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                              高精密 高難度 電鍍技術領導者

                              關于杰昌

                              廣東杰昌五金制品有限公司

                              成立于2003年,致力于為中國華南地區的客戶提供高品質、高精密的電鍍服務。杰昌專長于高水平的功能性表面處理,在17年的發展歷程中,杰昌不斷研發與改進專業技術,并堅持以一流的技術、穩定的品質和用心的服務來滿足客戶的不同需求。并通過了ISO9001:2015質量管理體系認證,現有客戶群廣泛覆蓋機械加工、模具制造、醫療器械、通訊設備等行業,精密表面處理已應用于高速列車、航天、精密連接器等領域。

                              ◆ 技術文章

                              電解液對溫度的適應性

                              在陽極氧化中,工藝參數對氧化膜的性質有著重要的影響,可是所使用電解液的性質才是最基本的決定因素。一種電解液由于工作條件的不同,它對氧化膜性質包括硬度、厚度的影響,將主要表現在它對溫度的適應性。實際工作中經常需要對電解液的操作溫度范圍有一定的了解,寬溫度范圍是人們希望電解液應具有的性質。

                              為了給出所使用的電解液的適用溫度范圍,設計如下實驗,使用在3.1中所得到的最佳工藝參數,即t1=70ms,t2=70ms,I1=5.5A/dm2,I2=1.8A/dm2即平均電流I=(I1+I2)/2=3.65A/dm2不變;τ=60min;溫度分別為10℃、15℃、20℃25℃、30℃、35℃。試驗結果如圖3.7所示:


                              電解液對溫度的適應性

                              電解液對溫度的適應性

                                     從圖3.7(a)中可以看到氧化膜的厚度隨溫度的變化趨勢,在低溫T=10-15℃時氧化膜的生長速度比較低,因此相同時間內所生長的厚度值低,但隨溫度的升高也可以看到氧化膜的生長速度在提高,表現在厚度的增加,而在(b)中氧化膜的硬度卻劇烈下降。當溫度在T=20-30℃時無論是厚度和硬度變化得都比較平穩。當溫度達到T=35℃時氧化膜的厚度增幅較大,而硬度下降很多。造成這種現象的主要原因是在同一工藝參數下,氧化膜在電解液中的生長速度對溫度的依賴性。氧化膜的生長是兩個互相矛盾的過程共同作用的結果,一種是氧化膜的電化學生長過程,另一種是氧化膜在電解液中的溶解過程,兩個反應速度矢量的合矢量才是氧化膜生長的絕對速度,兩個反應在不同溫度下所表現出的差異性是厚度發生變化的原因。

                              一方面,當溫度較低時,氧化膜生長的絕對速度較低,氧化膜生長致密,硬度高;隨溫度的升高,氧化膜的生長速度的增幅大于溶解速度的增幅,氧化膜生長加快,同時不利的是氧化膜變得疏松,硬度下降;當溫度在一定范圍內變動時,這

                              兩種速度增幅相當,厚度和硬度變化得也較平穩;當溫度高于某值時,氧化膜的生長速度繼續以較大幅度上升,氧化膜的生成速度也隨之增加,氧化膜變得更加疏松,同時硬度以較大的幅度下降。在這里可以看出,氧化膜的硬度和厚度指標是相互矛盾的。

                              另一方面,作為多孔質氧化膜,氧化膜的阻擋層厚度和孔隙率也是決定氧化膜硬度的重要原因??紫堵适侵秆趸ど蠁挝幻娣e上孔的數量。阻擋層的厚度與孔隙率都是由加在陰極和陽極間的電壓決定的。電壓越大,阻擋層的厚度越厚,氧化膜的孔隙率越小,因此,氧化膜將更加致密,硬度也變得越高。陽極氧化時隨溫度的不同,兩極間的負載電壓也表現的不同。

                              一般來說,在相同條件下,溫度上升,電壓下降。這可能是由等效電路中氧化膜的電阻和電容效應引起的。圖3.8是極化電壓隨溫度的變化曲線(T=10、15、20、25、30℃;t1=70ms,t2=70ms;I1=5.5A/dm2,I2=1.8A/dm2;τ=60min)。由于使用脈沖電流,所以極化電壓也和電流一樣分為高電壓V1和低電壓V2。


                              電解液對溫度的適應性


                              根據以上結果,可以看出所使用的電解液對溫度的適應性。對于氧化膜厚度在50μm,維氏硬度400左右的要求,可以在較寬的溫度范圍內進行陽極氧化,但操作溫度不宜過高,如果兼顧兩種指標,那么在20~30℃時,氧化膜的硬度和厚度具有較好的穩定性,不過具體的操作溫度和工藝參數的選擇要看對性能指標的具體要求。

                               

                               

                              *本文章來源: 劉磊-鋁合金常溫脈沖硬質陽極氧化工藝及其組織性能研究


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