[2024铝棒厂家]铝合金为什么需要表面氧化处理？

　　伴随着工程建筑铝型材表层工艺处理技术性的逐步完善和提升 ，针对产品品质的规定也应相对应的提升 ，因此，新施行的2000版国家行业标准GB/T 5237.1-5237.5《铝合金建筑型材》在1993版GB/T5237的基本上开展了大篇幅的改动，将原冶标YS/T 100-1997《电泳涂漆铝合金建筑型材》和YS/T 407-1997《粉末静电喷涂铝合金建筑型材》一同统一到规范中，另外提升了氟碳喷涂喷漆铝型材的內容。在修定全过程中，很多参照选用了海外优秀的规范，在其中GB/T 5237.2-2000《铝合金建筑型材 第2部分 阳极氧化、着色型材》中滴碱实验的性能参数就与日本行业标准JIS H8601《铝及铝合金阳极氧化膜》中所要求耐酸性的性能参数相一致。但二者在实验方式上或是有一些差别，在我国规范GB/T 5237.2中要求的滴碱实验方式为看着观察或仪器测量法，而日本行业标准JIS H 8601中的耐酸性实验方式仅要求了仪器测量法【注：日本行业标准JIS H 8601中耐酸性实验方式要求了二种仪器测量法，一种是工作电压实验法（alkali resistance test by electromotive force）；另一种则是碱点点滴滴实验法（alkali spot test），即中国一些检测工作人员所选用滴碱实验方式中的仪器测量法。】。

　　1 实验基本原理讨论

　　在我国铝合金型材工程建筑铝型材国家行业标准和日本行业标准对滴碱实验的方式基本原理都未开展叙述，而为了更好地更强的把握滴碱实验的操作步骤，掌握滴碱实验的方式基本原理是必须的。滴碱实验关键用以调查阳极氧化处理膜的耐碱性腐蚀能。针对阳极氧化处理膜而言，其耐碱性腐蚀能相对性较为差，当一定浓度值的氢氧化钠溶液水溶液滴在阳极氧化处理膜表层以后，将迅速对阳极氧化处理膜开展腐蚀，假如注浆加固欠佳或空气氧化膜松散等缘故而造成 阳极氧化处理膜耐碱性腐蚀差时，其腐蚀速率可能更快，因而根据测算阳极氧化处理膜被透过時间可用以点评阳极氧化处理膜的耐碱性腐蚀能。但因为氢氧化钠溶液水溶液对空气氧化膜的腐蚀速度更快，给空气氧化膜耐碱性腐蚀能的点评产生一定的难度系数。现阶段，滴碱实验关键存有着二种实验方式，一种是看着观察，一种是仪器测量法。看着观察是根据当氢氧化钠溶液水溶液滴在空气氧化膜表层以后，空气氧化膜可能渐渐地融解，其化学变化化学方程以下：

　　Al₂O₃·χH₂O＋2NaOH＝2NaAlO₂＋（χ 1）H₂O

　　空气氧化膜在融解全过程中，氢氧化钠溶液水溶液持续向空气氧化膜內部腐蚀，当氢氧化钠溶液水溶液侵蚀到基材金属表层 以后，金属铝与氢氧化钠溶液水溶液产生置换反应，在反映过程中将会出现氡气进行析出而造成浸蚀气泡。其化学变化化学方程以下：

　　2Al＋2NaOH＋2H₂O＝2NaAlO₂＋3H₂

　　而仪器测量法是根据阳极氧化处理膜的电介电强度而明确提出的，铝基材是电的良导体，铝氧化膜则是高电阻器的绝缘层膜，其介电强度与空气氧化膜的薄厚相关，在空气氧化膜被氢氧化钠溶液水溶液融解全过程中，伴随着空气氧化膜薄厚的减少其电阻器也可能渐渐地减少，当电阻器减少到一定标值的情况下可觉得导电性，即觉得空气氧化膜被融解。

　　2 看着观察的常见问题及关键影响因素讨论

　　针对滴碱实验考虑到的关键是，实验溫度的操纵及其怎样精确地分辨空气氧化膜恰好被透过的時间。在我国GB/T 5237.2-2000中对滴碱实验方式要求为：“在35℃±1℃下，将大概10mg、100克/LNaOH水溶液滴至铝型材试件的表层，看着观查液体处直到造成浸蚀气泡，测算其空气氧化膜被透过的時间。也可以用仪器测量空气氧化膜透过的時间。”换句话说，国家标准认同了二种滴碱实验方式，即看着观察和仪器测量法。针对目实验观察，国家标准叙述的非常简单，实验实际操作中的一些常见问题以及影响因素未作叙述。而为了更好地确保检测結果的精确性，在操作流程中针对影响因素应多方面留意，便于尽量减少或防止这种要素的危害，本方式应留意的事宜关键有以下几个方面：（1）试件的操纵，试件待检面务必维持详细，不允许有擦花或刮伤等毁坏，并且待检面务必清理，不允许有污垢、油渍等脏污遮盖在待检表面，因而检测前一般要用不毁坏空气氧化膜的有机溶液轻轻地擦洗试件表层；（2）实验物质的量浓度的操纵，氢氧化钠溶液溶液的浓度务必严控到100克/L，浓度值稍低或较高将立即造成 检测結果稍大或偏小；（3）实验溫度的操纵，实验时不但要确保实验工作温度操纵在35℃±1℃，并且实验水溶液和试件也务必操纵在35℃±1℃，因此在检测前要先将标准溶液和试件置放于控温仪器设备中维持一段时间，仅有当标准溶液和试件稳定在35℃±1℃以后才能够开展检测；其四是控温仪器设备的采用，控温仪器设备的采用在本方式中是一个十分关键的阶段，由于所采用的控温仪器设备不但应具有控温的功效，还务必考虑到要有利于观查仪器设备内试件的转变状况，假如所采用的控温仪器设备没有一个可以清楚地观查仪器设备内试件转变状况的观查口，那麼要想精确地分辨出试件什么时候逐渐浸蚀气泡是不太可能的。此外，看着观察还受实验工作人员工作经验的危害，在具体检测工作上发觉，从阳极氧化处理膜逐渐融解到空气氧化膜被透过（试件逐渐浸蚀气泡）这一全过程中并没有一个很显著的转变，给空气氧化膜透过時间的分辨产生非常大难度系数，这就对实验工作人员明确提出了很高的规定，实验工作人员务必要有比较丰富的社会经验，可以精确地分辨出空气氧化膜什么时候被透过而逐渐浸蚀气泡。

　　3 仪器测量法的方式叙述

　　针对仪器测量法在国家标准中仍未叙述其实际的操作步骤，但日本行业标准JIS H 8601中要求按JIS H 8681-1：1999《铝及铝合金阳极氧化膜耐腐蚀性试验方法-第1部分：耐碱性试验》实行，在JIS H 8681-1中对仪器测量法开展了详尽的叙述。为了更好地使中国从业产品质量检验工作中的工作人员对仪器测量法有一个非常清楚的掌握，文中就日本行业标准JIS H 8681-1所要求的碱点点滴滴实验方式（仪器测量法）的实际操作关键点开展详细介绍。本方式关键的实验仪器有：滴液仪器设备（可以在设置的间隔时间按设置的标准溶液量持续地滴下标准溶液）、控温仪器设备及其测电阻器的仪器设备。其实验规定以下表所显示：

　　新项目 实验规定

　　实验气体溫度 35℃±1℃

　　实验水溶液溫度 35℃±1℃

　　每一个测试用例的实验总面积 大概28mm²（直徑为6毫米）

　　每一个测试用例的标准溶液量 大概16mg

　　标准溶液滴下的间隔时间 5s

　　氢氧化钠溶液溶液的浓度 100克/L

　　在实验前要选用浸有适度有机溶剂（如甲苯、酒精等对试件耐腐蚀的有机溶剂）的绵软的布将试件表层的污垢清理整洁。然后用耐酸性黑墨水或其他黑墨水在试件表层画一些一定间隔而且內径大概为6毫米的圆或将有一些直徑为6毫米的孔的防腐蚀涂料带粘在试件表层，并将试件放到溫度为35℃±1℃的控温仪器设备中最少维持30min，使试件溫度稳定为35℃±1℃。随后用滴液仪器设备将标准溶液持续地滴下到试件上标识的圆内。当浸蚀气泡点的总数提升到全部测试用例的总数一半时，马上将试件资金投入浸洗水里，在检测表面用药棉等缓缓的清洗并晾晒。纪录从最开始滴下的液体或最终滴下的液体到试件被资金投入水里的时间间隔。用能测电阻器的仪器测量每一个测试用例的导电率，规定每一个点精确测量3次，当仪器设备的读值做到5000Ω或更低，则觉得此测试用例导电性而且觉得此测试用例的空气氧化膜已被融解。测算最后一个导电性的测试用例到试件被资金投入水里的时间间隔，这一时间就可用以点评该试件耐碱性腐蚀能。殊不知，小编觉得仪器测量法的实际操作也并不一定规定一尘不变，根据本方式的实验基本原理，对操作流程开展适度的改动也或是能够的。比如中国有一些检测工作人员将仪器设备全自动滴入标准溶液的实际操作改成手动式滴入标准溶液，这应当算作一个非常好的转变，由于这一更改使仪器测量法的应用领域更广，一般的试验室都可以选用，而不用选购专业的试液体加仪器设备。

　　4 结果

　　（1） 仪器测量法对空气氧化膜被透过的分辨是根据精确测量其导电率来体现的，与看着观察相较为，其实际操作简便易行,降低了人为失误的危害，使結果的再现性更强。

　　（2）与看着观察相较为，仪器测量法对检测工作人员工作经验的规定更少点，有益于新触碰本实验的检测工作人员迅速把握。

铝合金型材产品制造厂阳极氧化处理膜如何检测PH值？

　　铝及铝合金型材表层空气氧化是铝制品加工全过程中最重要的表层工艺处理。

　　铝及铝合金型材在空气中虽能当然产生一层空气氧化膜，但膜薄（40- 50A）而松散多孔结构，为非晶态的、不匀称都不持续的膜层，不可以做为靠谱的安全防护一装饰艺术膜层。

　　伴随着铝制品加工工业生产的持续发展趋势，在工业生产上愈来愈普遍地选用阳极氧化处理或有机化学空气氧化的方式，在铝及铝合金型材制品表层转化成一层空气氧化膜，以做到安全防护一装饰设计的目地。

　　经有机化学空气氧化杜理得到 的空气氧化膜，薄厚一般为0.3～4um，质软、耐磨损和抗蚀特性均小于阳极氧化处理膜。因此 ，除有独特主要用途外，非常少独立应用．但它有不错的吸咐工作能力，在其表层再上漆，可合理地提升 金属铝的耐腐蚀性和装饰艺术。经阳极氧化处理解决得到 的空气氧化膜，薄厚一般在5-20v m，硬质的阳极氧化处理膜薄厚可以达到60- 2500M．其膜层还具备似下特点：

　　（1）铝制品加工的强度较高。纯铝氧化处理膜的强度比铝合金型材空气氧化膜的强度高．一般，它的强度尺寸与铝的合金成分、阳极氧化处理时锂电池电解液的加工工艺标准相关。阳极氧化处理膜不但强度较高，并且有不错的耐磨性能。尤其是表层多孔结构的空气氧化膜具备吸咐润滑液的工作能力，还可进一步改进表层的耐磨性。

　　（2）铝制品加工的有较高的耐腐蚀性。它是因为阳极氧化处理膜有较高的有机化学可靠性，经检测，纯铝的阳极氧化处理膜比铝合金型材的阳极氧化处理膜耐腐蚀性好。它是因为铝合金成份参杂或产生金属化合物不可以被氧化或被融解，而使空气氧化膜不持续或造成间隙，进而使空气氧化膜的耐腐蚀性大幅减少。因此 ，一般经阳极氧化处理后个人所得的膜务必开展封闭式解决，才可以提升 其耐腐蚀性能。

　　（3）铝制品加工有极强的吸咐工作能力。铝及铝合金型材的阳极氧化处理膜为多孔材料，具备较强的吸咐工作能力，因此 给孔内添充各种各样色浆、润滑液、环氧树脂等可进一步提高金属铝的安全防护、绝缘层、耐磨损和装饰艺术能。

　　（4）铝制品加工有非常好的介电强度能。铝及铝合金型材的阳极氧化处理膜，已不具有金属材料的导电性特性，而变成优良的绝缘层材料。

　　（5）隔热抗热性强。这是由于阳极氧化处理膜的传热系数大大的小于纯铝，阳极氧化处理膜可耐高温1500℃上下，而纯铝只可耐660℃。总的来说，铝和铝合金型材经有机化学空气氧化解决，尤其是阳极氧化处理解决后，在其表层产生的空气氧化膜具备优良的安全防护一装饰设计等特点。因而，被广泛运用于航空公司、电气设备、电子器件、机械设备制造和轻工业工业生产等层面。

　　装饰艺术空气氧化

　　铝和铝合金型材装饰艺术空气氧化加工工艺类型许多 ，一般可分成有机化学空气氧化法和光电催化空气氧化法即阳极氧化处理法两类。在其中，阳极氧化处理解决的运用比较普遍。这是由于阳极氧化处理法所得到 的空气氧化膜比一切有机化学空气氧化法所获的空气氧化膜特性更加优质。

　　历经有机化学或电电抛光后的铝及铝合金型材制品，开展阳极氧化处理解决后，可获得光滑、明亮、清晰度较高的空气氧化膜层，再经上色，可获得各种各样颜色光彩耀眼的表层。如在某类特殊的加工工艺标准下多方面空气氧化解决，在其表层还可产生仿釉膜层，进而使金属铝表层得到 独特的装饰设计实际效果。

　　据不彻底统计分析，在我国现阶段铝和铝合金型材的装饰艺术空气氧化加工工艺已发展趋势到几十种之多，使在我国铝制品加工工业生产的发展趋势日新月异。

　　一、有机化学空气氧化

　　铝及铝合金型材的有机化学空气氧化解决，按其溶液的性质，可分成偏碱和酸性溶液空气氧化解决两大类，按其膜层的特性则可分成金属氧化物膜层、聚磷酸盐膜层、三氧化铬膜及其铬酸～聚磷酸盐膜等。

　　（一）加工工艺标准

　　1.烧碱溶液有机化学空气氧化加工工艺标准。

　　无水碳酸钠(Na₂C0₃) 40g/L

　　铬酸钠(Na₂Cr0₄) 15g/L

　　氢氧化钠溶液（NaOH） 20g/L

　　溫度 80--100℃

　　時间 10--20min

　　空气氧化后，制品应该马上清理整洁，在40g/L的铬酸水溶液中合室内温度下不锈钢钝化5～15秒，随后清理，干工操。色调为橙黄色，膜厚为0.5～1um，适用纯铝、铝镁、铝锰铝合金。

　　2.聚磷酸盐一三氧化铬空气氧化加工工艺标准

　　秘方1：硫酸铵(H₃P0₄) 50--60mL/L

　　铬酸酐(Cr0₃) 20- 20g/L

　　氟化氢铵(NHOHF₂) ₃～3.5G/L

　　硼酸(H₃B0₃) 1～1.3g/L

　　溫度 30-36℃v1

　　時间 3～六分钟

　　此方法应用硫酸铵较多，故又称磷化处理法。空气氧化膜色调为没有颜色到淡蓝色，膜厚约3- 49m。膜层高密度，抗蚀性较高，空气氧化后零件规格无转变，适用各种各样铝以及铝合金·为了更好地进一步提高抗蚀工作能力，还可开展添充解决。招制品经空气氧化清理后可在40 - 45g/L的草酸钠水溶液中，溫度为90--98℃，预浸十分钟，随后经清理在<=70℃的烘干箱内干躁就可以，适用一般零件。也可在20- 30g/L的硼酸溶液中，溫度为90-98℃，预浸10-15分钟，随后经清理在70℃烘干箱内干躁就可以，适用铝螺栓等。

　　秘方2：硫酸铵（H₃P0₄）45g/L

　　铬酸醉(Cr0₃）6g/L

　　氟化钠(NaF）4g/L

　　溫度 15～35℃

　　時间 10- 15min

　　膜层较薄，延展性好，抗蚀工作能力较高，适用空气氧化后需形变的铝和铝合金型材制品。

　　秘方3：硫酸铵（H₃P0₄）22g/L

　　铬酸醉（Or0₃）₂.--4g/L

　　氟化钠(NaF）5G/L

　　卿酸(H₃BOO 3g/L

　　溫度 室内温度

　　時间 15-60s

　　此方法别名有机化学导电性空气氧化。空气氧化膜没有颜色全透明；膜层较薄，幻为0.3- 0.5um，导电率能优良，关键用以易形变的铝质电气设备零件。

　　3.三氧化铬法空气氧化加工工艺标准 秘方1：铬酸酐(Cr0₃）4N 6g/L

　　氟化钠（Na-F）lg/L

　　铁氰化钾［K3Fe（CN）₆］0.5G/L

　　溫度 30-35 0C

　　時间 20-60s

　　空气氧化膜色调为彩虹色，膜薄，导电率能优良，关键用以对导电率能有一定规定的铝质电气设备零件。

　　秘方2：铬酸醉(Cr0₃）3.5～6g/L

　　重铬酸钠(NaZCrZO₇）₃～3.5G/L

　　氟化钠（NaF）0.8G/L