铝及其合金件进行阳极氧化处理的作用

铝及其合金在空气中会氧化这是众所周知的，铝表面自然形成的氧化膜是无晶型的，它会使铝金属表面失去原有的光泽，虽然这层天然氧化膜会使铝金属表面略有钝化，但却很薄，大约在4～5nm，而且孔隙率大，力学性能也差，它不能有效地防止大气中各种介质对铝金属的进一步腐蚀。 经过阳极氧化处理，可以使铝及其合金表面获得一层比自然氧化膜厚得多的致密膜层(从几十微米甚至到几百微米)。这层人工氧化膜再经过封闭处理，无晶型的氧化膜转变成结晶型的氧化膜，孔隙也被封闭，因此使金属表面光泽能长久不变，抗蚀性能、机械强度都有所提高，经染色还可获得装饰性的外观。由于铝及其合金制品经过阳极氧化后具有许多特点，所以铝阳极氧化工艺在铝制品表面处理中应用较广。在工业上的应用大致可分为如下几种。 (1)防止制品腐蚀：由于阳极氧化所得到的膜层经过适当的封闭处理，在大气中有很好的稳定性。不论是从硫酸溶液、草酸溶液或是铬酸溶液在正常工艺中获得的氧化膜，其耐蚀性能都是很好的，如日用铝制锅、壶，洗衣机内胆等。铬酸氧化法特别适用于铝焊接件及铆接件。 (2)防护一装饰：在获得透明度高的氧化膜上，氧化膜具有可以吸附多种有机染料或无机颜料的特点，氧化膜上可获得各种光亮鲜艳的色彩和图案，加上近年来不少新工艺的出现如一次氧化多次着色、礼花图案、木纹图案、氧化胶印转移印花、瓷质氧化等，使铝制外观更加美丽悦目，这层彩色膜既是装饰层，又是防蚀层，如打火机、金笔及工艺品。 (3)作为硬质耐磨层：在硫酸或草酸溶液中均可通过调整阳极氧化的工艺条件，获得厚而硬的膜层，利用膜层的孔和吸收性能来储存所选择性的油料，有效地应用于摩擦状态下工作的条件，同时具有润滑和耐磨的特点，如汽车及拖拉机的发动机汽缸、活塞等。 (4)作为电的绝缘层：铝及其合金的氧化膜层具有电阻大的特点，膜层的厚度与电阻成正比，这一特点作为电的绝缘性具有一定的实用意义，可用作电容器的电介质，也可以用氧化铝皮作电缆的外包皮，为其表面作绝缘层来代替胶包皮和塑料包皮在国外较为普及，膜厚为27．5μm时，其穿电压为441V。

若采用酚醛树脂作膜孔填充，其耐穿电压可增大2倍，在草酸溶液中，当膜厚增加时，可获得电阻200Ω、击穿电压为980V的优质绝缘层，当然利用这一特点除用于导线外，还可以用于其他电器等方面。 (5)作喷漆、电镀的底层：由于氧化膜层具有多孔性及良好的吸附能力，与漆膜和有机膜有良好的结合力，可作喷漆底层。采用磷酸阳极氧化的膜层可作为铝上电镀的底层。 (6)用于现代建筑：由于铝合金电解着色工艺的引进，近年来国内电解着色应用于建筑铝型材方面日趋增加，它不但有适宜建筑色调的古铜色、黑色、红色等，其耐磨度优于一般常规氧化，特别值得提出的是耐晒度甚佳，20年以上日晒夜露大气中不消色，这是与氧化着色法不可比拟的。电解着色法氧化的铝型材不单可用于建筑门窗，用它做商店柜台、货架等也尤为适宜。