铝合金阳极氧化无镍封孔工艺研究.pdf

《铝合金阳极氧化无镍封孔工艺研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2015年lO月铝合金阳极氧化无镍封孔工艺研究79铝合金阳极氧化无镍封孑L工艺研究刘岩刘桂宏2朱鸿昌2张万龙2高敏亮2王亮2王梅丰2(1．海军驻贵阳地区办事处，贵州贵阳550000；2．南昌航空大学材料学院，江西南昌330063)摘要：铝阳极氧化膜在不同封孔溶液中封闭后，其使用寿命和耐蚀性会各不相同。采用了磷铬酸失重法、电化学极化曲线法、交流阻抗法研究了铝合金阳极氧化膜在氟锆酸钾、HX一588封闭剂、钼酸钠、亚硝酸钠和纯水的高温水溶液封闭后的耐蚀性，比较其间的差异，并找出其变化规律，反映出五种溶液的封闭效果。数据表明：封闭效果优劣排序依次为HX一588封闭剂、氟锆酸钾、钼酸钠、亚硝酸钠、纯水。

2、说明氟锆酸钾可以作为一种绿色无镍封孔剂进行工业生产。关键词：铝合金阳极氧化封闭工艺氟锆酸钾前言水洗一冷风吹干。铝合金具有质量轻、耐蚀性强、导热导电良好等优采用硫酸阳极氧化(电解液为150L硫酸，氧化点，在航空、航天、汽车、机械制造、民用工业中广泛应电流密度为1．5A／dm2，温度20℃氧化时间23min)，用。铝合金的表面处理以阳极氧化为主”J，但氧化膜氧化电源为直流电源。氧化膜厚度控制在10±2m。层多孔且具有较强的化学活性，如果不封孔或封孔质运用AutoLab进行电化学测试，采用三电极体系以量差，环境中的污染物会被微孔吸附并进行深度腐蚀，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极、铂电极(n)为辅助

3、最终导致铝材器件使用寿命降低J。而对氧化膜进行电极，测定自腐蚀电位条件下氧化膜试样在3．5％中性风控，能提高其耐腐蚀性J。封闭质量直接决定了铝NaCI溶液的极化曲线(其中扫描速度为10mY／s)、交合金的耐蚀性，国内外通常使用以及F。为基本成流阻抗谱(其中频率范围为0．01Hz一100KIqz)。分的Ni—F封孔剂，它消耗的镍及氟太多且又伤害人2．试验结果体的健康H。这里我们采用其他封孔剂和含镍成品2．1铝合金在磷铬酸失重测试封孔剂进行封孔比较，以此来进行无镍封孔研究。先称重封孔后的试样，做下记录；1．试验而后将试样置于38℃、2O异／L三氧化铬和35ml／L试验试样选用规格为50mm×25m

4、m×7toni的铝磷酸组成的腐蚀液中浸泡15rain、吹干；合金。最后再次称重，比较两次称重试样的质量差，如表氧化膜制备工艺流程：碱蚀一水洗一稀硝酸除光1所示：一水洗一去离子水洗一阳极氧化一水洗一封闭处理一表1铝在不同封孔液中封孔后磷铬酸失重测试封孔剂试验前质量／g试验后质量／g质量差／mg平均质量差／(ms／a~)未封孔2．43462．371563．1252．4亚硝酸钠2．17822．119558．7234．8钼酸钠2．4o222．352549．7198．8HX一588封闭剂2．41922．40674．216．8氟锆酸钾2．14952．1453l2．550从表1中数据显示来看，封孔之后，铝合

5、金氧化膜2．2几种封闭工艺处理的阳极氧化膜极化曲线在磷铬酸内的耐蚀性更好一些，其耐蚀性强弱顺序为测试HX一588封闭剂、氟锆酸钾、钼酸钠、亚硝酸钠、未封图1是经过不同方法封闭后的铝阳极氧化膜在中孔。性(pH=7)3．5％NaCI溶液中的极化曲线。有图可以江西化工2015年第5期看出，阳极氧化膜腐蚀过程属于阳极控制过程，可以用入会改变阳极氧化膜多孔层的电阻，因此多孔层电阻维钝电流来表示阳极氧化膜的耐蚀性。越大则抵御水和侵蚀性离子。表2不同封孔液封闭后的阳极氧化膜在lOOHz处的电阻药品电阻(n)未封孑L4123．43亚硝酸钠5678．99a，>-钼酸钠9047．45HX一588封闭剂25091．

6、3氟锆酸钾17396．1从表2中可以看出封闭后的阳极氧化膜多孔层在lOOHz处电阻的大小，其中含镍封孔剂最好，是25000图1不同封孔液封孔后的阳极氧化膜多欧姆，氟锆酸钾其次为17000多欧姆，而未封孔的铝在3．5％的NaCI溶液中的极化曲线图片阳极氧化膜多孔层再100Hz处电阻最小，仅为4000多欧姆。因为多孔层电阻越大则抵御水和侵蚀性离子图1中5条极化曲线表明，阳极氧化膜未经封闭处理时，维钝电流密度约为一3，而经过封闭之后的维的能力越强，即耐蚀性越强。从上述实验中可以看出，这5中样品耐蚀性从好钝电流密度约为一9到一6。通过比较几种封闭处理后的阳极氧化膜的维钝电流大小可以看出，几种氧化膜到差

7、的顺序为HX一588封闭剂、氟锆酸钾、钼酸钠、亚试样经过封闭处理后的耐蚀性顺序依次为：HX一588硝酸钠、未封孔。3．分析与结论封闭剂>氟锆酸钾>亚硝酸钠>钼酸钠>未封孔。2．3几种封闭工艺处理的阳极氧化膜交流阻抗3．1分析测试(1)含镍封孔剂的封孔机理HimigJ等人认为，Bode图中lzI—f的不同部分在高温水浴中，铝合金试样的氧化膜结构由原来呈无水、多孔、蜂窝状结构，在热水中产生水化作用，从