阳极氧化(anodic oxidation),金属或合金的电化学氧化。铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化如果没有特别指明,通常是指硫酸阳极氧化。那么,
东莞氧化厂小编介绍一下阳极氧化膜的结构组成主要包括以下几个部分:
一、主体结构
阳极氧化膜通常由两层组成:
⒈内层(阻挡层):
组成:主要由无水的三氧化二铝(Al₂O₃)组成,这一层也被称为活性层或阻挡层。
特性:薄而致密,硬度高,电阻率高,具有阻止电流通过的作用。它是阳极氧化膜的核心部分,提供了良好的耐腐蚀性和机械强度。
⒉外层(多孔层):
组成:主要由非晶型的三氧化二铝(Al₂O₃)及少量的含水三氧化二铝(Al₂O₃·H₂O)组成,还含有电解液的阴离子。
特性:较厚且疏松多孔,电阻相对较低。这一层在致密的内层上生长,形成了类似蜂窝状的结构,其中每一个柱体都有一个充满溶液的星型小孔。这种多孔结构使得氧化膜具有很好的吸附能力,可以储存染料或涂层,加强装饰作用,并与涂料结合力强,适于作涂装底层。
二、其他结构
除了上述两层主要结构外,阳极氧化膜还可能包括:
⒈氧化膜孔隙:
在氧化层中会形成许多微小的孔隙,这些孔隙的孔径通常在100nm200nm之间,孔隙率约为20%,孔距在300500nm之间。这些孔隙为氧化膜提供了更多的表面积和吸附能力。
⒉密封层:
在某些情况下,阳极氧化膜下方还会形成一层密封层,通常由硅酸盐或硅氧化物组成。这一层用于封闭孔隙,增加氧化膜的耐腐蚀性能。
⒊亚表面层:
位于密封层下方,主要由未氧化或部分氧化的金属组成。
三、性能特点
结合牢固:阳极氧化膜与基体金属结合牢固,因为它们是由基体金属在氧化过程中生成的,与基体金属结成为一个整体。
绝缘性:阳极氧化膜是绝缘体,当膜厚达到一定程度时,如1μm时,其击穿电压可达25V。
尺寸变化:氧化处理后,由于三氧化二铝的体积比铝的体积大,工件的尺寸会稍有增大。