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              硬質氧化添加劑有什么作用呢?


              人們在制作硬質氧化時能夠怎么去加工呢?是不是過程當中需要添加劑的作用呢?硬質氧化時,鋁表面的氧化膜的成長過程包含兩個方面:膜的電化學生成過程和膜的化學溶解過程,兩者缺一不可。下面硬質氧化小編來給各位了解一下相關的硬質氧化的相關資料吧!
                只有使膜的成長速度大于溶解速度,氧化膜才能成長、加厚。普通硫酸硬質氧化,一般只能得到幾十微米厚的氧化膜。為得到較厚的氧化膜,我們通過大量的篩選試驗工作,以有機酸及其鹽為選擇對象,試驗了乳酸、酒石酸、琥珀酸、蘋果酸、乙酸鈉、檸檬酸鈉等多種材料。在氧化成膜效果理想的狀態下,以價格最低為優選,從而降低溶液成本。
                在相同工藝條件下,可大大提高氧化膜的成長速度,在普通硫酸陽極化溶液中加入添加劑后,提高了氧化膜成長速度,在相同工藝條件下,可明顯增加氧化膜的厚度。這是因為添加劑加入后,添加劑中的某些成分吸附在所生成的氧化膜上,硬質氧化阻滯了硫酸分子向陽極表面的擴散,添加劑對陽極反應生成的氫離子有極強的締合作用,降低了陽極表面氧化膜附近溶液的酸性,使膜的溶解減緩,提高了膜成長速度,從而得到較厚的氧化膜。
                從圖一中還可看出,在硫酸硬質氧化過程中,隨著氧化時間的延長,膜的成長速度低于氧化初期的成長速度。這是因為在氧化過程中,膜的溶解和成長是一對矛盾,隨著氧化時間的增加,氧化膜加厚,溶解和成長趨于平衡,膜成長速度下降。當溶解速度等于成長速度時,氧化膜將不再加厚。而加入添加劑后,由于添加劑的加入降低了溶解速度,所以長時間電解,其膜成長速度也不會下降太多,從而可以得到較厚的氧化膜。
                如何提高鋁合金硬質的耐磨性
                在航空航天和汽車工業領域上SiC顆粒增強鋁基復合材料由于具有較高的強度、剛度和良好的耐熱性等優異的性能得到了廣泛的應用。在實際應用中,由于鋁基體硬度較低,在處于相對的滑移、旋轉或振動的摩擦系統中,在未經表面處理又沒有潤滑的條件下,極易產生磨損失效,改善鋁基復合材料部件表面的耐磨性對于提高其使用壽命具有重要意義。
                物理氣相沉積硬質氧化耐磨涂層技術的采用可以有效地降低各類零部件的機械磨損、化學腐蝕和高溫氧化傾向,在使用復合材料航空零件的表面涂覆耐磨涂層,可以提高零件的耐磨性能、可靠性,延長其使用壽命。八十年代以后,較為常用的硬質耐磨涂層主要是TiN、TiC等。近來在TiN的基礎上發展起來的(Ti,Al)N三元涂層,不僅具有TiN的硬度,低摩擦系數等優點,還表現出比TiN更好的高溫抗氧化性,成為人們研究的熱點。但是到目前為止,大多數硬質氧化耐磨涂層只是在硬質合金或鋼基體上表現出了較好的性能,而在諸如鋁合金、鋁基復合材料等硬度較低的基體上利用氣相沉積技術制備高質量硬質氧化耐磨涂層技術尚不成熟。主要原因包括基體硬度低,與硬質氧化涂層的力學性能相容性差;硬質氧化而且鋁合金與硬質氧化涂層的熱膨脹系數相差較大,從而產生較大熱應力,容易導致涂層制各時的開裂與剝落,這都限制了硬質氧化涂層在該類材料中的應用。另一方面硬質氧化涂層在某些特殊部件特別是精密零件上的應用需要考慮到加工余量的選擇,但由于膜層應力隨厚度的增加而增大,涂層過厚易從基體剝落,所以制備厚硬質氧化膜層也是一個亟待解決的問題。金屬表面技術有限公司利用微弧氧化技術在鋁基復合材料基材上制備出了高質量膜層,并對厚的硬質氧化膜層制各工藝、組織及力學性能進行了研究。
                硬質氧化成膜過程變化解析
                在鋁和鋁合金的表面上,通常用硬質氧化的方法得到氧化物膜層,這種膜層不僅具有良好的機械性能,而且耐腐蝕性和吸附涂料與色料能力都相當強,因此在鋁和鋁合金的表面處理方法中,硬質氧化是工業上應用最為普遍的一種。
                硬質氧化過程的特點:當電流通過以鋁作為硬質氧化的電解池時,鋁硬質上可能發生下列不同過程:
                (1)金屬的硬質溶解。
                (2)硬質表面形成很薄的鈍化膜。
                (3)在硬質表面上形成氧化物的同時,同時伴隨著膜的化學溶解。
                除此之外,硬質上還可能發生氧的析出等過程。
                鋁的硬質氧化同其它電解過程一樣,同樣服從法拉第電解定律:通入1安培小時的電量在理論上能夠生成0.6343克的三氧化二鋁,但實際上鋁經硬質化生成的氧化物膜,總是含有一定數量的水合物,如三氧化二鋁或氫氧化鋁,此外,膜層內也總會含有自溶液中帶進某些陰離子,這樣,通入的電量所能得到的膜要比理論值高。另一方面,硬質氧化鋁的硬質化成膜過程又往往伴隨著膜的化學溶解,因而生成的膜將低于理論值。因此,當通入一定電量時,硬質上生成的氧化物膜重的實際值與理論值之比,稱之為硬質化成膜的電流效率(或稱為膜比值)。它同硬質化所用電解液的類型和溫度等因素有關。
                在鋁的硬質成成膜過程中,有大量的熱釋放出來。原因之一是鋁氧化反應的生成熱;原因之二是電流通過高阻的“密膜”層和通過“孔膜”層內孔的電解液以產生的焦耳熱。


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