什么是氧化铝?
什么是氧化铝?-为什么铝需要表面处理
1. 1. 铝材表面处理的必要性
由于铝的表面受到天然氧化膜的保护,所以一般说它具有良好的耐腐蚀性。然而,这层薄膜太薄了,不能承受任何环境。铝通常即使在存在天然氧化膜的情况下也具有活性,并且在潮湿或酸/碱环境中会因化学反应而腐蚀。
因此,在进行表面处理时,需要根据目的施加保护表面的薄膜/涂膜。换句话说,铝没有足够的耐腐蚀性,因为它具有天然氧化膜,并且其表面硬度不足。为了满足这些要求,需要进行人工成膜/涂膜形成的表面处理。
作为这种表面处理方法,一般有阳极氧化法、复合膜法、涂装法,近来通过组合各种表面处理方法等,实现多样化、高档化、个性化等。 . 可以实现。尝试的次数越来越多。
由于合金化,铝的特性发生了很大变化,但表 1 总结了纯铝的一般特性。
【表1】纯铝理化性能一览表
物品 | 特征 |
---|---|
化学符号 | 铝 |
原子重量 | 26.97 |
原子数 | 13 |
比重 | 2.70(20℃) |
熔点 | 658℃ |
沸点 | 2057℃ |
溶解潜热(Cal/g) | 94.55 |
汽化潜热焓 (Cal/g) | 约 2,000 |
比热 | 0.21~0.22(0~100℃) |
热膨胀系数 | 2.97×10 -5 (0-100℃) |
导热系数 (cgs) | 0.48~0.50(0~100℃) |
电阻率 (Ωcm) | 2.48×10 -6(常温) |
其温度系数 | 4.34×10 -3 (0-100℃) |
空间网格 | 面心立方晶格 |
反射率 (%) | 94-98(电解抛光) |
2. 2. 什么是阳极氧化?
铝的阳极氧化处理一般也称为防蚀铝处理,该方法是以铝为阳极,通过电化学方法人工形成氧化膜的处理。即,在以铝为阳极的硫酸电解液中电解时,
作为阳极反应,
铝 | → | 铝3+ | + | 3E - |
哦—— | → | O 2- | + | H + |
HSO 4 - | → | SO 4 2- | + | H + |
作为阴极反应,
H + | + | Ë - | → | H 2 ↑ |
反应正在发生。
然而,以下反应同时在阳极的微孔内进行。
2铝3+ | + | 3O 2- | → | 铝2 O 3 |
铝3+ | + | 所以4 2- | → | Al 2 (So 4 ) 3 |
即,包含硫酸根的氧化膜的形成进行。
图 1 显示了在进行上述反应时铝表面发生变化的模型。
[图1] 多孔膜形成之前的模型图
(引用自“Alumite Story”(东京Alumite Industrial Cooperative编辑))
3. 3. 阳极氧化(anodizing)和电镀的区别
就金属涂层而言,阳极氧化和电镀可以被认为是相同的。但是,它基本上是一种不同的表面处理方法。图 2 显示了差异。
电镀是在待加工材料上分层的异种金属薄膜,使其比原始金属更厚。但是,在阳极氧化的情况下,不同的是铝被熔化,熔化的铝变成一种叫做Al2O3的氧化物,形成氧化膜,使膜向内部推进。