铝合金阳极氧化膜

2024-10-21

铝合金阳极氧化膜（精选8篇）

铝合金阳极氧化膜篇1

摘要：为了提高铝合金表面耐磨性能并降低摩擦系数, 对其进行自润滑表面处理。利用铝合金阳极氧化膜耐磨的特性及多孔的形貌, 研究制备既具备高耐磨性又具有大孔径的阳极氧化膜工艺, 并采用超声处理结合热浸渍的方法向纳米孔中填充聚四氟乙烯 (PTFE) 润滑颗粒。通过对草酸、磷酸+有机酸和草酸+磷酸+柠檬酸3种体系的氧化液制备出的氧化膜性能的比较, 选用草酸、磷酸、柠檬酸的混合酸对铝合金进行阳极氧化, 形成了厚为28.2μm, 维氏硬度为236.4的硬质氧化膜, 其氧化膜孔径大小约为90nm。经过润滑颗粒填充处理和热处理之后在铝合金表面制备出了结合良好的自润滑膜, 其表面摩擦系数为0.135。该表面处理方法实现了铝合金表面的自润滑。

关键词：阳极氧化膜,铝合金,纳米孔,热浸渍,填充,自润滑,摩擦性能

0 前言

铝材在较强酸性介质中进行电化学氧化, 氧化膜表面具有均匀分布、垂直于基底、许多相互分离且平行的纳米级的孔道[1]。多年来, 向阳极氧化铝纳米级孔中填充其他物质, 形成功能性膜层的方法越来越受到关注[2,3,4,5]。这一技术能够用于汽车、纺织、食品、制药等许多领域, 可以避免和减少油性润滑带来的污染[6,7,8]。我国, 在这方面仍处于起步阶段[9], 加强对其的研发意义重大。

目前, 硬质阳极氧化多采用硫酸进行氧化, 特点是氧化膜硬度较高, 但是纳米孔较小[10,11]。为了增大纳米孔以利于润滑颗粒的填充, 本工作分别选用草酸和磷酸进行阳极氧化研究, 最终选定了两者的混合酸作为氧化液, 并以超声结合热浸的方法向纳米孔中填充聚四氟乙烯 (PTFE) 润滑颗粒, 在铝合金表面制备出自润滑膜, 可以减少工件间摩擦。

1 试验

1.1 铝合金阳极氧化

适合于表面阳极氧化和填充润滑颗粒的铝合金材料有多种, 因防锈铝合金阳极氧化获得的纳米孔形状大小规则, 孔分布均匀, 能够满足一定的强度要求, 故选用5052铝合金为基材进行表面处理。

阳极氧化工艺过程:碱洗→水洗→酸洗→水洗→电解抛光→水洗→阳极氧化。碱洗使用80 g/L NaOH水溶液, 酸洗使用200 g/L HNO3水溶液, 电解抛光液是体积比为1 ∶5的高氯酸和无水乙醇的混合溶液, 抛光电压为16 V, 时间3～5 min。采用3种工艺进行阳极氧化: (1) 0.3 mol/L草酸, 恒压50 V, 20 ℃下氧化2 h; (2) 40 g/L磷酸+ 10 g/L柠檬酸、苹果酸、酒石酸、甲酸等有机酸, 恒压130 V, 20 ℃下氧化2 h; (3) 0.3 mol/L草酸+ 20 g/L磷酸+ 10 g/L柠檬酸, 恒压70 V, 20 ℃下氧化3 h。

扩孔过程:采用5% (体积比) 磷酸水溶液作扩孔液, 将氧化后的铝合金在扩孔液中浸泡10～40 min。

1.2 自润滑膜制备

购买PTFE纳米颗粒在水中的悬浊液, 其中固体颗粒的质量分数为60%, 粒径范围为30～90 nm。将阳极氧化后的铝合金材料浸没在PTFE乳液中, 超声震荡10 min, 80 ℃下热浸20 min。将铝材取出自然晾干, 在380 ℃下保温30 min, 确保PTFE成为熔融状态, 在氧化膜表面流动平铺, 并向氧化膜纳米孔深处流动。随后炉冷使PTFE重新凝固, 在氧化膜表面形成膜厚均匀结合牢固的自润滑层。

1.3 自润滑膜形貌及性能表征

采用JCS - 019金相显微镜测量阳极氧化膜的厚度。采用JSM - 648扫描电镜观察阳极氧化膜表面的纳米孔形貌。采用HVS - 1000显微硬度计测量阳极氧化膜的HV显微硬度。采用WM - 2002摩擦磨损仪测量自润滑膜的摩擦系数, 对磨材料为GCr15。

2 结果与讨论

2.1 阳极氧化膜孔径、厚度和硬度

在铝合金表面制备大孔径、高硬度且具有一定厚度的阳极氧化膜是制备自润滑膜的基础。铝合金阳极氧化膜的纳米多孔结构是填充润滑颗粒的模板, 市售的润滑颗粒水分散液中润滑颗粒的粒径大于50 nm, 故氧化膜的孔径至少为50 nm, 为了减小填充的难度, 应当保证氧化膜的大孔径。自润滑铝合金要具备实用性能, 还应当具有良好的耐磨性能。

2.1.1 草酸法

草酸氧化膜呈黄色, 膜厚为29 μm。采用5%的磷酸水溶液对氧化膜进行扩孔, 图1为扩孔不同时间后氧化膜的扫描电镜形貌。

由图1可以看到:未经扩孔的氧化膜孔径很小, 随扩孔时间延长;孔径逐渐增大, 扩孔时间为20 min时, 孔径约为80 nm;当扩孔30 min时出现连孔现象, 有些部位孔壁被严重破坏, 已无法观察到多孔结构。孔结构被破坏会导致自润滑膜硬度和耐磨性能下降。因此, 既要保证具有大的孔径又要保证孔结构完整。

扩孔时间对氧化膜硬度的影响见图2。图2中3条曲线分别为3次测量不同位置的值。3次测量结果均显示, 硬度值随扩孔时间的延长呈下降趋势, 且硬度值下降速率逐渐增大。表1为不同时间扩孔后3次测量值的硬度平均值。可见, 未扩孔时显微硬度的平均值高达449.7 HV, 经过20 min扩孔之后, 硬度值已下降至260.1 HV。硬度值的下降是由于在扩孔过程中孔壁被酸性溶液逐渐溶解的缘故, 扩孔时间越长, 孔与孔之间的壁厚越薄, 从而导致了硬度值逐渐下降。

2.1.2 磷酸法

磷酸法的氧化膜呈灰白色, 膜厚为26.6 μm。通常, 单纯磷酸电解液形成的氧化膜膜厚较小, 不超过15 μm, 由试验结果可以看出, 有机酸的加入有助于形成厚膜。在普通磷酸阳极氧化溶液中加入有机酸后, 提高了氧化膜的成长速度, 相同工艺条件下, 可明显增加氧化膜的厚度。在氧化过程中, 膜的溶解和生长是一对矛盾, 氧化开始阶段, 膜的生长速度大于溶解速度, 随着氧化时间的增加, 氧化膜加厚。氧化继续进行, 溶解和生长趋于平衡, 氧化膜将不再加厚。添加有机酸后, 有机酸对 H+有极强的配位作用, 降低了阳极氧化膜附近溶液的酸性, 使膜的溶解速度减缓, 从而提高了膜的成长速度, 得到较厚的氧化膜。

磷酸氧化膜的表面和截面形貌见图3。

由图3a可见, 铝阳极氧化膜上的孔呈不规则圆形, 孔径大小基本相同, 约为140 nm, 远远大于草酸氧化膜的孔径, 孔密度较高。由图3b看到, 纳米孔孔洞之间无连孔现象, 孔道与表面垂直。磷酸氧化膜的孔径远远大于草酸氧化膜的孔径, 更有利于润滑颗粒的填充。

氧化膜不同位置的显微硬度:靠近铝基体处氧化膜3个值分别为453.3, 441.1, 435.2 HV, 靠近表面处氧化膜的3个值分别为322.2, 294.2, 281.5 HV。结果显示, 前者远远高于后者。这是由于阳极氧化膜的构成分为阻挡层和多孔层两个部分, 靠近基体的部位为阻挡层, 它是一层致密的氧化铝层, 其内部不包含纳米孔洞, 只有靠近表面的多孔层内部才排列着许多纳米孔[12]。因此, 以磷酸为氧化液进行电解的过程中存在一个问题, 即在氧化过程中产生大量的生成热, 会使溶液温度迅速升高, 热量来不及散发, 很容易造成孔结构烧蚀, 从而导致孔结构不完整, 硬度值下降;同时由于温度升高氧化膜溶解速度加快, 膜的厚度也相应会减小。因此, 用这种方法进行电解时, 氧化液的制冷以及循环散热至关重要。

2.1.3 磷酸加草酸复合酸法

复合电解液在氧化过程中显示草酸的特性, 反应平稳, 无大量放热的现象发生, 易于控制;其氧化膜呈黄色, 比草酸氧化膜稍浅。氧化3 h后, 膜厚为28.2 μm。采用5%的磷酸水溶液对氧化膜进行扩孔, 扩孔30, 40 min后氧化膜形貌见图4。由图4看到, 扩孔30 min后孔径约为90 nm, 扩孔40 min后孔结构遭到破坏。

表2为扩孔30 min和40 min后氧化膜靠近表面处的显微硬度值。结果显示, 扩孔30 min后氧化膜的平均硬度值为236.4 HV, 扩孔40 min后平均硬度值大大下降, 仅为127.9 HV, 原因是孔结构被破坏。

2.2 自润滑膜的摩擦性能

铝合金阳极氧化膜的硬度值较铝合金基体有大幅度的提高, 能够保证自润滑铝合金表面具有良好的耐磨性能。比较发现, 采用磷酸电解液氧化得到的纳米孔孔径最大, 草酸和复合酸氧化后的孔径均较小, 需要扩孔, 复合酸氧化得到的纳米孔极限孔径略大, 极限扩孔时间稍长, 扩孔更加易于控制。就向阳极氧化膜孔中填充润滑颗粒制备自润滑膜而言, 磷酸氧化膜更适合于制备润滑膜, 但由于此法会产生大量热量, 氧化过程较难控制。因此, 选择复合酸氧化膜制备自润滑膜较为适宜。

图5为填充PTFE颗粒之后制得的自润滑膜的形貌。由图5看到, 氧化膜表面的纳米孔洞大多已被堵塞, 填充效果良好。阳极氧化膜和自润滑膜的摩擦系数对比见图6。可见, 氧化膜的原始摩擦系数平均值为0.575, 在表面制备自润滑膜之后其摩擦系数平均值降为0.135, 表明该自润滑膜使得铝合金表面具有非常良好的自润滑效果。在摩擦过程中, 纳米孔中的润滑颗粒在铝合金表面形成一层润滑膜, 并伴随着摩擦过程的进行不断补充润滑颗粒。

3 结论

草酸、磷酸和柠檬酸混合电解液能够在铝合金表面形成具有一定厚度的硬质氧化膜, 具有纳米多孔结构, 扩孔后极限孔径约为90 nm。采用超声波结合热浸渍的方式, 向孔中填充PTFE颗粒, 填充效果良好, 形成的自润滑膜摩擦系数仅为0.135, 能够实现自润滑, 可以用于制造纺织、食品、药品等领域的机械传动件以及结构复杂、添加润滑油困难轴承等零件。

参考文献

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铝合金阳极氧化膜篇2

铝合金阳极氧化电解着色是铝合金表面处理中重要的方法之一。将铝合金置于适当的电解液中作为阳极通电处理，表面会生成厚度为几个至几十个微米的阳极氧化膜，氧化膜的表面是多孔蜂窝状的。上世纪60年代，人们开始利用氧化膜的多孔性，将阳极氧化和电沉积技术相结合发明了电解着色技术。铝合金阳极氧化电解着色技术最初起源于欧洲，由于该工艺操作简便、工艺简单、成本低廉，广泛应用于汽车、航空、造船、机械、建筑和日常生活等多方面。我国的电解着色技术开始于上世纪80年代，一直以来都是镍盐、锡盐电解着色工艺，由于颜色单

一、着色液的稳定性和分散性差等问题一直没有得到很好解决，而且随着时代的进步，工业上对电解着色的工艺条件和应用要求越来越高，为了满足市场的需要，鑫申金属研究人员一直在做着不懈的努力。

1.1铝的性能和用途

铝(Afuminum)是自然界中分布最广，储量最多的元素之一，广泛分布于岩石、泥土和动、植物体内，其含量约占地壳总质量的8.2%，仅次于氧和硅，比铁(约占2.1%)、镁(约占2.1%)和钛(约占0.6%)的总和还要多川。1854年，法国化学家德维尔把铝矾土、木炭、食盐混合，通人氯气后加热得到NaCI，AIC13复盐，再将此复盐与过量的钠熔融，得到了金属铝。这时的铝生产工艺复杂，成本高，应用非常有限，直到1886年，美国的豪尔和法国的海朗特，分别独立地电解熔融的铝矾土和冰晶石的混合物制得了金属铝，奠定了今天大规模生产铝的基础。一个世纪的历史进程中，铝的产量急剧上升，到了20世纪60年代，铝在全世界有色金属产量上超过了铜而位居首位，它的用途涉及到许多领域，大至国防、航天、电力、通讯等，小到锅碗瓢盆等生活用品。它的化合物用途非常广泛，不同的含铝化合物在医药、有机合成、石油精炼等方面发挥着重要的作用。纯的铝很软，强度不大，有着良好的延展性，可拉成细丝和轧成箔片，大量用于制造电线、电缆、无线电工业以及包装业。它的导电能力约为铜的三分之二，但由于其密度仅为铜的三分之一。铝的导热能力比铁大三倍，工业上常用铝制造各种热交换器、散热材料等，家庭使用的许多炊具也由铝制成。与铁相比，它还不易锈蚀，延长了使用寿命。铝粉具有银白色的光泽，常和其它物质混合用作涂料，刷在铁制品的表面，保护铁制品免遭腐蚀，而且美观。在纯铝中添加Cu、Mg、Mn、Zn、Si、Ni、Ti、Cr等元素，能生产出满足各种性能和用途要求的铝合金。与其它金属相比，铝具有一系列比其他有色金属、钢铁、塑料和木材等更加优良的特性，鑫申金属研发生产出来的铝密度小、仅为2.7g/L，约为铜或钢的1/3;良好的耐蚀性和耐候性;良好的塑性和加工性能;良好的导热性和导电性;良好的耐温性能，对光热电波的反射率高、表面性能好;无磁性;基本无毒;有吸音性;耐酸性好;防核辐射性能好;弹性系数小;良好的力学性能;良好的铸造性能和焊接性能;良好的撞击性等。因此，铝材在航天、航海、航空、汽车、交通运输、桥梁、建筑、电气电子、能源动力、冶金化工、农业排灌、机械制造、包装防腐、电器家具、日用文体等各个领域都获得了十分广泛的应用。

鑫申金属铝是电负性很强的金属，对氧原子有着很强的亲和力，铝在空气中会生成一层薄而致密的氧化膜，这层氧化膜具有一定的保护作用，同时这层自然氧化膜对其它任何形式的表面处理和装饰性加工都具有重大意义。随着社会经济的发展和新技术的不断涌现，铝及其合金材料应用领域不断拓展，其应用的环境变得越来越苛刻，在防腐蚀、耐磨损、耐强度以及耐高温高压等方面提出了愈来愈高的要求。传统的铝表面处理技术己经很大程度上不能满足这些要求。因此，鑫申金属研究开发铝表面保护和表面强化技术对扩宽铝的应用领域，提高其应用价值具有重大意义。目前铝及其合金表面处理方法主要有化学转化膜处理、阳极氧化、电镀、有机涂层、激光加工技术和离子注入技术等。阳极氧化是最常见的铝表面处理方法之一，得到了广泛的应用，成为目前铝表面处理领域中最为重要的处理方法，它是利用电化学方法在铝表面形成一层转化膜。这种转化膜具有一定的硬度、耐磨性和耐蚀性，而且还具有一定装饰性，能够满足许多应用领域的技术要求。

1.6阳极氧化膜的电解着色

如前面所述，铝阳极氧化膜具有多孔性和可吸附性，是最理想的着色载体。通过着色不仅可以提高产品的装饰性和耐蚀性，同时给铝制品表面以各种功能特征，增加商业价值。目前鑫申金属已经开发出很多氧化膜着色技术，大体上可以分为化学着色和电解着色。电解着色法按其发色特点，可分为一步电解着色法、二步电解着色法和其他着色新技术等。1.6.1一步电解着色法

一步电解着色法也称为溶液着色法。是工件在特定的电解液中电解处理，直接得到有颜色的氧化膜，即氧化和着色同步完成的方法。按照着色原因不同，又可分为合金发色法和特殊电解液氧化着色。该法着色范围窄，操作工艺严格而复杂，膜层颜色受材料成分、加工方法等因素影响很大，因此在应用上受到一定限制。目前，一步电解着色法应用最广的有:草酸钦钾法、铬酸法、混酸法、卡尔考拉法、雷诺法等等。

1.6.2二步电解着色技术

二步电解着色法是以硫酸一次电解的透明阳极氧化膜为基础，在含有金属盐的溶液中用直流或交流进行电解处理而使氧化膜着色的方法。该方法按电源波形分类，可分为直流法和交流法;按着色溶液分类，可分为单一金属盐、多种金属盐和二种着色液着色法。这种工艺的优点是操作简单、投资较小、成本低廉，存在不足是色差较大、校色和补色操作难度大，产品颜色单一。

1.6.3其它着色新技术

由于电解着色氧化膜的色彩比较单调，局很于香槟色一古铜色一黑色。20世纪80年代开始，欧洲和日本相继研究利用干涉光效应实现多色彩阳极氧化膜的目的。多色彩电解着色技术，又称为三次多色电解着色技术，其着色原理完全不同于普通电解着色，其不是依靠散射光显色，而是依靠干涉光显色，得到所谓太阳光的彩虹色系。多色彩电解着色技术是当前最先进的电解着色技。

它是在二次电解着色工艺基础上开发出的一种利用光干涉原理，达到改变被处理材料表面颜色的技术，即在电解着色处理前，增加一次磷酸阳极氧化扩孔工序,以改变氧化膜的结构和几何尺寸，达到改变光的反射路径，从而使铝表面颜色由青铜色系列调变为黄色、金黄色、橙色、红褐色等多种鲜艳色调的电解着色法。

前言

铝和铝合金具有密度小、质量轻、耐腐蚀、易加工成型等优良性能，作为型材已广泛应用于许多产业部门及人们的日常生活中，随着科学技术的进步，近年来逐步向汽车工业、宇航、海洋应用等方面拓展。改善和提高其表面特性，集装饰性和艺术性于一体，已成为铝合金型材产品发展的又一个趋势。我们运用铝及铝合金电解着色新技术、工艺，进行实际生产，结果着色均匀、色膜平滑、牢固，取得了较好效果。2工艺流程及筋方

为了获得表面装饰效果，在铝合金型材电解着色之前，必须进行表面预处理。预处理的好坏，直接影响电解着色的质量。其一般工艺流程如下: 除油~水洗一酸蚀~水洗~碱蚀~水洗~活化处理~阳极-氧化~水洗~电解着色~水洗~封闭~干燥。

2.1化学除油

化学除油是借助化学反应和物理化学作用，除去铝合金型材表面的油污，并将其表面均匀地腐蚀，以消除铝型材表面的不均匀状况溶液的组成及操作条件为:

NaOH 6一109/L

Na3PO4.12H2O 30-45g/L Na2CO3

10~12g/L 洗涤剂0.5~1.0g/L 温度25~35 C 时间 30~40s

经以上酸蚀之后的铝合金制件，必须立即用流动的温水或冷水清洗掉其表面的残液。

2.3碱蚀

碱蚀的目的是利用碱性清洗剂将铝合金制件表面的各种污物除去。其溶液的组成与工艺条件为:

NaOH10~20g/L

NS一101(碱蚀剂)20一30g/L 十二烷基硫酸钠1~2g/L

温度50一65C

时间l一3min

处理后立即用清水清洗。2.4活化处理

经前处理的制件表面必须再活化处理，以防其表面生成自然氧化膜，影响电解着色。其活化溶液配方及工艺条件为:

KMnO4

l一4g/L

H2SO4(95%一98%)

10一1g/L 温度

室温时间

20~30s 2.5阳极氛化

为了获得一定的孔隙率和膜厚的均匀的氧化膜以便于着色，根据生产条件，本工艺选用快速阳极氧化法，其溶液稳定、操作简单、成本低。为了拓宽阳极氧化的电流密度、工作温度和降低溶液中杂质的影响，添加了缓蚀剂。其配方和工艺条件为:

H2SO4(95%一98%)160一180g/L 缓蚀剂10一12g/L 磺基水杨酸20g/L

电流密度1.0~2.0A/dm2 电压(交流)18一25V

温度15~35℃

时间15~20min

阳极氧化后的铝合金制件，需经二次水洗，要严格控制掌握水洗槽的pH值，pH值一般控制在4~5，严禁超标。

2.6电解着色(古铜色)在参考先进配方的基础上，结合生产实际选定硫酸镍、硼酸为主的电解着色溶液，其配方和工艺条件下：

NiSO4.7H2O

20一25g/L H3BO3 25一30g/L NS一201 8g/L

电压14~20V 温度

室温

时间

2~10min

该电解着色溶液添加了适量的NS一201电解着色稳定剂，使着色速度高于未添加稳定剂溶液的着色速度。这样可相应地降低Ni2+浓度，从而降低溶液的成本，同时也提高了溶液的分散能力，改善了着色的均匀性。电解着色时，随着温度的升高，离子扩散速度加快，色调加深，为使着色均匀，采用槽液循环搅拌法，在液面下进行搅拌。

铝合金制件在阳极氧化后，需经二次水洗，第一个水洗槽pH值要在2以上，第二个水洗槽pH值要在4以上。料架进入着色槽内需静溃1min，使型材凹角内气泡逸出，电压升压要缓慢，控制在205左右，开始电流密度控制在1.0一1.2A/dm2，着色时间应从最大电压达到之后开始计算。着色结束后，所得颜色与标准色板进行比较，若颜色深，重新入槽静渍退色;若颜色浅要重新入槽进行补色。

2.7封闭

较为常用的封闭工艺采用高温和常温两种方法。我们将着色后的工作放在30‘C的NS一301常温快速封闭剂水溶液中进行封闭。这种封闭剂封孔速度快，且抗50;“一污染能力强，一般其含量在12g/L时仍能正常生产。工艺流程中每一步骤，都要求用流动水清洗到铝合金型材表面不挂有水珠为佳。

2.8干燥

该工序将着色封闭后的铝合金型材放在远红外烘干室内进行烘干干燥处理，其温度控制在50一60C，且不能将未烘干的铝合金型材堆放在一起。

3、结果与讨论

3.1电解溶液中杂质的影响铝合金型材着色好坏程度，绝大部分取决于氧化膜的形成质量。因此，在硫酸阳极氧化溶液中，杂质对氧化膜的影响不容忽视。其杂质主要是铜、铁、铝等金属离子及有机杂质污染物，要及时清除掉，保持溶液的正常使用范围。

(l)铜离子会因置换作用沉积到铝合金表面上，造成氧化膜疏松，降低防蚀能力，其含量不能超过0.029/L。

(2)铁离子超过0.29/L，将出现暗色条纹成斑点。

(3)铝离子含量大于259/L时，电解液导电性能下降，铝合金型材表面出现白点或块状白斑等，造成着色困难。

(4)有机杂质会阻碍氧化膜的生成，膜吸附油污后，使着色不均匀，出现花斑。

3.2影响电解着色的主要因素

(l)若前处理除油过程进行得不彻底，会造成膜层出现明显的白花斑，给着色带来困难。

(2)电解溶液中Ni盐浓度过低时，上色速度慢，低于1g/L时，完全不上色。

(3)着色液温度对着色有很大影响，温度低于15C时，上色速度慢，过高则着色膜发雾。

(4)着色电压较低时，着色速度慢，颜色变化慢，容易产生色调不均，当电压较高时，着色速度快，着色膜易剥落。

(5)无论在阳极氧化成膜或电解着色中，都要添加以表面活性剂为主的添加剂和稳定剂，其目的在于稳定成膜速度与膜厚，抑制氧化膜的溶解和改善着色的均匀性。

4结论

(l)本工艺适用于批量铝合金型材表面的装饰着色，具有设备简单、成本低、容易操作等特点。

(2)本工艺在几个主要工序溶液中添加了以表面活性剂为主的添加剂、稳定剂，可有效地提高其工序质量。

铝阳极氧化膜电解着色的研究

研究确定了铝阳极氧化膜于镍一锡混合盐和镍一锰混合盐中电解着色的最佳配方，分析了各种因素对着色膜的影响，确定了镍一锰体系的着色工艺。实验表明，镍一锰体系所得着色膜性能优良，该工艺一旦推广应用于生产，将带来较大的经济效益

2、实验方法

鑫申金属研究人员用电解方法在铝表面上形成古铜色外观，既具有典雅、庄重的色感，又使铝的耐蚀性、耐磨性，耐候性大大地改善。因而被广泛地用于建筑、装饰行业。目前常用的铝阳极氧化膜电解着色液有镍盐、钻盐、锡盐、镍一钻盐、镍一锡盐等。镍锡盐混合液着色比起单纯的镍盐或锡盐着色，具有色差小，抗杂质干扰能力强，着色速度快，易上深色等特点。

2.1实验材料 L:工业纯铝板规格60mm火30mm火3mm 2.2实验仪器及装置

YS26E型直流稳压器、791型磁力搅拌器、TDGC一2/0.5自藕变压器、DT一830数字万用表显微硬度计。

2.2实验装置原理图

铝板阳极氧化装置及交流电解着色装置如图1和图2所示。

2.3工艺流程及工艺条件铝合金及工业纯铝表面阳极氧化及交流电解着色工艺流程如下: 试样~机械研磨~除油~冷水洗~碱腐蚀~热水洗~冷水洗~化学抛光~冷水洗~出光~冷水洗~蒸馏水洗~阳极氧化~冷水洗~蒸馏水洗~电解着色~冷水洗~封闭~吹干。主要工艺流程的溶液组成及工艺条件：电解着色在铝表面阳极氧化后进行，本试验进行镍一锡体系和镍一锰体系交流电解着色，其中镍一锡体系和镍一锰体系交流电解着色溶液组成及工艺规程分别如表2、3所示。

2.4电解着色溶液配方优选(正交试验)

电解着色溶液配方用正交试验L9（34）分别进行。其试验因素与平表如表4(1)、(2)。

2.5性能试验

耐蚀性测定采用点滴试验法.点滴用溶液成份如下: 盐酸(1.19化学纯)25mL 重铬酸钾(化学纯)3g 蒸馏水、75mL 滴定液在着色膜上渗透到基体金属表面与其相互作用，溶液颜色由橙色变为

绿色，所需时间为耐蚀时间，时间愈长.耐蚀性愈好。

3、实验结果

3.1镍一锡体系电解着色正交试验结果(略)

镍一锡体系最佳配方为A:B 尤:，即硫酸亚锡169/L，硫酸镍6g/L，硫酸按为409/L，Liu-I为39/L。

3.2镍一锰体系电解着色正交试验结果(表5)

由表(6)，(7)分析，镍一锰系最佳配方为AIB工:即硫酸镍l馆/IJ，硫酸锰为109/L，硼酸209/L，查F分布表A因素C因素影响显著，B因素影响较小。

4、结论

(1)镍一锡体系采用如下配方，获得均匀性好，耐蚀性好，显微硬度高的着色膜。硫酸亚锡16g/L硫酸镍6g/L 硫酸铵40g/ Liu一I 3g/L 温度25C 时间3min 对极石墨(或镍板)电压13V

(2)镍一锰体系着色液采用如下工艺能获得最佳效果。硫酸镍10g/L 硫酸锰10g/L 硼酸20g/L LN一I 40g/L交流电压16V 温度45℃~55℃时间5min 对极材料石墨(或镍板)

铝合金阳极氧化膜篇3

关键词：铝合金,阳极氧化,粘接,干燥

磷酸阳极氧化处理是铝合金粘接前处理的主要方法,但其粘接性能在很大程度上受到铝合金表面氧化膜物理化学状态的影响[1,2,3]。关于铝合金阳极氧化膜表面形貌、结构等物理状态与粘接性能关系已有不少研究[1,2,3,4],如调节阳极氧化电压,研究微观结构对粘接性能的影响[5,6,7,8]等。铝合金经过阳极氧化处理后,其所在环境的温度、湿度以及干燥方式等对粘接性能也有一定的影响,这方面的研究还很少。本方法研究了铝合金磷酸阳极氧化膜再经过不同后处理(干燥或封孔)后,其粘接性能的变化。

1 实验方法

1.1 试样制备

实验材料为2A14铝合金(LY12CZ),其主要成分的质量百分数为:Si 0.50%,Fe 0.50%,Cu 4.5%,Mn 0.53%,Mg 1.4%,Ni 0.10%,Zn 0.30%,其他< 0.50%,Al 余量,根据不同实验要求将实验材料切割成不同大小的试样。拉伸剪切实验用试片尺寸为100mm×25mm×2.5mm;楔子实验用试样尺寸为25mm×150mm×3mm。胶粘剂采用北京航空材料研究院生产的SY-40改性环氧结构胶粘剂,固化条件:80℃,4h。

铝合金粘接试样制备工艺流程为:砂纸打磨至320#→丙酮浸泡脱脂→水洗→碱洗除油(60℃,50g/L的NaOH溶液,4 min)→水洗→酸中和除灰(200g/LHNO3+50g/L NaF-,30s)→水洗→FPL脱氧处理(60g/L Na2Cr2O7+300g/L H2SO4+1.5g/L A1,68℃,10min)→水洗→磷酸阳极氧化(PAA)→水洗→不同的后处理→涂胶→固化。其中磷酸阳极化处理(PAA)采用恒定电压(20V)在0.5mol/L磷酸溶液中进行,控制阳极氧化温度(20±2)℃,处理时间为20min。为了研究氧化膜不同水合状态对粘接性能的影响,对阳极氧化膜采用了4种不同后处理方式:① 冷风吹干;② 在50℃下干燥30min;③ 在100℃下干燥30min;④ 沸水封闭30min。

1.2 测试方法

铝合金胶接件拉剪强度根据GB 7124-86测试,实验仪器为万能材料试验机(美国Instron公司4706),应变速率为2mm/min,胶接面尺寸为20mm×15mm。

铝合金胶接件湿热耐久性检验采用楔子实验,参照ASTM3762-79进行。用厚度为3.0mm楔子打入胶缝后,室温环境放置12h,裂纹扩展达到平衡后,用5倍放大镜观察并记录初始裂纹长度a0,将试样放入55℃,相对湿度95%的湿热环境下,每隔1h记录裂纹总长度a。

采用SEM观察阳极氧化膜的表面显微形貌及截面形貌。用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对氧化膜水合量进行检测。

2 结果与讨论

2.1 不同干燥方式对粘接件拉剪强度的影响

氧化膜经不同干燥方式处理后铝合金粘接接头的拉剪强度见图1。由图1可知,烘干处理温度对铝合金表面氧化膜的粘接强度有一定影响,随着烘干温度的升高,拉剪强度略有增大,在100℃烘干后,铝合金粘接件的拉剪强度最高。但经过沸水封孔处理后,粘接件试样的拉剪强度明显降低。这可能是由于经过上述几种不同干燥方式处理后,氧化膜中含水量发生了变化。

图2是磷酸阳极氧化膜经不同干燥方式处理后氧化膜试样表面的红外吸收谱图。

由图2可以看出,经过冷风吹干、50℃和100℃烘干处理后的氧化膜试样,在3000~3600cm-1之间,并未出现强的水分子中羟基O-H伸缩振动吸收区峰,在3600~3800cm-1三者均出现较弱的H2POundefined和羟基O-H键的峰,这说明干燥温度对氧化膜水合度的影响并不大;而经沸水封闭处理后的氧化膜在3000~3600cm-1间出现强度很高的宽峰,说明氧化膜的水合程度很高。沸水封孔后,氧化膜中含水量很高,这导致粘接件的拉剪强度明显降低;而不同温度的风吹干后,其强度变化不明显,这可能与磷酸根离子对氧化膜耐自然水合性有一定的抑制作用有关。

2.2 不同干燥方式对粘接件耐久性的影响

图3为氧化膜经不同干燥方式处理后铝合金粘接接头的楔子试验结果。由图3可知,粘接接头在开始的1 h湿热老化楔子实验中,总裂纹长度都有明显增大;随着实验时间的延长,总裂纹长度变化趋于平缓,而当经过约1 h实验后裂纹扩展基本达到平衡,总裂纹长度基本无变化。比较经过不同后处理的试样,可以发现:氧化膜经过沸水封闭处理后,试样的初始裂纹和总裂纹长度皆最大;冷风吹干、50℃烘干和100℃烘干后初始裂纹和总裂纹长度相差不大,但以经过50℃烘干处理后的试样,其初始裂纹和总裂纹长度稍小。

2.3 分析讨论

由以上拉剪测试和楔子试验的结果可知,氧化膜经过沸水封闭处理后,铝合金粘接件的拉剪强度和湿热耐久性明显降低。一般来说,铝合金粘接接头在湿热环境下的失效原因主要是水的作用[5],其对接头的破坏作用是多方面的,如:对胶粘剂具有增塑、溶胀和降解作用;水分子浸入界面区,取代胶粘剂分子发生解吸附作用或者与金属氧化物发生水合削弱界面层等。

氧化膜在一定温度下烘干处理有利于消除氧化膜孔洞中的吸附水,避免了吸附水形成化合氧化膜,这利于粘接性能特别是初始粘接性能的提高。图4显示了50℃和100℃烘干处理后氧化膜表面形貌,氧化膜在经过50℃烘干处理后,在膜内部并未出现明显的龟裂纹。氧化膜在100℃烘干处理后,表面有明显的龟裂纹,这是由于氧化膜在较高温度下的烘干处理后,膜中的水合氧化铝会失去部分结晶水,在氧化膜中产生热应力,可能导致氧化膜中产生极为细小的龟裂纹,密布的相互连通的裂纹为水分子的扩散提供了条件,导致粘接接头的湿热耐久性会有所下降。但粘接件的拉剪强度较其他温度下干燥处理的稍大。

而氧化膜经过沸水封闭处理后,由于大量水合氧化铝的形成导致体积膨胀阻塞膜中纳米孔洞(如图5a),限制了胶粘剂的润湿、铺展和渗透,造成了其粘接性能的下降。而冷风吹干处理,并未导致大量氧化膜孔洞结构的阻塞(如图5b)。

3 结论

(1)铝合金磷酸阳极氧化膜经过冷风吹干、50℃烘干和100℃烘干处理后,粘接试样的拉剪强度随烘干温度升高略有增大。

(2)铝合金磷酸阳极氧化膜经过冷风吹干、50℃烘干和100℃烘干处理后,粘接试样的湿热耐久性以50℃烘干处理后的稍好,而经100℃烘干处理后,由于氧化膜中产生了许多微小裂纹,导致其耐久性有所下降。

铝合金阳极氧化膜篇4

关键词：TC4钛合金,阳极氧化,TiO2多孔膜,金红石型,锐钛型

钛合金以质轻、比强度高、耐蚀性强而广泛应用于航天、船舶、化工和生物医学等领域。但钛合金的导电、导热性差,弹性模量低,不耐磨,因此限制了钛合金的在相关领域的使用[1]。为解决钛合金性能上存在的不足,近二十年来,世界各国都加强了对钛合金表面处理技术的研究,采用阳极氧化工艺在钛合金表面制备纳米TiO2以提高钛合金的耐磨性、耐蚀性及生物相容性成为当前领域内研究的热点之一。

V.Zwilling等[2,3] 研究了钛和钛合金在含HF的电解液中获得的多孔阳极氧化膜的结构和物理化学性能,M.V. Diamant等[4]研究了阳极氧化工艺参数对钛氧化膜的影响,李星等[5]探讨了在不同电流、电解液浓度下,对钛进行阳极氧化所制得的氧化膜的结构与工艺参数之间的关系。由此可见,阳极氧化作为一种利用电解作用在金属表面形成氧化膜的工艺,其操作简单,易于控制,通过调节阳极氧化参数(电压、电流、电解液浓度等)即可获得不同结构和不同化学性能的阳极氧化膜[6,7],从而扩大钛合金的应用领域,因此成为提高钛合金性能的一种高效途径。

本研究以TC4钛合金为研究对象,以硫酸为电解液,利用阳极氧化的方法直接在钛合金基体表面获取结晶相TiO2多孔膜,制得了锐钛型和金红石型双相TiO2多孔膜的表面改性层,研究了阳极氧化工艺参数对多孔膜相组成的影响。

1 实验

1.1 实验材料与方法

阳极氧化试样为TC4钛合金,尺寸为20mm×20mm×2mm,其化学成分见表1。

将TC4钛合金进行预处理:除油—水洗—240#,400#,600#,800#,1000#,1500#,2000#号砂纸打磨—水洗—丙酮超声清洗—化学抛光(HF∶HNO3体积比为1∶1)—干燥箱干燥。

阳极氧化的电解质为一定浓度的硫酸溶液,采用恒压直流的阳极氧化方式,阴极为不锈钢片,阳极为TC4试样(单面氧化),两极间的距离保持4cm,实验过程在室温(20℃左右)下进行,设备自有的循环冷却装置可保持整个体系温度的平衡、促进体系的散热。

1.2 检测分析

采用JSM 7001F热场发射扫描电子显微镜(SEM) 对阳极氧化制得的样品微观形貌进行观察并观测氧化膜的孔径大小和分布,使用其配备的INCAx-sight能谱仪(EDS)分析膜层的元素分布。

利用PW3040/60X型X射线衍射仪(阳极靶为Cu靶,λ=0.154060 nm) 检测氧化膜的物相组成。

2 结果与讨论

2.1 TC4钛合金表面阳极氧化层的形貌分析

TC4钛合金在0.5mol/L的硫酸溶液中,在不同电压下进行阳极氧化10min后,表面经SEM观察得到的显微组织形貌如图1所示,其中图1(a),(b),(c)阳极氧化电压分别为100,120,140V,氧化10min的显微照片。

从图1(a)~(c)看出样品在氧化10min后,在试样表面形成了较为规则的多孔TiO2膜,孔径分布为90~240nm。电压分别为100,120V和140V时,氧化膜平均孔径分别约为100,140nm和170nm,随着电压的升高,平均孔径略有增大。孔径的增加是由于阳极氧化电压影响着氧化膜中电场的强度[8],随着阳极氧化电压的增高, 电场强度在孔径径向方向上的分量也会增大, 从而促进多孔膜孔径的增加。从图1也可以看出氧化膜并不是保持一个水平面,而是呈高低起伏状,这是因为TC4钛合金的Ti由密排六方晶格(hcp)结构的α-Ti和体心立方晶格(bcc)结构的β-Ti组成,两种结构的Ti在阳极氧化时的腐蚀速度不同从而造成了表面的非水平态。

2.2 TC4钛合金表面多孔氧化膜的物相分析

2.2.1 阳极氧化电压对氧化膜相组成的影响

图2为TC4钛合金试样在0.5mol/L硫酸溶液中,不同电压下氧化10min获得的氧化层的XRD分析图。 TiO2 有金红石(rutile)、锐钛矿(anatase)和板钛矿(brookite)3种晶型,其中金红石和锐钛矿型TiO2应用较广泛,这两种TiO2均属四方晶系且金红石型TiO2比锐钛型TiO2有更高的晶体密度,在许多重要的物理性质上,如硬度、折射率、对紫外线的吸收能力和着色力等方面,金红石TiO2均优于锐钛型[9]。从图2中可以看出TC4钛合金在0.5mol/L硫酸溶液中氧化10min,当电压达到100V时在25°左右开始出现(101)面的锐钛型TiO2,在27°左右出现(110)面的金红石型TiO2;当电压达到120V时出现(101),(111),(210),(211),(220)和(301)面的金红石型TiO2。随着电压由120V到160V的不断增加,(110)和(101)面的金红石型TiO2的衍射峰逐渐加强,说明氧化膜中金红石型TiO2的含量不断增加,这与纯钛氧化明显不同[10]。并且电压从120V增加到160V时,(101)晶面与(110)晶面的相对强度之比约为0.65,而标准谱图的比率为0.45,这说明当阳极氧化电压达到120V时,TC4钛合金表面形成的金红石型TiO2具有(101)晶面的取向[11]。

2.2.2 阳极氧化时间对氧化膜相组成的影响

图3为TC4钛合金在0.5mol/L硫酸溶液中,恒压120V分别氧化1,5,10,20min和40min的XRD分析图。

从图3可看出,阳极氧化1min时,在25°左右就出现了(101)面的锐钛型TiO2和27°左右的(110),(101),(111),(211)面的金红石型TiO2;阳极氧化5 min时,又增加了(210),(220)和(301)面的金红石型TiO2。且随着时间的延长,(110),(101)和(211)面的金红石相的衍射峰逐渐增强,锐钛相的衍射峰并没有增加,说明氧化膜逐渐以金红石TiO2为主。并且氧化时间多于5min时,TC4钛合金表面形成的金红石型TiO2仍具有(101)晶面的取向。

2.2.3 硫酸浓度对氧化膜相组成的影响

图4为TC4钛合金分别在0.1,0.3,0.5mol/L和1.1mol/L硫酸溶液中,恒压120V氧化10min的XRD分析图。

从图4可看出,当硫酸浓度达到0.3mol/L时就出现了(101)面的锐钛型TiO2和(110),(101),(111),(211)面的金红石型TiO2。随着电解液浓度由0.3mol/L增至1.1mol/L时,金红石TiO2的(101)面衍射峰增强,氧化膜的金红石相含量增加,而(110)和(211)的峰呈先增强后减弱的趋势,则金红石相含量先增加后减少,这可能是由于电解液浓度太高使得形成的氧化膜很快溶解所致。

2.3 多孔氧化膜组成及元素变化分析

TC4表面多孔氧化膜的区域元素分析见图5,各点位Ti,O,Al,V的质量分数见表2。从图5和表2可以看出,TC4钛合金在0.5mol/L硫酸溶液中,恒压120V氧化10min后,表面氧化膜的成分具有非均一性,Ti在外层—次外层—内层的含量呈逐渐升高的趋势分布,O元素在外层—次外层—内层的含量呈逐渐降低的趋势分布,这是由于阳极氧化过程包括TiO2的生成和已形成的膜的溶解两部分组成,钛合金表面的Ti与O形成TiO2后,电阻增大,使得氧化电流减小,外表面的TiO2遇到强酸中的H+又发生溶解反应,由于TC4钛合金氧化后形成了金红石型和锐钛型双相TiO2膜,而两种晶型中的Ti与O的结合强度不同,因此膜的溶解速度也不同,从而膜的不同位置的Ti与O的原子百分含量也不同。

在Spectrum1与Spectrum2处Al与V的含量之比分别为1.64和2.09,高于基体的Al,V的含量之比1.55,而在Spectrum3处Al与V的含量之比为1.05,低于基体的Al,V的含量之比,由于TC4 由α相(富Al) 和β相(富V) 组成,因此在Spectrum1与Spectrum2富含Al元素的位置为在α相上生长的TiO2膜,而在Spectrum3富含V元素的位置为在β相上生长的TiO2膜。

3 结论

(1)TC4钛合金试样阳极氧化后表面形成了较为规则的多孔TiO2膜,孔径分布为90~240nm。随着电压的升高,平均孔径略有增大。氧化膜并不是保持一个水平面,而是呈高低起伏状。

(2)TC4钛合金在不同的阳极氧化条件下所形成的TiO2氧化膜均为金红石型和锐钛型双相氧化膜。随着电压的提高和时间的延长,(110)和(101)面的金红石型TiO2的衍射峰逐渐加强,金红石型TiO2占有更大的比例,锐钛型TiO2则相对减少,氧化膜逐渐以金红石TiO2为主;随着电解液浓度的提高,金红石相含量先增加后减少,锐钛相变化不大。

(3)氧化膜不同位置的Ti,O,Al,V的质量分数差异较大,在相对凸起的位置为在α相上生长的TiO2膜,在相对凹陷处为在β相上生长的TiO2膜。

(4)TC4钛合金通过阳极氧化处理得到的TiO2多孔膜,可防止与其他电性较负的金属产生接触腐蚀,可用于有机涂层或干膜润滑剂的粘接底层,从而对提高钛合金零件的表面硬度和耐磨性能,扩大钛合金的应用范围具有重要作用。

参考文献

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[4]DIAMANTI M,PEDEFERRI M.Effect of anodic oxidation pa-rameters on the titanium oxides formation[J].Corros Sci,2007,49:939-948.

[5]李星,陈俊英,黄楠.钛阳极氧化制备TiO2-PTFE复合氧化膜及其微观特征[J].功能材料,2007,12(38):2052-2054.

[6]SHIBATA T,ZHU YC.The effect of film formation conditionon the structure and composition of anodic oxide films on titanium[J].Corros Sci,1995,37:253-270.

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铝合金阳极氧化工艺条件的优化篇5

关键词：铝合金,阳极氧化,优化

铝及其铝合金比重小、易加工、高强度、导电性能好又易于成型、成本低,这些优点在轻工、建筑材料、桥梁建造、航天工业、船舶、电子等领域有广阔的发展前景趋势［1］。它们在空气中会被氧化,在表面生成致密的氧化层,这一层氧化膜可以阻止铝和铝合金基体与空气中氧气的接触而被氧化,从而起到保护铝基体不被腐蚀。但是由于空气中的氧气含量较低,而且氧化时电解液较少,所以自然氧化形成的氧化膜的硬度、耐腐蚀性等性能比较差,不能够在工业上进行应用。为了改善铝合金氧化膜的性能,使它达到工业应用的要求,就必须利用更好的氧化条件对铝及铝合金材料进行氧化处理［2－3］。

铝合金阳极氧化处理的主要工艺流程包括: 1 表面预处理: 机械整平、化学除油、化学抛光三个步骤［4］; 2 阳极氧化膜的形成: 电化学生成( 主要步骤) 和化学溶解( 次要步骤) 两个过程［5］; 3 氧化膜的封闭: 常用的方法有水合封孔、水解盐封闭、重铬酸盐封闭三种。沸水和蒸汽封闭是最好的［4］。一般铝合金阳极氧化分为四种: 硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化、磷酸阳极氧化四种［6］。硫酸法是目前在工业上使用最普遍的一种阳极氧化方法。因为硫酸法的电解液成本较低、其适应性强并且操作便捷,因此按照生产需要改变工艺条件参数以获得你所需要的氧化膜的性能和厚度［7］。

本文通过改变电源波形、硫酸浓度、氧化时间和氧化电压等工艺条件进行铝合金阳极氧化,并测定出阳极氧化膜的厚度、硬度和耐腐蚀性能等性能指标,得到了阳极氧化比较适合的工艺条件。

1 实验材料和方法

HH-1 数显恒温水浴锅,金坛市城东新瑞仪器厂; KXN -3020D直流电源,兆兴电子仪器厂; CJJ78 - 1 搅拌器,兆兴电子仪器厂; ED-300 涡流测厚仪,常州三丰仪器有限公司。

硫酸( 分析纯) 、无水乙醇( 分析纯) 、氢氧化钠( 分析纯) 、硝酸( 分析纯) ,试剂上海申翔化学试剂有限公司; 实验所用水为去离子水( 自制) 。

实验装置图的组成: 电源是直流电,里面白色塑料箱作为电解槽,外面蓝色塑料箱里装自来水起到对电解液降温的效果,搅拌器深入到电解液中不停搅拌也是起到给电解液降温的效果。

阳极氧化实验步骤: 分为铝表面的预处理,阳极氧化二个阶段,其工艺流程为:

脱脂 → 水洗 → 碱洗 → 水洗 → 中和 → 水洗 → 阳极氧化→ 水洗→封闭处理

2 结果与讨论

2. 1 电源波形对氧化膜质量的影响

在氧化电压为18 V,硫酸浓度为150 g/L的工艺条件下,分别在相同氧化时间的条件下,比较在两种电源波形下生成的阳极氧化膜的膜厚、耐腐蚀性和硬度等性能指标的数值,具体的实验数据见表1。

根据表1 可以得出,在相同的氧化时间里直流电和交流电所生成的氧化膜厚度大约是二分之一的关系; 直流电下生成的氧化膜耐腐蚀性比交流电的生成的氧化膜的耐腐蚀性能好的多。因此,在直流电下生成的氧化膜的质量好,氧化时选择用直流电进行氧化。

2. 2 氧化电压对氧化膜质量的影响

直流电下,在硫酸浓度为150 g/L,氧化时间40 min的条件下,改变氧化电压,比较在不同氧化电压下生成的阳极氧化膜的膜厚、耐腐蚀性和硬度等性能指标的数值,具体的实验数据见表2。

由表2 可知,阳极氧化电压越大,所制得的膜越厚,抗腐蚀能力越强、硬度越大。这是因为电压值变大时,同时进行的膜的形成和膜的溶解两个竞争反应膜的形成反应的速度加快、溶解速度减慢,这就使得形成的氧化膜的膜厚增加,硬度也增加,从而使得耐腐蚀性能也变好。当氧化电压为22 V的时候,出现了 “烧损”现象,形成的氧化膜结构被破坏。因此得出结论,在本实验中制备阳极氧化膜的氧化电压选择为20 V。

2. 3 氧化时间对氧化膜质量的影响

直流电下,在质量浓度为150 g/L的硫酸,20 V的氧化电压的条件下,改变工艺条件参数氧化时间,比较在不同氧化时间下生成的阳极氧化膜的膜厚、耐腐蚀性和硬度等性能指标的数值,具体的实验数据见表3。

由表3 可知,在一定氧化时间的内,氧化膜的厚度随氧化时间的增加而增加,耐腐蚀性也增强且硬度增加。这是因为,反应刚开时一直是电化学反应速度大于溶解速度。所以在一定时间内时间越长,铝件表面氧化膜厚度就越厚,抗腐蚀性增强,此时形成的是致密的、连续无孔的氧化膜,所以硬度也随之增加。然而氧化膜的厚度并非是一直随着时间的增加而增加的,这也有一个极限值,超过了这个极限时间,氧化膜层的厚度随时间的延长增加并不明显,几乎保持不变,此时膜的硬度却有所下降,这是因为时间越长,电解温度开始升高,无孔层变成多孔层,膜层变薄。根据实验数据可知,氧化时间从40 min以后,膜厚增加的缓慢而且耐腐蚀性变化也不大,硬度是氧化时间为40 min时结果最好,所以我们选择的氧化时间为40 min。

2. 4 硫酸浓度对氧化膜质量的影响

直流电下,在氧化电压为20 V,氧化时间40 min的条件下,改变硫酸浓度,比较在不同硫酸浓度下的阳极氧化膜的膜厚、耐腐蚀性和硬度等性能指标的数值,具体的实验数据见表4。

根据表4 可知,酸浓度增加,膜厚逐渐变厚、耐腐蚀逐渐变强,这是因为随着硫酸的浓度增加,电解液中的H+含量变大,加快了铝离子在溶液中与铝基体的迁移速率,促进了氧化膜的形成。但是,当硫酸浓度达到190 g/L时,就无法生成氧化膜。硫酸浓度对膜硬度有个最佳值,在150 g/L时硬度达到最大值。综合考虑膜厚、耐蚀性和硬度,得出硫酸浓度为150 g / L较为合适。

3 结论

铝合金阳极氧化膜篇6

铝质材料由于具有质轻、耐腐蚀及比强度高等优点广泛应用于航空航天等领域。作为摩擦材料,铝质材料的弱点是质软、摩擦系数高、磨损量大、容易拉伤且难以润滑等,限制了铝质材料的进一步应用。有关铝质材料摩擦学表面改性的方法已有报道[1,2,3,4],研究最多的是阳极氧化技术[5]。但是,传统铝质材料阳极氧化膜摩擦系数高且脆性较大[6]。自润滑阳极氧化铝是在多孔质阳极氧化膜孔中及其表面沉积或原位合成具有润滑性质的物质,但该技术仍处于试验研究阶段[7]。随着纳米技术的发展,对原有的固体润滑膜进行技术改造,制得含纳米材料的固体润滑膜,取得了令人满意的效果[8]。本工作将含纳米Al2O3颗粒的固体润滑膜用于复合铝质材料阳极氧化膜,以达到提高其耐磨性能的目的。

1试验

1.1制备阳极氧化膜

基体材料为LY17铝质材料。试样尺寸ϕ=25.4 mm×6.0 mm,采用普通硫酸法进行低温硬质阳极氧化。工艺流程:脱脂→水洗→碱蚀→二次水洗→硫酸中和→水洗→阳极氧化→二次水洗→常温封孔→水洗。阳极氧化工艺参数:温度-5 ℃,电流密度1.2 A/dm2,电压15～18 V,时间30 min,硫酸180 g/L。

1.2喷涂固体润滑膜

固体润滑膜是以二硫化钼基固体润滑膜为原料采用特殊工艺加入纳米Al2O3颗粒制成的纳米功能涂料。喷涂工艺流程预处理:阳极氧化膜试样表面用丙酮超声清洗2次以彻底除油;喷涂:采用涂装工艺在阳极氧化膜层表面上制备成固体润滑膜;固化:将涂膜后的试块先在室温下放置2～3 h至表面干燥后,再放入烘干炉内,升温至 200 ℃,保温120 min,最后在烘干炉内自然冷却至室温。

1.3性能评价

阳极氧化膜显微硬度测量采用MT-3型显微硬度计,所加载荷为0.5 N,加载时间15 s,结果为5次测定数据的平均值。

固体润滑膜基本性能测试测量采用Nano Test 600纳米测试仪。其中硬度测量所加最大加载为5 mN,加载、卸载速率均为0.1 mN/s,结果为10次测定数据的平均值。临界荷载Lc通过摩擦力的变化来确定。金刚石压头直径为50 μm,加载速率为4 mN/s,划痕速率为5 μm/s,终止载荷为300 mN。

摩擦磨损设备为T-11型高温摩擦磨损试验机。球-盘式接触,固定的上试样为ϕ=6.35 mm的钢球(材料为GCr15钢,61 HRC),匀速圆周运动下的试样为待测试块。载荷1.5 N,速率0.5 m/s,磨损长度1 000 m,摩擦试验条件为室温干摩擦。采用失重法来评定试样的磨损量,采用精度为0.1 mg的TG328A分析天平称量。试样磨损前后分别在丙酮中用超声波清洗机清洗两遍,每次10～15 min,清洗后,温度60 ℃下烘干2 h,每个试样称重结果取5次取平均值。摩擦磨损每组3个试样,取其平均值为最后结果。

试样形貌观察及膜厚测量采用CMS 950扫描电镜。

2结果与讨论

2.1涂层基本性能测试

试验测得LY17基体、阳极氧化膜的显微硬度分别为82.9,409.0 HV。可见基体经阳极氧化处理后,表面硬度提高了近4倍。

测得固体润滑膜的硬度为0.34 GPa,表层固体润滑膜与次表层阳极氧化膜之间的临界载荷为26.7 mN。由此可知,固体润滑膜的硬度较低,与阳极氧化膜底层结合良好。

复合膜的剖面SEM照片见图1。从图中可知,固体润滑膜厚度分布均匀。测得固体润滑膜膜厚为14.2 μm,阳极氧化膜膜厚为8.7 μm。

阳极氧化膜及复合膜的表面形貌SEM照片见图2。从图2可知,阳极氧化膜封孔后表面光滑,但仍分布有少量微孔。复合膜表层为固体润滑膜,其表面平整,均匀分布有微纳米量级的颗粒。经EDS能谱分析表明,颗粒中含有相对较多的纳米Al2O3。

2.2摩擦磨损性能测试

基体、阳极氧化膜与复合膜的摩擦磨损试验结果见表1。从表1可知,阳极氧化膜有效地降低了磨损量,但是摩擦系数较大,使对偶件磨损严重,摩擦曲线呈跳跃状,在摩擦行程约600 m时,摩擦系数突然降低,且变平稳,表明阳极氧化膜已被磨穿。在阳极氧化膜表面粘结一层固体润滑膜后,同时解决了以上两个问题,摩擦系数从0.76降为0.12,对偶件磨损量几乎降为0。

基体、阳极氧化膜及复合膜的磨痕SEM形貌照片见图3。

从图3可知,基体磨痕表面布有划痕、剥落坑及黏着微突体,磨屑粒粗、量多,主要呈黏着磨损与磨粒磨损形式;阳极氧化膜磨屑较细、量少,但其磨痕表面仍有剥落和黏着现象;而复合膜同样经1 000 m磨程后,EDS分析表明,其磨痕表面还布有固体润滑膜,该膜仍未被完全磨穿,磨屑较少、极细。

阳极氧化膜及复合膜磨痕的剖面SEM形貌照片见图4。

从图4可知,阳极氧化膜已大部分被磨掉,且已部分磨至基体;复合膜未完全磨至阳极氧化膜层,还布有一定厚度的固体润滑膜。因此,对比阳极氧化膜,其耐磨寿命至少延长至2倍以上。

从以上分析结果看,固体润滑膜粘结阳极氧化膜后,固体润滑膜不仅显著降低了阳极氧化膜的摩擦系数及对偶件的磨损量,而且有效提高了阳极氧化膜的耐磨性。这与该固体润滑膜中纳米Al2O3颗粒及二硫化钼基的协同作用有关[8]:二硫化钼基的润滑作用有效地降低了阳极氧化膜摩擦系数及对偶件的磨损量。高表面活性纳米Al2O3粉材颗粒的加入与固体润滑干膜中有机成分相结合,均匀分散于涂层表面,这样在软基体上弥散分布了无数硬质点,发挥了纳米Al2O3颗粒优良的抗磨性能,提高了膜层的耐磨性和抗挤压能力。纳米颗粒的高表面活性使其与基体的吸附能力和对润滑膜中有机分子的亲和力增强,使膜的强度提高,抗剥离性能增强。

3结论

(1)LY17铝基体阳极氧化后有效地降低了磨损量,但是摩擦系数较大,使对偶件磨损严重。

(2)阳极氧化膜表面粘结一层含纳米Al2O3材料的固体润滑膜后,该膜与阳极氧化膜结合良好,膜中纳米粒子与二硫化钼基的协同作用,使阳极氧化膜摩擦系数从0.76降为0.12,对偶件磨损几乎降为0。同时,有效提高了其耐磨性能。

摘要：在LY17铝基阳极氧化膜表面采用涂装工艺粘结了含纳米Al2O3的固体润滑膜,形成了阳极氧化膜与固体润滑膜的复合膜。考察了该复合膜的力学性能与摩擦学性能,并探讨了其摩擦机理。结果表明,复合膜由于次表层阳极氧化膜与表层固体润滑膜的共同作用,使摩擦系数从0.76降为0.12,使对偶件磨损量几乎降为0,耐磨寿命延长到2倍以上。次表层阳极氧化膜提供了有效的硬度支撑及良好的结合强度,表层固体润滑膜中纳米粒子与二硫化钼基的协同作用表现出了优良的润滑性能和抗磨损性能。

关键词：铝,固体润滑膜,阳极氧化膜,摩擦学性能,摩擦机理

参考文献

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[7]郭鹤桐,王为.铝阳极氧化的回顾与展望[J].材料保护,2000,33(1):43～45.

铝合金阳极氧化膜篇7

桂林长海发展有限责任公司某产品的部件, 由三个薄壁圆筒通过细牙螺纹 (M21×1) 联接组成。零件产量大, 需阳极氧化着色。三个零件阳极氧化着色, 原来工艺上采用水平装夹挂具, 但着色后的零件不满足产品性能要求, 容易造成零件报废, 存在的主要问题是颜色差异大, 而且存在阴阳面, 用碱液退除氧化膜后再重新氧化着色, 待颜色基本一致时, 螺纹又松动, 扭紧三节零件后有晃动。

2 工艺流程

装挂→碱洗→水洗→浸亮→水洗→化学抛光→水洗→热水洗→氧化→水洗→着色→水洗→封闭→水洗。

3 不良分析及处理

3.1 故障的产生

三个零件水平装夹在同一挂具上, 经化学抛光后就出现亮度不均的现象, 阳极氧化着色后色差更明显。

3.2 原因分析

造成三个零件阳极氧化着色后产生色差的原因:

(1) 铝件阳极氧化挂具装夹零件平行装夹, 导致管状零件进行抛光时, 上、下两面接触抛光液的时间不同, 光亮度不均匀, 容易产生色差, 导致一次性化学抛光、阳极氧化的合格率只有50%。

(2) 化学抛光的温度为90~110℃, 体积为220升, 上下温度不均匀, 底部温度较低, 整挂零件化学抛光, 往往是下半挂零件光亮差, 合格率只有95%。

4 解决方法

4.1 挂具的制作

挂具主轴为铜板, 夹具是三个, 采用弹性及导电性优良的钛合金制作而成, 如图所示:

该挂具可以纵向装夹零件, 管状零件抛光后取出, 液体快速流完, 保证零件整体的光亮度, 解决了零件产生阴阳面色差的根本问题。

4.2 采用压缩空气对抛光液进行搅拌

采用压缩空气对化学抛光溶液进行搅拌, 上下温度均匀, 整挂零件化学抛光, 挂具上下零件光亮度均匀, 合格率达100%。

5 小结

使用新的阳极氧化挂具, 该挂具可以纵向装夹零件, 管状零件抛光后取出, 液体快速流完, 保证零件整体的光亮度, 解决了管状零件产生阴阳面色差的根本问题, 一次性抛光、阳极氧化的合格率由50%提高至100%。采用压缩空气对化学抛光溶液进行搅拌后, 上下温度均匀, 整挂零件化学抛光, 挂具上下零件光亮度均匀, 合格率由原来的95%提高到100%。

摘要：针对某铝合金零件经阳极氧化着色存在颜色差异大, 一次性合格率低, 设计出新型阳极氧化挂具, 并对抛光液采用压缩空气搅拌, 从而提高产品一次性合格率。

铝合金阳极氧化膜篇8

关键词：AAO膜,N,N′-二苯基丙二酰胺衍生物,原位偶合反应,取代苯偶氮N,N′-二苯基丙二酰胺的衍生物,偶合着色

铝及其合金在电解液中进行阳极氧化,表面可以形成多孔氧化膜,称之为铝阳极氧化膜,即AAO膜[1,2,3]。这种膜本身具有良好的耐腐蚀及耐磨性[4,5],将其进行化学染色或二次电解着色,可得到具有防护装饰效果的AAO着色膜层。AAO膜化学染色是通过将AAO膜在一定温度和pH条件下,浸入有机染料的水溶液中,通过染料分子与AAO膜间物理和化学作用,沉积于AAO膜孔中而使其呈色[2],所获着色膜层在装饰效果上具有色彩丰富、色泽鲜艳的特点,但由于着色物多为水溶性的有机染料,受染料分子的局限,使其在耐光性、使用寿命等方面存有不足;AAO膜电解着色是通过将AAO膜浸入某些金属盐溶液中、进行二次电解、使金属以单质或其氧化物的形式沉积于AAO膜的微孔中,通过孔中物质对光的散射作用而使其呈色,该着色膜具有使用寿命长的特点,但在装饰效果上存在:膜层色泽暗、色度差、色调少(多为金色、古铜色、咖啡色或灰黑色)的缺点。为了克服上述两种着色方法的不足,当前研究的主题是研制新的着色剂和寻求新的着色方法。有机颜料分子通常耐光、耐候、稳定、色泽鲜艳,是较好的着色剂,但其不溶于水、且分子较大,难以直接进入AAO膜微孔中使其着色。而合成有机颜料的原料分子可以进入或排列于AAO膜孔中。同时,有机颜料的许多性能,如热稳定性、耐迁移性、耐光性及耐溶剂性都与其分子中酰胺基数目的多少及分子的对称性密切相关[6],也就是说:分子中酰胺基的数目越多、分子的对称性越高,颜料的上述性能就越好。根据上述思路及AAO膜的结构特征,本研究设计合成取代苯偶氮N,N′-二苯基丙二酰胺衍生物,其结构和合成反应方程式如下:

式中:Ⅰ为偶合组分;Ⅱ为重氮组分;Ⅲ为取代苯偶氮N,N′-二苯基丙二酰胺衍生物,其中G=H,CH3,Cl,NO2。

化合物Ⅲ(取代苯偶氮N,N′-二苯基丙二酰胺衍生物)分子内有两个酰胺基、分子的对称性高,是稳定性、耐迁移性、耐光性较好的有色物质,但因其溶解性差而不能通过溶液染色法将整体分子作用于AAO膜,而使其着色。在研究化合物Ⅲ合成反应的基础上,采用将Ⅲ的偶合组分(Ⅰ:N,N′-二苯基丙二酰胺衍生物)先作用于AAO膜,再让其在AAO膜上与Ⅲ的重氮组分(Ⅱ:取代苯重氮盐酸盐)进行原位反应,在AAO膜上生成化合物Ⅲ,从而使AAO膜着色。这种方法获得的AAO着色膜层装饰效果鲜艳、耐候性能好。比普通染色法获得的AAO着色膜稳定性、耐迁移性、耐光性及耐溶剂性强、使用寿命长,比电解着色法获得的AAO着色膜色彩丰富、色泽鲜艳、装饰性好。是一种国内外文献鲜见报道的AAO膜着色方法[7]。

1实验

1.1试剂与仪器

1.1.1 试剂及材料

N,N′-二苯基丙二酰胺衍生物(自制[8])、苯胺、对甲苯胺、对氯苯氨、对硝基苯胺、亚硝酸钠、浓盐酸、六氢吡啶、浓硫酸,硫酸铝,三乙醇胺、DMF(均为CP)、工业纯铝,硬铝。

1.1.2 仪器设备

电流、电压表,交流稳压电源,电动搅拌器、熔点仪(XT-4A显微型)、紫外-可见分光光度计(UVPC V3.9)、红外光谱仪(Avatar 360FT-IR)、元素分析仪(Vario EL)、质谱仪(Micromass GCT)、核磁共振仪(Avance 500)、盐雾试验箱(ST-ISO-3)和交变湿热实验(GDS-50C)。

1.2AAO着色膜的制备

该工艺包括:铝片(工业纯铝)前处理、AAO膜的制备和AAO膜的偶合着色三步。

1.2.1 铝片前处理

将工业纯铝试片于碱性体系中进行脱脂后,用自来水冲洗干净,然后在三酸体系中进行化学抛光,依次用自来水、去离子水冲洗干净,待用。

1.2.2 AAO膜制备

将经抛光、水洗干净的铝片在以下工艺条件下,进行阳极氧化使其表面生成AAO膜:

(1)电解液组成:H2SO4 8%(质量分数,下同),Al2(SO3)3 1%～5%,三乙醇胺0.05%,添加剂0.1%(自制);

(2)工艺条件:电流密度2.2～3.5A/dm2(电压18～30V),温度15～30℃,时间40～70min;

(3)电源:交流50Hz±5Hz(两个电极均为铝片)。

1.2.3 AAO膜偶合着色

重氮组分反应液的制备(在化合物Ⅲ结构中以G=H为例):在三口烧瓶中加入5g苯胺,开动搅拌器,滴加20%HCl溶液12mL,冰盐浴冷却,待温度低于5℃,将5gNaNO2溶于30g冰水的溶液缓慢滴加入反应溶液中,此过程控制温度0～5℃,反应2h,得到淡黄色透明的重氮盐溶液,待用。

偶合组分反应液的制备(在化合物Ⅲ结构中以G=H为例):称取3.5gN,N′-二苯基丙二酰胺,溶解于15mLLDMF,加入2.5mL六氢吡啶,开动搅拌器,至得到透明溶液,待用。

AAO膜偶合着色:将按1.2.2工艺制备得到的AAO膜试片,浸入到偶合组分液中10min,除去表面多余溶液后,再浸入到刚制备好的重氮盐溶液中1～8min,试片表面呈淡黄色,试片经自来水、去离子水依次冲洗后,于去离子水中煮沸30min进行封闭处理,铝表面获得金黄色着色膜层。

1.3AAO着色膜性能测试

按GJB150.11—86[9]的有关规定,对AAO着色膜进行盐雾、交变湿热、环境自然气候暴露试验,测试结果如下:

耐盐雾性能:试验时间分别为96h和168h,无腐蚀斑点; 耐交变湿热性能:试验时间240h,试片膜层无变化; 自然气候暴露试验:730天试片膜层无变化;膜层厚度:大于20μm。

1.4AAO膜中着色剂结构分析

将制备的AAO着色膜浸入溴和甲醇(Br2+CH3OH)的混合液中,浸泡10h使着色铝氧化膜与铝衬底剥离[10,11],将获得的剥离膜水洗,晾干,放入索氏提取器中,加入50mL乙醇于烧瓶中,加热萃取约40min(至剥离膜呈浅色)。将烧瓶中母液上柱(用薄层层析硅胶装柱),石油醚与乙酸乙酯按2∶1的比例作洗脱剂洗脱,收集第一色带,浓缩,冷却得微量黄色固体物(即:AAO膜着色剂),真空烘干。对着色剂进行下列分析:着色剂熔点为:188～189℃,着色剂紫外-可见图谱如图1所示(DMF为溶剂)。

摩尔消光系数按ε=A/c l(A为吸光度值;c为摩尔浓度,l为样品池厚度,其值为1.0cm)来计算。数据如表1所示。

由表1可知着色剂化合物有典型的苯环和Ar—N=N的特征吸收峰。

着色剂的质谱如图2所示:MS,m/z:358(M);120[C6H5NH—undefined。

由UV-可见吸收光谱和质谱分析结果,确定了通过原位偶合反应,在AAO膜中生成的着色剂化合物Ⅲ的结构。

2结果与讨论

2.1AAO膜制备工艺优化

按照1.2.2操作步骤,改变工艺条件(电流密度、温度、氧化时间)制备AAO膜,再按照1.2.3方法使其着色,目测其着色效果。

2.1.1 电流密度的影响

在温度、氧化时间、和偶合反应时间一定的条件下,改变AAO膜制备工艺的电流密度,得到着色膜的着色效果如表2所示。

在一定范围内,AAO膜的生成速度与电流密度基本成正比。随着电流的增大,阳极氧化速度随之加快,即AAO膜的增长速度加快,AAO膜层孔内热效应加大,膜层表面附近溶液温度升高,加速了膜的溶解,孔隙率增加,易着色。电流密度过高,膜较疏松,膜孔径不均匀,影响着色效果。

2.1.2 温度的影响

在氧化时间、电流密度和偶合反应时间一定的条件下,改变AAO膜制备工艺的温度,得到着色膜的着色效果如表3所示。

在氧化过程中,由于阳极氧化反应为放热反应,随着反应的进行,电解液的温度升高,导致AAO膜的溶解速度加快,膜层增厚速度减小,孔隙率增加,易着色。温度低于15℃,膜致密,偶合组分难于进入,不能着色。温度高于34℃,加速了膜的溶解,膜疏松影响着色效果。

2.1.3 时间的影响

在温度、电流密度和偶合反应时间一定的条件下,改变AAO膜制备工艺的氧化时间,得到着色膜的着色效果如表4所示。

在电流密度一定时,AAO膜随时间的增加而增厚。由于膜厚增加,导致膜层孔隙率增加,孔径均匀性增加,着色效果好。氧化时间短膜致密,孔隙率小,难于着色。氧化时间过长,氧化膜表层挂灰,着色效果不理想。

2.2AAO膜着色工艺条件优化

2.2.1 着色时间的影响

将最佳工艺条件下制得的AAO膜,固定在偶合组分中浸入时间,改变在重氮组分中浸入时间,进行偶合着色,得到AAO膜的着色效果如表5所示,换之,改变在偶合组分中浸入时间,进行偶合着色,得到AAO膜的着色效果如表6所示。

从表5可知,随着AAO膜在重氮组分中浸入时间的延长,AAO膜上着色剂生成量增加,逐渐使膜呈色;当时间过长时,由于膜上过量着色剂的生成而有浮色,同时由于重氮组分液酸性较强,使AAO膜表面腐蚀,因而不均匀。

从表6可知,随着AAO膜在偶合组分中浸入时间的延长,AAO膜上着色剂生成量增加,逐渐使膜呈色;当时间过长时,由于膜上过量着色剂的生成而有浮色。

2.2.2 着色温度的影响

根据偶合组分在室温下稳定,重氮组分在5℃下稳定的特点,着色时在偶合组分中浸入可在室温下进行;而重氮组分中浸入温度应控制在0～5℃为宜。

2.3AAO着色膜的UV谱分析

用UVPC V3.9紫外-可见分光光度计对着色膜反射光谱进行测定,图谱如图3所示。

将图3和图1测试结果进行对比,不难看出着色剂在AAO膜中光反射情况和着色剂在溶液中的光吸收情况是相吻合的。表现在380～480nm有吸收,其互补色对应黄及黄绿色,与肉眼观察一致。

2.4其他着色剂的着色效果

在着色剂(化合物Ⅲ)结构中,当G分别为OCH3,CH3,Cl2时,按照1.2的方法,同样可制备黄色系列的AAO偶合着色膜。反射光谱如图4所示。

反射光谱表明,在380～480nm有吸收,其互补色对应黄及黄绿色,与肉眼观察一致。由于着色剂结构中G为不同基团时,着色剂分子对光的吸收不同,使得对应的着色膜的UV-反射谱有微小差异。由此可见,如果着色剂结构中偶合组分和重氮组分的G选不同基团时,则获得着色膜的色彩差异会变大,通过这种途径便可制备丰富多彩的AAO着色膜。

3结论

(1)在AAO膜上采用化学合成(原位合成)的方法生成骨架较大、对称性高、酰胺基较多的取代苯偶氮N,N′-二苯基丙二酰胺衍生物有机着色剂。

(2)以硫酸体系为电解液,交流电为电源,在25～30℃、电流密度3.0～3.2A/dm2、氧化0.5～1.0h条件下制备的AAO膜均匀适合原位偶合着色。

(3)本研究制得的AAO膜,原位偶合着色较为理想的条件为:在偶合组分中浸入5～6min,在重氮组分中浸入5～10min。

(4)AAO膜原位偶合着色法获得的着色层,不仅具有艳色装饰效果同时耐候性能较好,是一种满足提高装饰效果要求的AAO膜着色新方法。

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