铝合金阳极氧化与电解着色文献综述
2020-06-06 11:03:13
铝合金阳极氧化与电解着色
1.简介
铝材是有色金属中使用量最大、应用范围最广的金属材料,而且还在不断扩大之中。铝合金材料具备一系列优良的物理、化学、力学和加工性能,如密度低、塑性高、易强化、导电好、易回收等。但是铝的某些性能还不太理想,如硬度、耐磨性和耐蚀性等表面性能[1]。铝的表面技术通过阳极氧化膜或表面涂层加以改进,能弥补这些弱点。铝合金的阳极氧化与电解着色是铝表面处理重要方法之一。将铝合金置于适当的电解液中作为进行通电,表面将生成厚度为几个至几十个微米的阳极氧化膜,氧化膜表面是多孔蜂窝状的[2]。上世纪60年代,人们利用氧化膜的多孔性,将阳极氧化与电沉积技术进行结合发明了电解着色技术[2]。铝阳极氧化膜硬度高、耐磨,并且耐腐蚀、绝缘性好,并可着色,能显著改变和提高铝合金的外观和使用性能。通过化学预处理,铝合金表面还可进行电镀、电泳、喷涂等,赋予铝表面以金属镀层或有机聚合物涂层,进一步提高铝的装饰和保护效果[1]。铝合金的阳极氧化与电解着色工艺操作简便、成本低廉,广泛应用在汽车、造船、航空、建筑和日常生活方面,如图1所示为铝合金电解着色工艺在日常生活中常见的一些应用。
图1 铝合金电解着色工艺的应用
现今工业化的生产过程当中,铝合金的阳极氧化工艺一般流程如下:脱脂→碱洗→电化学抛光→阳极氧化→电解着色→封孔。本文将从铝合金的电化学抛光、阳极氧化与电解着色和封孔工艺进行相关介绍。
2.电化学抛光
电化学抛光又称为电解抛光,是以被抛光的材料(如铝)为阳极,以不溶性金属(如铅或不锈钢)为阴极,在电解抛光液中利用直流电进行电解的过程。就抛光原理而言,电解抛光与化学抛光大致相似。电解抛光是借助电流的作用,使铝起电化学反应,其表面凹凸部分发生不同程度的溶解,最终使铝材表面变得既光滑又有光泽[1]。