關于鋁合金陽極氧化技術發展的分析

摘 要：在我國的金屬合金領域，鋁合金是一項應用較為廣泛的金屬合金。文章針對鋁合金的陽極氧化技術的現狀及發展進行詳細的闡述和分析，希望通過文章的闡述和分析能夠為我國的金屬合金領域的發展貢獻力量。

關鍵詞：鋁合金；陽極氧化；預處理技術；發展；膜層封閉處理

為了能夠有效的闡析鋁合金的陽極氧化技術，文章通過鋁合金陽極氧化技術的應用特點進行分析，主要從三個方面進行著重介紹。第一個方面是陽極氧化的預處理工藝介紹；第二個方面是陽極氧化的相關工藝介紹；第三個方面是對陽極氧化膜層封閉處理的相關介紹。文章通過上述的三個方面的介紹能夠較為系統的闡述我國航天工業之中的鋁合金陽極氧化技術的具體應用和研究現狀，這樣就會為我國更好的發展和創新鋁合金的陽極氧化技術新工藝提供了一個較為扎實的理論基礎，同時還可以有效的改善鋁合金陽極氧化中的膜層質量，最終還是要達到減少生產過程中的能耗，同時有效的降低生產過程中的生產成本。

鋁合金材料廣泛應用與各個行業中主要是由于鋁合金材料具有四個優點。第一個優點是鋁合金材料的密度較小；第二個優點是鋁合金材料能夠進行焊接操作；第三個優點是鋁合金材料在加工過程中容易成型；第四個優點是鋁合金材料的機械性能好，強度高。基于上述的四個優點，鋁合金材料在我國的各個行業中都有著非常廣泛的應用，特別是在我國的航空領域中。

通常情況下鋁金屬具有較強的氧親和力，因此在較干燥的空氣中。鋁金屬還是會發生氧化反應，在鋁表面會出現一層非晶態的AL2O3。但是由于自然狀態下的氧化反應產生的氧化膜較薄，不具備非常強的耐腐蝕性能，因此在實際的生產需求中，達不到要求。為了有效的解決這一問題，我們就需要對鋁合金的表面進行針對性處理，在眾多的處理方式中最為常用的就是陽極氧化鋁合金技術，陽極氧化技術具有三個特點。第一個特點是陽極氧化具有非常好的力學性能；第二個特點是陽極氧化具有非常好的耐腐蝕性；第三個特點是陽極氧化具有很好的耐摩擦性。因此在航空領域中，鋁合金材質通常作為飛機的機體加工材質。在飛機機體加工過程中，選擇的材質必須就有很強的力學性能同時還要能較少機體的重量，由于鋁合金符合眾多要求，所以在航空領域中，鋁合金的使用非常廣泛。

1 鋁合金的陽極氧化相關技術

關于鋁合金的陽極氧化相關技術的闡述和分析，文章主要從六個方面進行分析和闡述。第一個方面是鋁合金硫酸溶液的陽極氧化技術。第二個方面是鋁合金鉻酸溶液的陽極氧化技術。第三個方面是鋁合金硼酸溶液的陽極氧化技術。第四個方面是鋁合金草酸溶液的陽極氧化技術。第五個方面是鋁合金磷酸溶液的陽極氧化技術。第六個方面是鋁合金混合溶液的陽極氧化技術。下面進行詳細的分析和論述。

1.1 鋁合金硫酸溶液的陽極氧化技術

鋁合金的硫酸陽極氧化能夠獲得的吸附性膜層厚度在0.5微米到20微米之間，通常可以作為一般的防護或者是油漆中的底漆。硫酸溶液的陽極氧化空隙率為36%，膜的吸附性較強，同時染色較為容易，一般也作為裝飾的一部分來使用。

1.2 鋁合金鉻酸溶液的陽極氧化技術

鋁合金的鉻酸陽極氧化能夠獲得的吸附性膜層厚度在2微米到5微米之間。膜的顏色是可以變化的，通常是灰白色或者深灰色。一般不作為染色來用。鉻酸的陽極氧化能夠有效的保持飛機零件的原有粗糙度。膜層較軟，具有很好的彈性，在應用過程中不會出現較為明顯的疲勞強度衰退問題，但是這種膜層的耐磨性沒有硫酸陽極氧化產生的膜層好。

1.3 鋁合金硼酸溶液的陽極氧化技術

硼酸陽極氧化在性能上除了具有硫酸陽極氧化的優點之外，還具有另外四個優點。第一個是具有很好的遮蓋能力；第二個是具有低濃度的槽液成分；第三個是槽液在處理過程中較為方便；第四個是對于外界環境的污染較小。因此硼酸陽極氧化技術也被稱為環保型的養護技術。

1.4 鋁合金草酸溶液的陽極氧化技術

鋁合金的草酸陽極氧化能夠獲得的吸附性膜層厚度在8微米到20微米之間。這種陽極氧化技術日本或者德國使用的較多，現在我國的應用也較為廣泛。這種陽極氧化技術得到的膜層厚度大，同時還具有高硬度，最主要的是耐磨性能和耐腐蝕性能非常好。但是由于草酸溶液的氧化膜的顏色會隨著外界的變化而變化，因此在使用過程中還是受到了一定的限制。

1.5 鋁合金磷酸溶液的陽極氧化技術

磷酸溶液的陽極氧化技術最早是由美國發明的，這種氧化技術就是利用了磷酸的弱酸性特質進行氧化反應，這種技術具有三個顯著的特點。第一個特點是對于環境的污染較小；第二個特點是沒有很強的毒性；第三個特點是生產成本較低。但是由于磷酸溶液反應的膜層厚度較薄，在使用過程中還是受到了一定的限制。

1.6 鋁合金混合溶液的陽極氧化技術

混合溶液的陽極氧化反應中的溶液主要有兩種。第一種是硫酸溶液；第二種是草酸溶液。在這兩種的基礎上再添加各種無機鹽等。混合溶液的陽極氧化反應就有很好的工作效率，同時膜層較厚。但是混合溶液的陽極氧化技術生產成本過高，因此在實際的應用過程中還是受到了一定的限制。

2 我國鋁合金的陽極氧化技術的現有研究狀態

關于我國鋁合金的陽極氧化技術的現有研究狀態的闡述和分析，文章主要從三個方面進行分析。第一個方面是陽極氧化技術中的前處理相關工藝。第二個方面是陽極氧化技術中的陽極氧化工藝。第三個方面是陽極氧化技術中的膜層封閉處理技術。下面進行詳細的分析和論述。

2.1 陽極氧化技術中的前處理相關工藝

鋁合金的陽極氧化技術中的前處理就是將金屬表面的氧化膜和相關的油污等去除，為陽極氧化技術的實施做前期準備工作，清潔和活化金屬的表面。選擇前處理工藝需要考慮零件的加工情況、合金成分、污染程度及產品的要求等，此外還應關注溫度、時間和前處理材料種類等操作因素的影響。

2.2 陽極氧化技術中的陽極氧化工藝

鋁合金陽極氧化主要是指鋁合金在相應的電解液和特定的工藝條件下，由于外加電流的作用下，在鋁制品上形成一層氧化膜的過程。由此可知，在陽極氧化工藝部分影響陽極氧化膜性能的因素主要有電解液及添加劑，電源類型及優化設計，特定的工藝條件。以硫酸溶液為主要槽液的硫酸陽極氧化工藝具有成本低、成分簡單、工藝穩定、操作方便及適用性廣的特點，但是，由于槽液組成單一、濃度偏高，對膜層溶解度偏大，需要低溫環境和能耗較高等問題較為突出。

2.3 陽極氧化技術中的膜層封閉處理技術

目前常見的膜層封閉方法有熱水、蒸汽、重鉻酸鹽、無機鹽和有機物等封閉，但普遍存在著諸如毒性大、能耗高、效率低或成膜質量差等問題，因此開發無污染且工藝穩定、能耗低的綠色封閉工藝具有極大的應用價值。

參考文獻

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