理论教育 铝和铝合金的化学氧化过程

铝和铝合金的化学氧化过程

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过适当的化学处理,氧化膜的厚度可以增加100~200倍,从自然氧化膜成为化学氧化膜。化学转化膜又称为化学氧化膜、化学处理膜。该法适用于一些不适合阳极氧化的铝及铝合金制品的表面处理。铝在pH值为4.45~8.38时,均能形成化学氧化膜,但机理尚不清楚,估计与铝在沸水介质中的成膜反应是一致的。

铝和铝合金的化学氧化过程

众所周知,铝的新鲜表面在大气中立即生成自然氧化膜,这层氧化膜虽然非常薄,仍然赋予铝一定的耐蚀性,因此铝比钢铁耐蚀性好。随着合金成分与暴露时间的不同,这层膜的厚度发生变化,一般膜厚为0.005~0.015μm,然而这个厚度范围不足以保护铝免于腐蚀,也不足以作为有机涂层的可靠底层。通过适当的化学处理,氧化膜的厚度可以增加100~200倍,从自然氧化膜成为化学氧化膜。

铝的化学转化处理就是在化学转化处理液中,金属铝表面与溶液中化学氧化剂反应,而不是通过外加电压生成化学转化膜的化学处理过程。化学转化膜又称为化学氧化膜、化学处理膜。铝及铝合金经过化学氧化可得到厚度为0.5~4μm的氧化膜,膜层多孔,具有良好的吸附性,可作为有机涂层的底层,但其耐磨性和耐蚀性均不如阳极氧化膜好。化学氧化法的特点是设备简单、操作方便、生产率高、不消耗电能、成本低。该法适用于一些不适合阳极氧化的铝及铝合金制品的表面处理。铝在pH值为4.45~8.38时,均能形成化学氧化膜,但机理尚不清楚,估计与铝在沸水介质中的成膜反应是一致的。铝在沸水中成膜属于电化学的性质,即在局部电池的阳极上发生如下的反应:

Al→Al3++3e-

同时阴极上发生下列反应:(www.daowen.com)

3H2O+3e-→3OH-+3/2H2

铝与溶液界面处的碱度升高,反应生成难溶的Al2O3·H2O氧化膜:

2Al3++6OH-→Al2O3·H2O+2H2O

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