氧化液的使用寿命受多种因素的综合影响,那么,
东莞氧化厂小编详细介绍:
一、氧化液成分与杂质
主要成分消耗
以硫酸硬质氧化液为例,硫酸是主要成分。在氧化过程中,硫酸会参与铝的氧化反应,随着反应的持续进行,硫酸的浓度会逐渐降低。当硫酸浓度低于一定水平时,氧化膜的生长速度和质量都会受到影响。例如,对于一般的硬质氧化工艺,硫酸浓度可能从初始的 180 - 200g/L 降低到 120 - 150g/L 左右时,氧化液的性能就会明显下降。
除了硫酸,一些氧化液中还含有添加剂,如有机酸、甘油等。这些添加剂在氧化过程中起到改善氧化膜性能的作用,如细化氧化膜晶粒、提高氧化膜的柔韧性等。随着氧化反应的进行,添加剂也会逐渐消耗,当添加剂浓度不足时,氧化膜可能会出现硬度不够、脆性增加等问题,从而影响氧化液的使用寿命。
杂质积累
铝氧化过程中,铝材本身的杂质会溶解进入氧化液。例如,铝合金中的铜、铁、硅等杂质元素在氧化过程中会以离子形式进入氧化液。这些杂质离子在氧化液中积累到一定程度后,会干扰氧化反应的正常进行。比如,铁离子浓度过高可能会导致氧化膜颜色发黄、出现斑点,并且会降低氧化膜的耐腐蚀性。
外界带入的杂质也会影响氧化液寿命。如果加工环境不清洁,灰尘、油污等杂质可能会进入氧化液。另外,氧化液在储存和使用过程中,如果容器或设备的材质不耐腐蚀,其成分也可能会溶解进入氧化液,从而缩短氧化液的使用寿命。
二、氧化工艺参数
电流密度与电压
高电流密度和电压会加速氧化反应,同时也会加快氧化液主要成分的消耗速度。例如,在高电流密度下,铝的氧化速度加快,硫酸的消耗速率会显著增加。而且,过高的电流密度和电压可能会引起氧化液局部过热和电解反应加剧,导致氧化液中的成分发生异常变化,如某些添加剂分解加快,从而缩短氧化液的使用寿命。
电压和电流密度的不稳定也会对氧化液产生不利影响。如果电源设备不能提供稳定的电压和电流,氧化过程中的反应速率会波动,可能会导致氧化膜质量不均匀,同时也会使氧化液中的成分消耗不均衡,降低氧化液的整体使用寿命。
温度与时间
氧化液温度对其使用寿命有重要影响。较高的温度会加快氧化反应速度,使得硫酸等主要成分的消耗加快。同时,高温可能会导致氧化液中的一些成分(如添加剂)挥发或者分解。例如,某些有机添加剂在温度超过一定范围(如 60 - 70℃)时,会发生分解反应,失去其对氧化膜的改善作用。
氧化时间过长也会加速氧化液的消耗。随着氧化时间的延长,氧化液中的有效成分不断被消耗,杂质不断积累。而且,长时间的氧化过程可能会使氧化液的性能发生变化,如 pH 值改变、成分之间的化学反应加剧等,从而缩短氧化液的使用寿命。
三、加工件特性与负荷
铝材材质与表面积
不同材质的铝材对氧化液的影响不同。如前所述,铝合金中的杂质会进入氧化液,影响氧化液的成分。此外,铝材的表面积也很关键。在相同的氧化工艺条件下,大面积的铝材会消耗更多的氧化液成分。例如,对于表面积较大的铝型材,氧化过程中硫酸的消耗速度会比小面积的铝制品快得多,从而缩短氧化液的使用寿命。
加工负荷与频率
氧化加工的负荷,即同时在氧化液中加工的铝件数量和尺寸,会影响氧化液的使用寿命。如果加工负荷过大,氧化液中的有效成分会被快速消耗,而且杂质的积累速度也会加快。同时,高频率的加工,即频繁地将铝件放入氧化液中进行氧化,也会使氧化液没有足够的时间进行自我恢复(如成分的扩散平衡、温度调节等),导致氧化液性能下降得更快。