn 25um), độ cứng tương đối cao (lớn hơn 350HV), khả năng chống mài mòn tốt hơn, độ xốp thấp hơn và khả năng chống đánh thủng điện áp cao hơn, và độ phẳng bề mặt có thể kém hơn một chút.
2) Đặc điểm quy trình của anodizing cứng
Không có sự khác biệt cơ bản giữa nguyên tắc, thiết bị, quy trình và phát hiện quá trình anốt hóa cứng và quá trình oxy hóa thông thường. Quá trình anốt hóa cứng tìm cách làm giảm khả năng hòa tan của màng oxit. Các tính năng chính là:
một. Nhiệt độ của chất lỏng trong bể tắm thấp (thường là khoảng 20 độ và độ cứng dưới 5 độ), và màng oxit được tạo thành bởi nhiệt độ thấp thường có độ cứng cao.
b. Nồng độ của dung dịch tắm thấp (nồng độ của axit sulfuric thông thường là 20% và độ cứng nhỏ hơn 15%), và độ hòa tan của màng nhỏ khi nồng độ thấp.
c. Axit hữu cơ được thêm vào chất lỏng của bể chứa, và axit oxalic hoặc axit tartaric được thêm vào axit sulfuric.
d. Điện áp và dòng điện áp dụng cao (dòng điện bình thường 1.5A / dm2, điện áp dưới 18V, dòng điện cứng 2 ~ 5A / dm2, điện áp trên 25V. Lên đến 100V)
e. Điện áp đặt vào nên áp dụng phương pháp tăng dần điện áp. Do có điện áp cao và dòng điện lớn nên thời gian xử lý lâu và tiêu hao năng lượng lớn. Đồng thời, anodizing cứng thường sử dụng nguồn điện xung hoặc nguồn điện dạng sóng đặc biệt.
3) Hợp kim nhôm đúc anodizing cứng
Hợp kim nhôm đúc thường yêu cầu anot hóa cứng để cải thiện các đặc tính của chúng. Hợp kim nhôm đúc thường được sử dụng trong hợp kim nhôm / silicon và hợp kim nhôm / đồng. Các bộ phận và thành phần, đôi khi thêm đồng và magiê để cải thiện các đặc tính cơ học và khả năng chịu nhiệt. Dòng nhôm-đồng cũng là hợp kim đúc thường được sử dụng, chủ yếu được sử dụng để đúc cát chịu tải trọng động và tĩnh lớn và hình dạng không phức tạp. Đúc hợp kim nhôm cần cải thiện độ điện ly và dạng sóng công suất do các nguyên tố phi kim loại. Nói chung, chất điện phân có thể được thêm vào một số muối kim loại hoặc axit hữu cơ trong axit sulfuric, dung dịch axit sulfuric-axit oxalic-axit tartaric, axit sulfuric-dung dịch dầu khô; Hình thức cung cấp điện Nói chung, nó được thay đổi thành chồng chất AC và DC, dòng điện không đối xứng, dòng xung, v.v., trong đó hiệu ứng xung tốt hơn. Trước khi các bộ phận tạo điện bị oxy hóa, hạt dẻ nước nên được dẫn hướng và loại bỏ các gờ để ngăn chặn nồng độ dòng điện.
9, hợp kim nhôm oxy hóa vi hồ quang (MAO)
1) Nguyên lý của công nghệ oxy hóa hồ quang vi mô:
Ôxy hóa hồ quang vi mô, còn được gọi là công nghệ gốm bề mặt vi plasma, đề cập đến việc sử dụng phóng điện hồ quang để tăng cường và kích hoạt phản ứng trên cực dương trên cơ sở ôxy hóa anốt thông thường, để nhôm, titan, magiê và các hợp kim của chúng được sử dụng làm vật liệu. Phương pháp tạo màng gốm gia cường chất lượng cao trên bề mặt phôi là đặt một điện áp lên phôi bằng nguồn cung cấp điện ôxy hóa vi hồ quang đặc biệt, để kim loại trên bề mặt phôi tương tác với dung dịch điện phân. , và phóng điện hồ quang vi mô được hình thành trên bề mặt của phôi. Dưới tác dụng của các yếu tố khác, một lớp màng gốm được hình thành trên bề mặt kim loại nhằm đạt được mục đích tăng cường bề mặt của phôi.
2) Đặc điểm của quá trình oxy hóa vi hồ quang
a. Greatly improve the surface hardness of the material (HV>1200), vượt quá độ cứng của thép cacbon cao, thép hợp kim cao và thép công cụ tốc độ cao sau khi xử lý nhiệt;
b. Chống mài mòn tốt;
c. Good heat resistance and corrosion resistance (CASS salt spray test>480h), về cơ bản khắc phục được những thiếu sót của vật liệu hợp kim nhôm, magiê và titan trong ứng dụng, vì vậy công nghệ này có triển vọng ứng dụng rộng rãi;
d. Nó có hiệu suất cách điện tốt và điện trở cách điện có thể đạt tới 100MΩ.
e. Quá trình này ổn định và đáng tin cậy, và thiết bị đơn giản. Phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ phòng, thuận tiện để vận hành và dễ làm chủ.
f. Màng gốm được trồng tại chỗ trên chất nền, sự kết hợp chắc chắn và màng gốm dày đặc và đồng nhất.
3) Ứng dụng của quá trình oxy hóa vi hồ quang
Oxy hóa hồ quang vi mô là một công nghệ xử lý bề mặt hợp kim nhôm mới. Nó kết hợp các đặc tính gốm của alumin với các đặc tính kim loại của hợp kim nhôm để làm cho bề mặt của hợp kim nhôm có các tính chất vật lý và hóa học tốt hơn. Tuy nhiên vì lý do kinh tế kỹ thuật nên hiện nay ở nước tôi chưa sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, do tính chất đặc biệt của màng oxit, nó có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm hàng không và động cơ ô tô, công nghiệp hóa dầu, công nghiệp dệt may và công nghiệp điện tử.
4) Sự thiếu hụt của quá trình oxy hóa vi hồ quang
Quá trình oxy hóa vi hồ quang sẽ gây ra hiện tượng phóng tia lửa điện và ăn mòn tia lửa điện, làm cho bề mặt sản phẩm tương đối gồ ghề. Mức tiêu thụ năng lượng tương đối cao gấp năm lần so với quá trình oxy hóa thông thường.
10, Màu điện phân của màng oxit hợp kim nhôm
1) Quy trình tạo màu phổ biến của màng oxit hợp kim nhôm:
Quá trình tạo màu thường được sử dụng của hợp kim nhôm có thể được chia thành ba loại:
một. Phương pháp tạo màu tổng thể: bao gồm tạo màu tự nhiên và tạo màu điện phân. Màu tự nhiên
đề cập đến quá trình oxy hóa của các thành phần phụ gia (Si, Fe, Mn, v.v.) trong hợp kim nhôm trong quá trình anod hóa, và sự tạo màu của màng oxit xảy ra. Sự phát triển màu điện phân đề cập đến màu sắc của màng oxit gây ra bởi sự thay đổi thành phần của dung dịch điện phân và điều kiện điện phân.
b. Phương pháp nhuộm: Dựa trên màng oxit nguyên sinh, màng oxit được nhuộm bằng chất màu vô cơ hoặc thuốc nhuộm hữu cơ.
c. Phương pháp điện phân tạo màu: Dựa vào màng oxit sơ cấp, người ta tiến hành điện phân tạo màu với dòng điện một chiều hoặc dòng điện xoay chiều trong dung dịch có chứa muối kim loại. Khả năng chống chịu thời tiết, chống ánh sáng và tuổi thọ của màu điện phân tốt hơn so với phương pháp nhuộm và giá thành của nó thấp hơn nhiều. Đối với phương pháp tạo màu tổng thể, nó hiện đang được sử dụng rộng rãi trong việc tạo màu cho các thanh nhôm kiến trúc. Bể nhuộm màu công nghiệp hóa trong và ngoài nước về cơ bản là hai loại dung dịch muối niken và muối thiếc (bao gồm cả muối hỗn hợp thiếc-niken), và màu sắc nói chung là màu đồng từ nhạt đến đậm.
2) Nguyên tắc điện phân màu
Các vi hạt thông thường và có thể kiểm soát được của màng oxit anốt xốp lắng đọng các hạt kim loại và / hoặc oxit rất mịn ở dưới cùng của các lỗ xốp bằng cách tạo màu điện phân, và có thể thu được các màu khác nhau do hiệu ứng tán xạ ánh sáng. Độ sâu của màu liên quan đến số lượng các hạt lắng đọng, nghĩa là liên quan đến thời gian tạo màu và điện áp đặt vào. Nói chung, màu điện phân có màu giống nhau từ màu sâm panh, màu đồng nhạt đến màu sẫm đến màu đen, và các tông màu không hoàn toàn giống nhau, điều này có liên quan đến sự phân bố kích thước của các hạt kết tủa. Hiện tại, phẩm màu điện phân chỉ có màu đồng, đen, vàng vàng và đỏ táo tàu.
3) Ứng dụng của màu điện phân
Muối Sn và muối hỗn hợp Sn-Ni là phương pháp tạo màu chính ở nước tôi và Châu Âu, Hoa Kỳ. Muối là SnSO4, được tạo màu do điện phân khử cộng Sn2 trong các vi ôxy hóa anốt; tuy nhiên Sn2 plus kém ổn định dễ bị oxy hóa tạo màu không có khả năng tạo màu. Sn4 plus, do đó, chìa khóa để tạo màu cho muối thiếc là thành phần của chất lỏng tắm và sự ổn định của muối thiếc là chìa khóa cho quá trình này, muối thiếc không nhạy cảm với các tạp chất, độ đồng đều màu tốt hơn và không ô nhiễm nước lớn. Màu điện phân muối Ni tương đối phổ biến ở Nhật Bản. Ông thường được sử dụng trong hệ thống màu sáng (màu giả inox, màu sâm panh nhạt). Nó có tốc độ tạo màu nhanh và độ ổn định của bồn tắm tốt, nhưng nhạy cảm với các tạp chất. Hiện tại, thiết bị loại bỏ tạp chất đã hoàn thiện, nhưng nó cần đầu tư một lần lớn.
11, Nhuộm màng oxit hợp kim nhôm
1) Định nghĩa nhuộm phim oxit hợp kim nhôm
Phương pháp nhuộm là nhúng hợp kim nhôm vừa mới oxy hóa vào dung dịch chứa thuốc nhuộm ngay sau khi làm sạch, và các lỗ xốp của màng oxit được nhuộm với nhiều màu sắc khác nhau do thuốc nhuộm hấp phụ. Quá trình này lên màu nhanh, màu sáng và dễ vận hành, nhưng cần phải đậy kín sau khi nhuộm.
2) Yêu cầu nhuộm cho màng oxit
một. Màng oxit thu được của nhôm trong dung dịch axit sunfuric không màu và xốp, là màng thích hợp nhất để nhuộm. Bản thân màng oxit axit oxalic có màu vàng và chỉ có thể được nhuộm tối, trong khi màng axit cromic có độ xốp thấp, và bản thân màng có màu xám, và chỉ có thể được nhuộm tối.
b. Màng oxit phải có độ dày nhất định, yêu cầu tối thiểu là lớn hơn 7um, và màng oxit mỏng hơn chỉ có thể nhuộm một màu rất nhạt.
c. Màng oxit cần có độ xốp và độ hấp phụ nhất định, do đó màng oxit cứng và màng oxit axit cromic thông thường không phù hợp và bị ố màu.
d. Màng oxit phải hoàn chỉnh và đồng nhất, không có khuyết tật như vết xước, lỗ cát và vết rỗ ăn mòn.
e. Bản thân màng có màu sắc phù hợp và không có sự khác biệt về cấu trúc kim loại, chẳng hạn như các kích thước hạt khác nhau hoặc sự phân tách nghiêm trọng, v.v.
3) Cơ chế nhuộm của màng oxit
một. Cơ chế nhuộm của thuốc nhuộm hữu cơ: dựa trên lý thuyết hấp phụ của các chất, người ta chia thành hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học; hấp phụ vật lý đề cập đến sự hấp phụ của các phân tử hoặc ion dưới dạng lực tĩnh điện; lực hóa học (liên kết cộng hóa trị, liên kết hydro, sự chelat hóa sinh ra bởi phản ứng Hấp phụ bằng các liên kết, v.v.) được gọi là sự hấp phụ hóa học. Hấp phụ vật lý được mong đợi ở nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao dễ bị khử hấp phụ; sự hấp phụ hóa học được thực hiện ở một nhiệt độ nhất định. Người ta thường tin rằng hai loại hấp phụ được thực hiện cùng một lúc trong nhuộm, chủ yếu là hấp phụ hóa học, vì vậy nó được thực hiện ở nhiệt độ trung bình.
b. Cơ chế nhuộm thuốc nhuộm vô cơ: thường được thực hiện ở nhiệt độ phòng, đầu tiên phôi được ngâm trong dung dịch muối vô cơ theo một trình tự nhất định, sau đó nhúng vào dung dịch muối vô cơ khác, để các chất vô cơ này phản ứng hóa học trong các lỗ màng để tạo ra Các hợp chất màu không tan trong nước lấp đầy và bịt kín các lỗ xốp của màng oxit (có thể bỏ qua quá trình hàn kín trong một số trường hợp). Phạm vi màu của thuốc nhuộm vô cơ bị hạn chế, màu không đủ sáng nhưng khả năng chịu nhiệt độ và ánh sáng rất tốt.
4) Làm mờ màng nhuộm không đủ tiêu chuẩn
Sau khi nhuộm và trước khi niêm phong, các khuyết tật có thể được loại bỏ bằng axit nitric 27% (phần khối lượng) hoặc axit sulfuric 5ml / l ở 25 độ.
12, Niêm phong của màng oxit hợp kim nhôm
1) Định nghĩa về niêm phong màng oxit hợp kim nhôm
Quá trình xử lý vật lý hoặc hóa học của màng oxit sau quá trình anod hóa nhôm để giảm độ xốp và khả năng hấp phụ của màng oxit, để làm kín thuốc nhuộm trong các vi hạt, đồng thời cải thiện khả năng chống ăn mòn và chống mài mòn của màng . Trong ngành xây dựng trên toàn thế giới, việc bịt kín màng oxit về cơ bản áp dụng ba quy trình: phương pháp hơi nước ở nhiệt độ cao, hàn lạnh và phủ điện di, nhưng hiện nay, việc bịt kín ở nhiệt độ trung bình đang có xu hướng mở rộng. Theo nguyên tắc làm kín, có ba loại chính: phản ứng hydrat hóa, làm đầy vô cơ hoặc làm đầy hữu cơ.
2) Quy trình niêm phong nhiệt
một. Làm kín nước sôi: Trong nước tinh khiết gần đến nhiệt độ sôi (nhiệt độ trên 95 độ, nước khử ion), alumin vô định hình được chuyển thành alumin ngậm nước thông qua phản ứng hydrat hóa của alumin. Thể tích lớn hơn 30 phần trăm, và sự giãn nở thể tích làm cho việc lấp đầy vi lỗ của màng oxit bị đóng lại.
b. Làm kín bằng hơi nước nhiệt độ cao: Nguyên lý giống như hàn kín bằng nước sôi. Ưu điểm: tốc độ nhanh, ít phụ thuộc vào chất lượng nước, ít tro trắng và nguy cơ phai màu thấp. Thiết bị cần phải kín để đảm bảo nhiệt độ và độ ẩm, nhiệt độ chung là 115 ~ 12 0 độ, áp suất tốt nhất là 0,7 ~ 1atm, giá thành cao!
3) Quy trình niêm phong lạnh
Niêm phong lạnh là công nghệ niêm phong cơ bản và được sử dụng phổ biến nhất ở nước tôi. Nhiệt độ hoạt động là nhiệt độ phòng 20 ~ 25 phần trăm, thời gian và lỗ hàn nhiệt được rút ngắn một nửa. Nó dựa vào chất độn được lắng đọng trong lỗ khoan để bịt kín lỗ. Quá trình trưởng thành nhất Quá trình này là một quá trình hàn kín lạnh với niken florua là thành phần chính. Sau khi hoàn thành lỗ bịt kín, cần xử lý lão hóa bằng nước nóng (nước nóng khử ion 60 ~ 80 độ, 10 ~ 15 phút) để sửa đổi sản phẩm nhằm tránh nứt vi nhiệt độ cao.
4) Quy trình niêm phong nhiệt độ trung bình
Theo quan điểm của các khiếm khuyết của quá trình hàn kín nhiệt và hàn lạnh, chúng tôi đã phát triển công nghệ hàn kín nhiệt độ trung bình bằng muối vô cơ, chủ yếu bao gồm hàn cromat, hàn silicat và hàn kín axetat.
một. Niêm phong cromate: có thể cung cấp hiệu quả chống ăn mòn tốt, đặc biệt đối với hợp kim nhôm đúc và hợp kim nhôm đồng cao (PH6.32 ~ 6.64, khoảng 10 phút)
b. Làm kín bằng silicat: Vì tro trắng hoặc sự đổi màu thường xảy ra sau khi hàn silicat, quy trình này hiện không được sử dụng trừ khi có nhu cầu đặc biệt.
c. Niken axetat niêm phong: Chất lượng niêm phong tương đối tốt, và nó được sử dụng nhiều hơn ở Bắc Mỹ. Ở nước tôi, ngoại trừ những phần nhỏ được nhuộm hữu cơ, những phần khác về cơ bản không được sử dụng.
13, Lớp phủ điện di của màng oxit hợp kim nhôm
1) Định nghĩa về lớp phủ điện di
Một phương pháp trong đó các hạt sơn tích điện trong dung dịch tạo thành một lớp phủ do quá trình điện di dưới tác dụng của dòng điện một chiều. Lớp phủ nhôm điện di (ED) thường sử dụng phương pháp điện di anốt. Điện di là một quá trình ít ô nhiễm và tiêu thụ năng lượng thấp. Nó có các đặc tính của màng phủ mịn, chịu nước và hóa chất tốt, dễ dàng thực hiện tự động hóa, và thích hợp cho việc phủ các phôi có hình dạng phức tạp, các cạnh và góc hoặc lỗ.
2) Nguyên tắc của quá trình phủ điện di
Lớp phủ điện di được chia thành điện di anốt và điện di catốt. Nhựa hòa tan trong nước của lớp phủ điện di anốt là một axit cacboxylat có giá trị cao, thường là amoni cacboxylat. Lớp phủ điện di có thể bị ion hóa thành các hạt keo trong dung dịch axit hoặc kiềm và phân tán trong nước. Dưới tác dụng của dòng điện một chiều, các hạt keo nhựa tích điện sẽ bám vào một lớp khuôn nhựa trên bề mặt kim loại. Thành phần chính của lớp phủ điện di của màng oxit hợp kim nhôm là hợp chất polyme acrylic hòa tan trong nước, là mủ trong mờ. Quá trình phủ điện di là một quá trình điện hóa, chủ yếu bao gồm bốn quá trình: điện di, lắng đọng điện, nhiễm điện và điện phân.
3) Quy trình điện di hợp kim nhôm
Quá trình điện di điển hình sau quá trình oxy hóa nhôm là: cấp liệu - tẩy dầu mỡ - rửa nước - ăn mòn kiềm - rửa nước (2 lần) - khử tro - rửa nước - anot hóa - rửa nước (2 lần) - điện phân nhuộm màu - rửa - rửa nước tinh khiết nóng - rửa nước tinh khiết cao - xả nước - tráng phủ điện cực - rửa nước tuần hoàn RO1 - rửa nước tuần hoàn RO2 - xả nước - nướng và đóng rắn - làm mát - sản phẩm tiếp theo.
4) Đặc điểm của lớp phủ điện di
Ưu điểm: mức độ tự động hóa cao của quá trình phủ, tỷ lệ thu hồi lớp phủ cao, hiệu quả phủ cao, độ dày màng đồng đều, có thể giảm lãng phí không cần thiết và dễ dàng quản lý bể chứa chất lỏng. Dễ dàng kiểm soát và quản lý điều kiện lớp phủ, độ dày màng sơn đồng đều, độ xuyên thấu cao, bên trong Bảng không bị gỉ sét và sẽ không gây ra bất kỳ hiện tượng không mong muốn nào như rò rỉ lớp phủ và vết chảy.
Nhược điểm: Thiết bị đầu tư một lần lớn, vật phủ phải dẫn điện thay sơn, khó lên màu.
