铝合金硼酸-硫酸阳极氧化膜性能研究

为了对硼酸-硫酸阳极氧化膜层性能进行研究,采用硼酸-硫酸阳极氧化工艺在7075、2024、2060三种牌号铝合金基体上制备阳极氧化膜层,并通过配置有EDS的Phenom Pro台式扫描电子显微镜SEM对膜层形貌以及元素分布进行表征,通过接触角测量仪Germany Dataphysics OCA50测试膜层亲水性,通过ASTM B 117循环腐蚀盐雾箱进行中性盐雾试验测试耐腐蚀性能,采用湿性划格法测试油漆附着力。试验结果表明:硼酸-硫酸阳极氧化制备得到的氧化膜层连续平整,与基体结合良好,厚度分别为1.84μm、1.36μm、1.14μm;阳极氧化膜层耐腐蚀性能较好,经过336 h盐雾试验后,仅出现点蚀,且点蚀数量均小于5;阳极氧化膜层油漆结合力良好,划痕试验后7075、2024铝合金未出现掉漆现象,2060铝合金出现零星点状掉漆现象。硼酸-硫酸阳极氧化膜层具有优异的综合性能。

常温下铝合金阳极氧化膜的镧-有机酸复合封闭技术

为实现铝合金阳极氧化膜的常温快速封闭,将硫酸镧与单宁酸、酒石酸、硼酸和柠檬酸分别复配,对阳极氧化膜进行封闭。利用X射线光电子能谱(XPS)和能量色散X射线谱仪(EDS)谱图对表面及断面进行元素分析,电化学阻抗谱、Tafel试验进行耐蚀性能分析。结果表明,采用硫酸镧1 g/L、单宁酸5 g/L,在25℃、25 min条件下能够得到平整、致密的封闭效果,其耐蚀性能显著提升;并根据以上结果分析了镧-有机酸复合封闭的机理。

2219铝合金酒石酸-硫酸阳极氧化工艺研究

以航天领域常用的2219铝合金为研究对象,通过单因素实验和正交试验研究了酒石酸浓度、硫酸浓度、氧化温度、氧化时间和氧化电压对酒石酸-硫酸阳极氧化膜的微观形貌、厚度和耐蚀性的影响,并研究了热水封闭时间对氧化膜耐蚀性能的影响。结果表明:当硫酸浓度为50 g/L,酒石酸浓度为80 g/L,氧化电压为16 V,氧化温度为35℃,氧化时间为28 min时,阳极氧化膜的耐蚀性最佳。阳极氧化膜的耐蚀性随热水封闭时间的增加而先增加后减少,当热水封闭时间为40 min时,其耐腐蚀性能最佳,经336 h中性盐雾实验后无腐蚀斑点产生。

Al-Zn-Mn-Si-Mg系压铸铝合金阳极氧化工艺

在传统铝合金阳极氧化电解工艺基础上,添加草酸、酒石酸和柠檬酸等形成硫酸-有机酸混合体系氧化处理液,对Al-Zn-Mn-Si-Mg系压铸铝合金进行阳极氧化处理,探索阳极氧化工艺参数和有机酸种类对氧化膜微观形貌、耐腐蚀和耐磨性能的影响.研究结果表明:在硫酸质量分数为10%、氧化电压为18V、氧化时间为60 min、氧化温度为20℃的条件下,与纯硫酸体系相比,混合酸体系能显著增加Al-Zn-Mn-Si-Mg系压铸铝合金阳极氧化膜厚度,提高氧化膜的耐腐蚀性能和耐磨性能;其中10%硫酸-15%柠檬酸混合体系(百分数均为质量分数,下同)下的氧化膜耐腐蚀性能较强,10%硫酸-10%酒石酸体系下的氧化膜耐磨性能较优.

表面技术在铝合金汽车板生产中的应用

铝合金是最有应用前景的汽车轻量化材料,表面技术是汽车用铝合金板材生产的关键技术。本文对铝合金汽车板的表面技术进行了综述,并详细阐述了表面化学处理(包括:碱洗脱脂、酸洗刻蚀、钛锆盐转化处理、有机硅烷处理、Alcoa 951®处理、磷化处理、阳极氧化)、表面润滑与涂油。最后,对铝合金汽车板表面技术的发展方向进行了展望。

建筑铝合金硫酸-苹果酸阳极氧化及混合溶液封孔

选用建筑领域常用的5052铝合金作为基材,在硫酸-苹果酸电解液中进行阳极氧化,确定了电解液中苹果酸的最佳浓度。为进一步提高阳极氧化膜的耐蚀性,分别浸在沸腾去离子水、钛盐溶液、铈盐溶液以及钛盐与铈盐混合溶液中封孔处理。结果表明:当电解液中苹果酸浓度为50 g/L时,阳极氧化膜的致密性最好(孔洞面积比为6.6%),腐蚀电流密度仅为2.47×10^(-6) A/cm^(2),与不添加苹果酸时制备的阳极氧化膜相比降低了一个数量级,与5052铝合金相比降低了两个数量级,表现出良好的耐蚀性。在不同溶液中封孔后阳极氧化膜的微观形貌发生显著变化,孔洞明显减少,耐蚀性进一步提高,尤其在钛盐与铈盐混合溶液中封孔后阳极氧化膜表现出更好的耐蚀性,腐蚀电流密度降低到4.42×10^(-7) A/cm^(2)。但封孔起不到明显的强化作用和提高阳极氧化膜抵抗塑性变形的能力,对阳极氧化膜的硬度和耐磨性没有显著性影响。

铝合金柠檬酸-硫酸阳极氧化及镍盐-铈盐协同封闭

选用2024铝合金作为基体,在柠檬酸和硫酸混合电解液中进行阳极氧化,并在镍盐和铈盐混合封闭液中对氧化膜进行协同封闭处理。采用扫描电镜和能谱仪对氧化膜的微观形貌和表面成分进行了表征,并通过静态接触角测试、极化曲线测试和腐蚀失重实验对氧化膜的表面润湿性和耐腐蚀性能进行了分析。结果表明:柠檬酸-硫酸氧化膜表面致密性与硫酸氧化膜相比较好,并且经过镍盐封闭、铈盐封闭及镍盐-铈盐协同封闭后,柠檬酸-硫酸氧化膜的微观形貌、表面成分和表面润湿性发生变化,耐腐蚀性能提高,但是厚度基本不变。相比于镍盐和铈盐分别封闭柠檬酸-硫酸氧化膜,镍盐-铈盐协同封闭柠檬酸-硫酸氧化膜的平整度和致密性更好且呈较好的疏水性,其腐蚀电流密度和腐蚀失重仅为1.03×10^(-7)A·cm^(-2)和0.30 g·m^(-2),对铝合金基体的保护效率达到99.8%,能更好地抵抗腐蚀,从而显著提高铝合金的耐腐蚀性能。

植酸及铈盐溶液封闭对铝锂合金阳极氧化膜性能的影响

选用2099铝锂合金作为基体,制备阳极氧化膜,研究了电解液中植酸体积分数对阳极氧化膜的微观形貌、成分、厚度、硬度、耐磨性和耐蚀性能的影响。结果表明:添加适量植酸后,促使形成较平整、结构致密的阳极氧化膜,并使阳极氧化膜的厚度增加,抵御弹塑性变形能力和阻碍电化学腐蚀能力增强,因此硬度和耐蚀性能提高。而过量植酸的添加,导致阳极氧化膜表面疏松,厚度和硬度都降低,耐蚀性能随之下降。当电解液中植酸体积分数为5 mL/L时,制备的阳极氧化膜表面平整且结构致密,其厚度为14.2μm,硬度达到360.5 HV,电荷转移电阻与不添加植酸时制备的阳极氧化膜相比提高约1.58×10^(3)Ω·cm^(2),表现出优良的耐蚀性能。该阳极氧化膜经铈盐溶液封闭后平整度和致密性明显改善,成分除了4种元素Al、O、C和P外,还含有Ce元素。封闭过程中反应产物的填补作用与覆盖封闭作用叠加,使铈盐封闭后阳极氧化膜的耐蚀性能更好,表现出优良的耐磨性能。

铝合金硫酸阳极氧化添加剂和绿色封闭剂研究现状

针对传统铝合金硫酸阳极氧化工艺高能耗和高废水排放的缺点,综述了在硫酸阳极氧化工艺常温化方面的研究成果及封闭工艺的演变。硼酸、酒石酸、草酸等酸和稀土盐类添加剂可降低硫酸阳极氧化过程中的能耗,提高作业温度,但有时会使膜层粗糙度上升,致密度下降,甚至降低膜层的耐蚀性,因此需要根据实际需求和后处理工序的能力来选择合适的添加剂。在后处理方面,纯水封闭和铬酸盐封闭工艺基本上被高温含镍封闭或常温含氟工艺取代,锰、钼、钒等体系的无机盐封闭剂可能成为下一代绿色封闭剂。

硝酸铈封闭对2A12铝合金己二酸-硫酸阳极氧化膜耐蚀性的影响

研究了硝酸铈溶液封闭对2A12铝合金己二酸-硫酸阳极氧化膜耐蚀性的影响,通过盐雾腐蚀实验、电化学动电位极化扫描法和电化学阻抗谱法(EIS)对阳极氧化膜的耐蚀性进行研究,采用场发射扫描电镜(FE-SEM)观察试样封闭前后的表面微观形貌,并与稀铬酸封闭、沸水封闭传统工艺进行比较。结果表明:采用硝酸铈溶液封闭的2A12铝合金阳极氧化膜腐蚀电流减小,阻抗值增大,耐腐蚀性增强。阳极氧化膜表面呈致密的花瓣状,多孔层内及氧化膜表面附着一层致密铈的氧化物或氢氧化物,其耐蚀性优于沸水封闭,与稀铬酸封闭相当。

正交实验法优化铝合金阳极氧化工艺

介绍了铝合金阳极氧化的生产工艺流程,通过正交实验优化了铝合金阳极氧化工艺和封孔条件,结果表明有利于阳极氧化膜厚度增加的最佳工艺为:氧化温度为23～25℃、电流密度为1 6A/dm2、氧化时间为35min、封孔温度为25℃、封孔时间为20min;有利于封孔质量的最佳工艺为:氧化温度为25℃、电流密度为1 3A/dm2、氧化时间为25min、封孔温度为30～40℃、封孔时间为20min。本实验可以为铝合金阳极氧化生产实践提供一种可行的研究方法和实验依据。

铝合金表面处理新工艺

在恒定电流密度下对铝合金进行阳极氧化处理,所得到的氧化膜比采用恒定电压阳极氧化工艺更加致密;而后在氧化膜上涂敷一层双酚A型环氧树脂,并于200℃-230℃条件下长时间加热固化封闭.所得到的膜层,电绝缘性能良好,耐腐蚀性能较其他传统封闭工艺显著增强.

封闭工艺对铝合金阳极氧化膜耐蚀性的影响

在得出铝合金硼酸-硫酸阳极氧化膜、硝酸铈-高锰酸钾封闭工艺配方的基础上,微小变动封闭液中高锰酸钾的含量,通过封闭前后试样的质量变化、点滴试验、无硝酸预浸的磷-铬酸质量损失试验评定出高锰酸钾的最佳含量。分析了氧化膜封闭前后的表面形貌、探讨了氧化膜封闭后的耐腐蚀性能。结果表明,氧化膜经过稀土封闭后表面生成一层均匀、致密的钝化膜,使试样的耐腐蚀性能得到了提高。

铝合金阳极氧化膜有机酸封闭技术

详细介绍了国外最近开发的新技术——有机酸封闭技术，该技术处理过的铝合金氧化膜耐蚀性能极佳，可应用于各种耐蚀环境。

局部硬质阳极氧化用铬酸阳极氧化膜层作保护层的工艺研究

针对目前铝合金零件局部硬质阳极氧化的工艺保护较为复杂,提出了一种容易操作的零件局部硬质阳极氧化的保护方法。试验表明,硬质阳极氧化后铬酸阳极化膜层的耐蚀性能良好。

铝合金阳极氧化膜着色封闭的透射电镜分析

利用超薄切片技术、透射电镜及电子能谱研究了铝合金在硫酸溶液中的阳极氧化膜经着色和封闭处理后的内部结构,分析了氧化膜不同部位的微区成分,对氧化膜的着色、封闭机理作了一点讨论.

铝合金局部厚膜硬质阳极化工艺

针对有些零件在硫酸或铬酸阳极化后需进行局部厚膜硬质阳极化,提出了以硫酸或铬酸阳极氧化膜经醋酸镍封闭和重铬酸钾封闭后用作局部厚膜硬质阳极氧化保护膜的工艺方法。介绍了其工艺流程,讨论了2种工艺中电压的限制。结果表明,以经醋酸镍和重铬酸钾封闭后的硫酸或铬酸阳极氧化膜作局部厚膜硬质阳极氧化的保护膜,则硬质阳极化时电压分别限制在39 V和42 V。2种工艺得到的硬质阳极氧化膜厚可达到60μm,而且硬质阳极氧化后硫酸或铬酸阳极氧化膜层能通过336 h的盐雾试验。因此,经醋酸镍和重铬酸钾双重封闭后的硫酸或铬酸阳极氧化膜可以取代传统的蜡封或涂漆工艺,用作局部厚膜硬质阳极氧化的保护膜。

铝及铝合金的铬酸阳极化

铝合金铬酸氧化膜层不透明,颜色由灰白色到深灰色或彩虹色,比硫酸氧化膜和草酸氧化膜要薄得多,一般厚度只有1～5μm,能保持原来零件的精度和表面粗糙度;膜层质软、弹性高,基本上不降低原材料的疲劳强度;同时,铬酸氧化膜与有机物的结合力良好,是油漆的良好底层,因此,飞机上的结构件很多都需要铬酸阳极化处理。本文介绍了铝合金铬酸阳极化的前处理、上挂、脱脂、清洗、脱氧、阳极氧化、封闭等工艺流程,对每个工序的常用的处理方式加以分析比较,从而找出最佳阳极化处理工艺流程。

硝酸预浸在阳极氧化膜封孔质量检测中的应用

阳极氧化膜封孔质量的好坏,会直接影响阳极氧化膜的使用寿命。硝酸预浸是欧洲标准中规定的外部建筑用铝合金阳极氧化膜封孔质量检测的仲裁方法,文中考察了硝酸预浸在封孔质量检测中的作用,结果表明:硝酸预浸有溶解氧化膜和扩孔的作用,在封孔质量检测中引入硝酸预浸,不仅严格了对封孔质量的要求,而且使得封孔质量的判别更为灵敏。

不同封孔方法对汽车用2036铝合金草酸氧化膜性能的影响

选取汽车用2036铝合金作基体在草酸电解液中进行阳极氧化,并采用不同方法封孔,表征了封孔前后氧化膜的微观形貌、表面成分及耐腐蚀性能。结果表明,封孔后的氧化膜的微观形貌明显不同于未封孔氧化膜,封孔氧化膜的耐蚀性明显提高,但不同封孔工艺的氧化膜的耐蚀性存在一定差异,铬酸盐封孔氧化膜的耐蚀性优于热水封孔和镍-钴盐封孔的氧化膜。