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為什么電解條件不同鋁型材陽極氧化膜的特性也不同?
內(nèi)容來源:http://m.qdhlwj.com.cn/    作者:武將    發(fā)布日期:2020-09-17 08:58    閱讀次數(shù):2992 次 點(diǎn)擊收藏

可以說,電解條件不同鋁型材陽極氧化膜的特性也不同的原因是多種多樣的,歸結(jié)起來主要有:鋁型材氧化膜結(jié)構(gòu)不同、結(jié)晶的組成不同、混入鋁型材氧化膜的電解質(zhì)不同,以及含水量不同四方面原因;有關(guān)陽極氧化電解條件不同造成氧化膜構(gòu)造的不同,前面已有敘述;

鋁型材防護(hù)圍欄

有關(guān)陽極氧化電解條件的不同造成鋁型材陽極氧化膜結(jié)晶的組成變化,有如下事實(shí):鋁型材陽極氧化膜的主要成分是Al2O3,根據(jù)鋁原子與氧原子結(jié)合的配比,有а-Al2O3、γ-Al2O3、β-Al2O3等各種形態(tài);但鋁型材陽極氧化膜不是純粹的鋁化合物,是非晶態(tài)Al2O3;據(jù)對(duì)壁壘型陽極氧化膜進(jìn)行研究,有研究報(bào)告認(rèn)為是γ-Al2O3;γ-Al2O3是非晶態(tài)Al2O3和結(jié)晶態(tài)Al2O3的中間物質(zhì);也有報(bào)告認(rèn)為在非晶態(tài)Al2O3中分散著結(jié)晶態(tài)γ-Al2O3;還有報(bào)告認(rèn)為非晶態(tài)Al2O3中混入了結(jié)晶態(tài)γ-Al2O3和水合氧化鋁;


在此列出其他的研究成果;常溫電解液中的鋁型材陽極氧化膜是隨機(jī)性非結(jié)晶鋁,溶液溫度高時(shí)結(jié)晶態(tài)增加;氧化膜厚度增加、用高壓電進(jìn)行陽極氧化、在稀電解溶液中進(jìn)行陽極氧化,或進(jìn)行交流氧化時(shí),結(jié)晶性相對(duì)變好;例如,在100V以下對(duì)鋁型材進(jìn)行陽極氧化處理生成的壁壘型陽極氧化膜僅僅是非晶態(tài)Al2O3,而100V以上生成的陽極氧化膜除了非晶態(tài)Al2O3以外,γ-Al2O3存在也得到了確認(rèn);研究報(bào)告顯示,壁壘型陽極氧化膜是環(huán)狀高分子量的Al2O3,多孔型鋁型材氧化膜是鏈狀高分子量的Al2O3


有關(guān)陰離子摻入鋁型材氧化膜中,以下幾點(diǎn)已得到確認(rèn);混入壁壘型陽極氧化膜中的陰離子只是少量的;在硼酸-硼酸鈉混合溶液或者乙烯乙二醇-硼酸銨混合溶液中陽極氧化的壁壘型陽極氧化膜中摻入硼酸量是1%


多孔型鋁型材氧化膜的陰離子摻入量超過10%;有報(bào)告稱,用硫酸電解液在鋁型材表面生成的多孔型氧化膜含硫酸根在17%以上,或者說SO3的含量超過13%;陰離子的含量因電解條件不同而不同;溶液溫度低或者電流密度大時(shí),其硫酸根含量增加;有學(xué)者認(rèn)為,在溶液溫度低時(shí)陽極氧化得到的鋁型材氧化膜所含硫酸根多的原因,與反應(yīng)式有關(guān);


也有人對(duì)鋁型材氧化膜中存在的硫酸根的結(jié)合狀態(tài)進(jìn)行了研究;對(duì)含有13%SO3的鋁型材氧化膜進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間水洗后的化學(xué)分析發(fā)現(xiàn),SO3含有量變成了8%;因此可以說8%SO3存在于鋁型材氧化膜內(nèi),13%8%所相差的5%SO3是弱吸附于鋁型材氧化膜表面,或者是認(rèn)為在多孔質(zhì)層膜孔中殘存的硫酸根;前者稱為“結(jié)合陰離子”,后者稱為“自由陰離子”;


厚度6μm以上的鋁型材氧化膜中含有13%SO3,厚度在60 μm以上的超厚氧化膜則只含有8%SO3


鋁型材在磷酸或者草酸溶液中陽極氧化形成的多孔型氧化膜中,磷酸根或者草酸根的含量與在硫酸溶液中生成的氧化膜形同,在5%~15%之間;實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,這類多孔氧化膜里的陰離子含量是幾乎相同的:①在鋁型材氧化膜中硫酸根、磷酸根、草酸根移動(dòng)的難易程度幾乎相同;②由于幾乎相同的結(jié)構(gòu),在這類電解液中阻擋層與多孔層之間的過渡層幾乎是相同的;


有研究提出鋁型材氧化膜中陰離子含量不均勻的觀點(diǎn),即,在阻擋層的中央或者孔壁的中央部位分布有更多的電解質(zhì)陰離子;


有關(guān)鋁型材陽極氧化膜中含水量有以下事實(shí)得到了確認(rèn);鋁型材氧化膜中,壁壘型陽極氧化膜和多孔型陽極氧化膜中的含水量有明顯的不同;一般來說,壁壘型陽極氧化膜是無水氧化物,而勃姆體(AIOOH)氧化膜的含水量是2.5%;含水量的值多種多樣,但是無論如何鋁型材氧化膜中的水都不是以吸附狀態(tài)存在的,而是氫氧化物或者是水合氧化物的形態(tài);


綜上所述,鋁型材氧化膜的結(jié)構(gòu)、晶態(tài)結(jié)構(gòu)、電解質(zhì)混入量、含水量等隨陽極氧化電解條件的不同而改變,鋁型材氧化膜的特性也隨之改變;

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