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1、陽極氧化陽極氧化定義:陽極氧化(anodicoxidation):金屬或合金的電化學(xué)氧化。原理將金屬或合金的製件作為陽極,採用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態(tài)和性能,如表面著色,提高耐腐蝕性、增強耐磨性及硬度,保護金屬表面等。例如鋁陽極氧化,將鋁及其合金置於相應(yīng)電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽極,在特定條件和外加電流作用下,進行電解。陽極的鋁或其合金氧化,表面上形成氧化鋁薄層,其厚度為5~20微米,硬
2、質(zhì)陽極氧化膜可達60~200微米。陽極氧化後的鋁或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可達250~500千克/平方毫米,良好的耐熱性,硬質(zhì)陽極氧化膜熔點高達2320K,優(yōu)良的絕緣性,耐擊穿電壓高達2000V,增強了抗腐蝕性能,在ω=0.03NaCl鹽霧中經(jīng)幾千小時不腐蝕。氧化膜薄層中具有大量的微孔,可吸附各種潤滑劑,適合製造發(fā)動機氣缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力強可著色成各種美觀豔麗的色彩。有色金屬或其合金(如鋁、鎂及其合金等)都可進行陽極
3、氧化處理,這種方法廣泛用於機械零件,飛機汽車部件,精密儀器及無線電器材,日用品和建築裝飾等方面.其他類型補充:除金屬外,其他物質(zhì)在陽極所引起的氧化作用,也稱為“陽極氧化”補充:在現(xiàn)實工藝中,針對鋁合金的陽極氧化,比較多,可以應(yīng)用在日常生活中,以為這種工藝的特性,使鋁件表面產(chǎn)生堅硬的保護層,可用於生產(chǎn)廚具等日用品。但鑄造鋁的陽極氧化效果不好,表面不光良,還只能是黑色。鋁合金型材就要好一點。a.活化區(qū)(曲線中AB段)施加陽極電流時,金屬表面
4、發(fā)生如下反應(yīng):FeFe22e此區(qū)處於活性溶解狀態(tài),且電位越正,電流密度越大,電流密度的大小反應(yīng)出腐蝕的快慢。當(dāng)電流密度超過峰值點後,電流急劇下降,這個峰值點對應(yīng)稱為致鈍電流密度,對應(yīng)的電位稱為致鈍電位。b.活化—鈍化區(qū)(BC段)金屬處於由活化狀態(tài)向鈍化狀態(tài)的突變過程中,金屬開始發(fā)、鈍化,電流急劇下降,在金屬表面可能生成二價到三價的不穩(wěn)定氧化物。c.穩(wěn)定鈍化區(qū)(CD段)不銹鋼中金屬元素發(fā)生氧化反應(yīng),生成高價氧化物(膜),這種氧化物溶解量很
5、小,即腐蝕速率很低,這正是陽極保護所需要的電位元控制區(qū),對應(yīng)的電流密度稱為維鈍電流密度,可由控制儀的d.過鈍化區(qū)(DF段)當(dāng)電位高於穩(wěn)定鈍化區(qū),電流又出現(xiàn)增大現(xiàn)象,鈍化膜轉(zhuǎn)化成可溶性的氧化物而遭受破壞,金屬腐蝕重新加劇,這區(qū)域稱為過鈍化保護區(qū)。陽極保護酸冷器的工作原理是把與硫酸接觸的全部表面作為陽極,另外設(shè)置一根或幾根陰極,形成電流回路。向冷卻器施加一定的電流,使其產(chǎn)生陽極極化,通過致鈍電位,然後進入穩(wěn)定鈍化區(qū)並維持其電位在這個區(qū)域,依
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