铝合金阳极氧化技术发展

铝合金阳极氧化技术发展

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摘要:本文通过对铝合金阳极氧化技术的特点进行分析,对铝合金材料的物理化学性质进一步探讨来分析铝合金的用途。铝合金材料广泛应用于各个领域,尤其是在航空方面应用越来越广泛。本文对铝合金在建筑等其它方面的作用来重点阐述现有阳极氧化技术的现状及发展前景,为开展铝合金阳极氧化技术进一步的创新、改善阳级氧化膜质量,减少能源消耗和可持续发展提供一定的思路与方法。

关键词:铝合金;阳极氧化;技术发展

1铝合金阳极氧化技术研究现状

1.1前处理工艺

前处理工艺的目的是去除试样表面的氧化膜及一系列油污,以此为阳级氧化技术做好洁净的准备作用,前处理工艺是获得良好氧化膜的基本保证,如果选择前处理工艺,就需要首先考虑零件的实际情况和处理工艺中的都污染程度。此外,还必须要关注零件的一系列物理特性,如温度、时间和操作因素。通常来讲,铝合金氧化处理主要是包括了脱脂,碱蚀,出水等进一步水洗等这一系列的过程,在这个过程中最关键的就是碱蚀步骤,此步骤的主要作用在于它能够清除金属氧化物表面的一些污物,不仅对铝合金表面有强大的清洁作用,而且有促进铝合金进一步氧化的作用。这个过程中的温度时间应当进行严格的控制,如果温度偏低就会产生腐蚀不均匀的现象,如果温度偏高就会产生过度浪费的现象。金属表面的油污需要及时进行清理,在清理时后应当进行进一步的检验来保证表面的油污去除干净。

1.2阳极氧化工艺

铝合金的阳极氧化工艺主要是指铝合金在一定的电解液及一些特定的条件下加上一定的外加电流来在铝合金表面形成一层氧化膜的全过程,由此可知,在阳极氧化工艺中需要各种各样的材料,比如氧化剂,被氧化剂和添加剂等紧急的一些特定设备。在电源类型及电源使用过程中,直流电源只需要装置直流发电机即可应用于金属氧化过程中。目前航空航天中应用铝合金氧化技术较普遍。阳极氧化技术分为硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、硼酸阳极氧化。这些氧化过程具有成分简单且易于操作的特点,而且氧化膜需要保持在一定的程度,阳极氧化技术易于控制,操作简单方便进行进一步的应用。针对航空航天阳极氧化技术科技人员也做了大量的研究工作。结果发现铬酸阳极氧化技术具有孔隙率低、零件尺寸比较合适而且过程较简单的特点,但是其缺点在于可能会造成环境污染,不利于可持续发展。因此需要在氧化的过程中采用一定的环保措施,然而,环保措施的采用会提高工艺的成本,所以就需要研究人员分析各个氧化方法的利弊,根据不同的实际情况进行合理的分析判断,选择合适的氧化方法来达到经济效益与环境效益的最大化。

1.3膜层封闭处理

目前应用比较普遍的膜层处理方法是用热水、蒸汽、无机盐等其它有机物进行封闭反应,然而这些方法都耗能大且效率低,形成的生成物质量较差。因此,开发可持续发展的工艺已成为必不可挡的一个趋势。绿色封闭工艺外加电源封孔,这些方式不仅能够在规定的时间内完成任务,而且能够很大程度的降低污染的程度。目前为止,国际上有名的赵景茂科学家研究了配盐溶液,在脉冲电场下,对于铝合金阳极氧化的一系列作用,研究了一系列科学可信的方法来进行铝合金氧化膜的制作,其结果优于传统的封闭方法,降低工作过程中的成本且减少了能量消耗,且具有可持续发展的作用,对减少环境污染有很大的作用。因此这就需要技术人员加大创新力度,研究出更多无污染的工艺,以此来达到企业效率的最大化。

2铝合金阳极氧化技术发展趋势

2.1研究方向广阔

铝合金氧化及氧化技术在提高氧化速度及硬度方面有很大的发展趋势。目前科学家一直致力于研究提高各种铝合金氧化性、可利用性的方法。比如能够大幅度提高氧化速度的综合性能的脉冲波EOE,其输出电压及作用十分明显,相当于几个电源叠加的电流,且其氧化速度极快,充分的节省了电力,提高了速度以及硬度的优势。铝合金氧化技术在未来有很大的发展前景,鉴于现代铝合金氧化技术各方面技术都仍旧不成熟,许多科学家正致力于这方面去提高铝合金氧化的科学性及科研方向的准确性。

2.2应用越来越广泛

在现代铝合金氧化技术的发展过程中,铝合金阳氧化技术以提高氧化速度和硬度为发展方向。许多科学家发现了许多新的技术,例如,杨培霞发现丙酮溶液除油的效果要好于洗洁精与碱性除油,为实现常温高效出油的目的,在丙酮溶液中采用超声波技术,这次技术可以强化除油过程,通过实验进行了对比分析,发现酸性溶液除去膜层的方法要强于碱性溶液。萧作栋采用一系列传统的出油模式,又在传统除油的基础上进行了一系列改进。将三道工序合并为一道工序,利用槽液得到一种去除表面油性物质的黑色挂灰,这种除油清洁的新工艺不仅节省了材料,并且还有利于环保无污染。现代的许多这种去油工艺已渐渐地应用于企业生产过程中并将进一步的得到更大规模的使用。

2.3操作趋于简单

现在金属铝的氧化技术的操作工艺过程中出现了越来越多的具有创新思维的新技术的产生。这些新技术不仅大大提高了生产效率,而且也最大程度地避免了环境污染的可能性。在现在的工业生产中越来越广泛的采用此方法,在铝合金表面形成厚重的氧化膜一次来改变合金的抗腐蚀性及一系列新的阳级氧化技术,这些新技术是我国现在基本和通用的铝合金氧化表面处理的方法。在未来的发展历程中,技术人员应当致力于越来越简单的工艺技术创新。当操作越来越简单时就会使得越来越多的企业应用此技术。不仅可以提高企业的工作效率也可以最大程度地减少环境污染。

2.4加快建筑行业发展

铝合金材料由于其高强度及一些特殊的物理化学性质的特点现在已经广泛的应用于目前的工业生产中。铝合金材料已成为目前仅次于钢铁的第二大类最频繁使用的一类金属材料。然而铝合金材料有它的一些缺点,比如耐磨性差极易被一些化学物质所腐蚀。在正常的工业生产中应当对其表面进行处理。如果铝合金材料能够正确合理的应用于生产生活中,它将大大的加快建筑行业的发展,成为人类社会可持续发展的必要条件。人们正在竭力的寻求新的方法来对铝合金材料进行更合理的应用。现在世界铝合金加工行业已获得了飞速发展,加工技术进行了已进入了一个崭新的时机,合金材料普遍应用于建筑工业生产中。我国的铝合金加工也进入了一个新的发展浪潮相信通过技术人员一系列的发展创新及不懈努力将能够大大的推进建筑行业的发展。

结束语

阳级氧化技术现在社会上是应用非常广泛的一项技术,也是飞机铝合金零件生产过程中重要的表面处理工艺。近年来随着科技经济的不断发展工业也得到了极大的发展,人们的日常生活水平不断提高,因此就对阳级氧化技术有了更高标准的要求,要求其更加环保绿色、尽量减少对环境的污染。铝合金在人们的日常生产生活中起着越来越重要的作用,因此对于铝合金技术的要求也会越来越高,在日常的生产生活中,有很多因素能够影响到铝合金的氧化性能,因此需要技术人员展开新的研究,提高创新能力,积极努力创造出更加高效节能的工艺一次来满足我国对于铝合金越来越高的需求。

参考文献

[1]刘冰,王会晓,飞机用铝合金的研究现状及展望[J],2008(36),52-61.

[2]宋日海,郭鹏鹏,预计铝合金阳极氧化着色及封闭的现状和发展趋势[J],2013(31),41-52.

[3]陈红,王景,铝及铝合金硬度阳极氧化技术的研究[J],2008(34),48-63.

[4]王婧婷,李菲特,铝及铝合金阳极氧化技术的研究及发展展望[J],2013(36),91-98.

[4]李风潮,王梦洁,铝及铝合金阳极氧化技术的研究及发展展望[J],2016(28),62-86.

[5]孙恒丰,李豪沃,铝及铝合金阳极氧化技术的研究及发展展望[J],2008(92),102-121.

[6]孙恒星,李彬县,王雪梅,铝及铝合金阳极氧化技术的研究及发展展望[J],2016(36),93-107.

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