铝材如何氧化处理

铝合金的主要成分是铝，其它成分是少量，铝合金氧化自然是氧化铝，不过氧化铝仅仅是表面的非常薄的一层膜，这层氧化膜，可以保护铝不再继续氧化。为了保护，铝往往采用“阳极化”的办法可得到光洁、光亮、透明度较高的氧化膜层,再经染色,更加美观耐用。

尺寸是不变的。

因为所谓铝合金氧化发黑，其实是铝合金的最表面转化为一层氧化膜，这层氧化膜具有保护性、装饰性以及一些其他的功能特性，氧化膜的孔径在100nm~200nm之间，氧化膜厚度10微米左右，孔隙率20%左右，孔距300~500nm之间，这么薄的厚度，不会改变铝合金本身的尺寸。

阳极氧化膜的结构

阳极氧化膜由两层组成, 外层称为多孔层，较厚、疏松多孔、电阻低。 内层称为阻挡层(亦称活性层)，较薄、致密、电阻高。 多孔的外层是在具有介电性质的致密的内层上成长起来的。

总体而言，阳极氧化膜是六角柱体的列阵，每一个柱体都要一个充满溶液的星型小孔，形似蜂窝状结构，孔壁的厚度孔隙直径的两倍。

阻挡层是由无水的AI2O3所组成, 薄而致密, 具有高的硬度和阻止电流通过的作用。

氧化膜的孔径在100nm~200nm之间，氧化膜厚度10微米左右，孔隙率20%左右，孔距300~500nm之间。氧化膜的截面图表明氧化膜孔基本上是管状结构，氧化膜发生溶膜反应基本上是在孔的底部发生的。

而一般的硫酸直流阳极氧化膜的孔径是20nm左右，如果是12微米的氧化膜，那是多深的细管状结构啊！假设这是一个直径1m的井，那么它的井深将有600m深。

氧化膜的绝大部分优良特性,如抗蚀、耐磨、吸附、绝缘等性能都是由多孔外层的厚度及孔隙率所决定的,然而这两者却与阳极氧化条件密切相关, 因此可通过改变阳极化条件来获得满足不同使用要求的膜层。

膜厚是阳极氧化制品一个很主要的性能指针, 其值的大小直接影响着膜层耐蚀、耐磨、绝缘及化学着色能力。在常规的阳极氧化过程中, 膜层随着时间的增加而增厚。

在逹到最大厚度之后, 则随着处理时间的延长而逐渐变薄, 有些合金如AI-Mg、AI-Mg-Zn合金表现得特别明显。因此, 氧化的时间一般控制在逹最大膜厚时间之内。

参考资料来源：百度百科-铝阳极氧化

铝合金表面氧化处理的目的与作用：

表面光洁化；

装饰效果（着色、光亮化、改善外观质量）；

化学功能（提高抗腐蚀性、耐磨性、耐光性、强度等）；

物理功能（提高表面硬度与耐磨性、赋予电绝缘性、耐电压性、提高静电容量、提高热吸收能力、赋予润滑性能、使具有磁性等）。

然而铝合金表面会形成一层致密的铝的氧化物薄膜

从而阻止内部的铝继续被氧化

铝合金进行表面氧化处理是为了人工加厚铝的氧化物薄膜

增强铝合金制品的抗腐蚀性和耐磨性。

原因：

1、在高温下极易氧化变黑或发霉。

2、表面阳极氧化处理，表面生成陶瓷相，因而发黑；

3、使用了清洗剂，清洗剂具有强腐蚀性，如果使用不当，就会对铝型材造成腐蚀氧化。

经阳极氧化及着色工序处理后，铝合金表面又会产生一定厚度的氧化膜和着色膜，二者合计一般也大于0.01mm.，对尺寸的影响并不太大，但是超过了这个数，对铝合金板材的使用寿命会减少。

扩展资料：

作用：

1、用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件，或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作，如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置，运输液体产品的槽、罐，以薄板加工的各种压力容器与管道。

2、应用于要求高强度与硬度（包括高温）的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料，车轮与结构元件，多级火箭第一级燃料槽与航天器零件，卡车构架与悬挂系统零件。

3、与3003合金相似，具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，并与6063合金的色调协调一致。

参考资料来源：百度百科-铝合金板

用氯化镁盐溶剂敷在上面。

在熔融状态下，可以利用熔剂的覆盖来控制氧化物。这些熔剂一般为氯化镁盐。它们漂浮在熔液的表而上。

但仍要定期从熔液表面清除氧化物，可以采用熔液通过过滤床的办法从大熔炉中清除这些悬浮的氧化物杂质。较小规模生产时，可以在浇注系统中设置过滤器来清除氧化物。

熔液中的氧化物颗粒成为形成缩孔和气孔的品核。缺少氧化物杂质时，气孔和碾微孔隙也就基本消失了。

对于铸铝件的生产，减少氧化物杂质是特别重要的一个条件。因为通常它们的液相线与固相线之问有非常大的幅差，而在多孔隙的状态下冷凝，则很难给孔隙提供补给。

扩展资料：

理化性质：

物质特性：

铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。

一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。硬铝合金属AI—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可热处理强化．其特点是硬度大，但塑性较差。

超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金，但耐腐蚀性差，高温软化快。锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，虽然加入元素种类多，但是含量少，因而具有优良的热塑性，适宜锻造，故又称锻造铝合金。

物质结构：

纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好。

但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。

添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。

这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。

参考资料来源：百度百科-铝合金

对于装饰性阳极氧化，对铝及铝合金材质的要求就较高。一般只有纯铝、包铝、铝镁、铝锰合金才能染着较鲜艳的色彩。而对于含硅、铁较高的合金，因所得氧化膜颜色较暗而只能染着深的颜色。铝及铝合金零件进行装饰性阳极氧化时，在选材上应注意以下几点：

对于要求镜面状态表面的零件，必须选择铝含量高于99．99％的高纯度铝或5A66铝镁合金。零件经化学或电化学抛光后进行硫酸阳极氧化可得到无色、透明、光亮的膜层，可染着上各种鲜艳的色彩。

对于要求表面光亮度比上面低一些的零件，可以选用含铝量高于99．9％的工业高纯铝和LT65、LT67的铝镁合金。

对于一般装饰要求的零件，对铝材中其他成分及其杂质有一最大允许含量要求，其数值见表1。其中最好选用铝镁合金。