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AZ91镁基复合材料的微弧氧化行为及涂层的耐腐蚀性能

AZ91镁基复合材料的微弧氧化行为及涂层的耐腐蚀性能
AZ91镁基复合材料的微弧氧化行为及涂层的耐腐蚀性能

氢氧化镁阻燃剂

氢氧化镁阻燃剂 简介 氢氧化镁简称MH,分子式Mg(OH)2,分子量重58.33.白色粉末,相对密度2.39。折射率1.561-1.581。在300℃以下稳定,320℃开始分解,生成氧化镁和水,430℃时分解速度最快,490℃时分解完结。溶于烯酸和铵盐溶液,不溶于水、乙醇。氢氧化镁不仅有阻燃作用,还有一眼功能,无毒、无腐蚀性,多种性能优于氢氧化铝,安全廉价,属于环保型无机阻燃剂。 阻燃机理 氢氧化镁在受热时(340-490度)发生分解吸收燃烧物表面热量到阻燃作用;同时释放出大量水分稀释燃物表面的氧气,分解生成的活性氧化镁附着于可燃物表面又进一步阻止了燃烧的进行。氢氧化镁在整个阻燃过程中不但没有任何有害物质产生,而且其分解的产物在阻燃的同时还能够大量吸收橡胶、塑料等高分子燃烧所产生的有害气体和烟雾,活性氧化镁不断吸收未完全燃烧的熔化残留物,从使燃烧很快停止的同时消除烟雾、阻止熔滴,是一种新兴的环保型无机阻燃剂。 分类 阻燃剂按化学成份可以分为有机阻燃剂和无机阻燃两大类。有机阻燃剂又分为磷系和卤系两个系列。由于有机阻燃剂存在着分解产物毒性大、烟雾大等缺点,正逐步被无机阻燃剂所替代。

无机阻燃剂主要品种有氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、氧化锑、氧化锡、氧化钼、钼酸铵、硼酸锌等,其中以氢氧化铝和氢氧化镁因分解吸热量大,并产生H2O可起到隔绝空气作用,其分解后氧化物又是耐高温物质,故二种阻燃剂不仅可起到阻燃作用,而且可以起到填充作用,它所具有不产生腐蚀性卤气及有害气体、不挥发、效果持久、无毒、无烟、不滴等特点。 涂料等高分子材料中,特别是对矿用导风筒涂覆布、PVC整芯运输带、阻燃胶板、蓬布、PVC电线电缆料、矿用电缆护套、电缆附件的阻燃、消烟抗静电,可代替氢氧化铝,具有优良的阻燃效果。 种类间比较 目前国内氢氧化铝用量较多,但随着高聚物加工温度的提高,氢氧化铝易分解,降低阻燃作用,氢氧化镁较氢氧化铝具有如下优点: ①氢氧化镁热分解温度达330℃,比氢氧化铝高100℃,故有利于塑料加工温度的提高,加快挤塑速度,缩短模塑时间; ②氢氧化镁与酸的中和能力强,可较快地中和塑料燃烧过程产生的酸性气体SO2、NOx、CO2等; ③氢氧化镁分解能高,有利于吸收燃烧热,提高阻燃效率; ④氢氧化镁抑烟能力强、硬度小,对设备摩擦小,有助于延长生产设备

阳极氧化工艺流程

阳极氧化工艺流程 阳极氧化已经慢慢淘汰了,现在已经升级到了微弧氧化,可以做镁和铝合金产品,原理都是一样,通过有机溶剂做为介质,采用尖端放电,在产品表面生成保护膜,类似於陶瓷层。外观除了一些起跑引起的颜色问题,是很难看出来的,主要通过,盐雾、耐摩擦、电导率、电击穿等测试来判定膜层的好坏。工艺:除油--水洗--水洗--阳极反应--水洗--封闭--烘烤铝 制品阳极氧化工艺流程铝制品阳极氧化通用的工艺流程如下:铝工件→上挂具→脱脂→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→阳极氧化→水洗→去离子水洗→染色或电解着色→水洗→去离子水洗→封闭→水洗→下挂具对于要求高光亮度的铝制品,可采用如下的工艺流程:铝工件→机械抛光→脱脂→水洗→中和→水洗→化学或电化学抛光→水洗→阳极氧化→水洗→去离子水洗→染色或电解着色→水洗→去离子水洗→封闭→水洗→机械光亮铝及铝合金阳极氧化着色工艺流程(图) 铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程1、主题内容与适用范围:本规程规定了铝及铝合金阳极氧化、着色、电泳生产的工艺和操作的技术要求及规范。2、工艺流程(线路图)基材→装挂→脱脂→碱蚀→中和→阳极氧化→电解着色→封孔→电泳涂漆→固化→卸料包装→入库3、装挂:3.1装挂前的准备。3.1.1 检查导电梁、导电杆等导电部位能否充分导电、并定期打磨、清洗或修理。3.1.2准备好导电用的铝片和铝丝。3.1.3检查气动工具及相关设备是否正常。3.1.4核对流转单或生产任务单的型号、长度、支数、颜色、膜厚等要求是否与订单及实物相符。3.1.5根据型材规格(外接圆尺寸、外表面积等)确定装挂的支数和间距、色料间距控制在型材水平宽度的1.2倍左右,白料间距控制在型材宽度的1倍左右。3.1.6选择合适的挂具,确保正、副挂具的挂钩数与型材的装挂支数一致。3.2 装挂:3.2.1装挂时应先挂最上面一支,再固定最下面一支,然后将其余型材均匀排布在中间、并旋紧所有铝螺丝。3.2.2装挂前在型材与铝螺丝间夹放铝片,以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。3.2.3装挂时,严禁 将型材全部装挂在挂具的下部或上部。3.2.4装挂的型材必须保持一定的倾斜度(>5°)以 利于电泳或着色时排气,减少斑点(气泡)。3.2.5装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。3.2.6易弯曲、变形的长型材,在型材的中间部位增加一支挂具或采用铝丝吊挂以防型材间碰擦或触碰槽内极板,而擦伤或烧伤型材表面。3.2.7选用副杆挂具时,优先选用插杆,采用铝丝绑扎时,一定要间隔均匀,露头应小于25mm。3.2.8截面大小、形状悬殊的型材严禁装挂在同一排上。3.2.9装挂或搬运型材,必须戴好干净手套,轻拿轻放、爱护、防护好型材表面,严禁野蛮操作。3.2.10装挂或搬运型材时必须加强自检和互检,不合格的型材严禁装挂,表面沾有油污或铝屑(毛刺)的型材必须采取适当的措施处理干净。3.2.11剔除不合格型材后,必须按订单支数及时补足。 3.2.12装挂区的型材不宜存放太久,以防废气腐蚀型材表面。3.2.13认真填写《装挂记录》和《氧化工艺流程卡》上装挂部分的记录,准确计算填写每挂氧化面积,随时核对订单,确

镁合金微弧氧化综述

镁合金微弧氧化综述沈阳理工大学环境与化学工程学院

镁合金微弧氧化综述 摘要:简要介绍了国内外镁合金表面处理方法, 重点介绍了微弧氧化技术的发展现状、工艺和成膜性能。介绍了镁合金微弧氧化技术的发展,氧化膜形成的基本原理和生长规律,介绍了电解液体系对镁合金微弧氧化物陶瓷膜性能的影响对今后镁合金微弧氧化的发展趋势进行了展望。 关键词:镁合金;微弧氧化;氧化膜;腐蚀性;研究进展 引言: 镁合金作为一种发展迅猛的绿色环保合金材料,具有比重小(密度1.74g/ cm3)、比强度和比刚度高、容易切削成型、导热导电性能好,以及良好的减震和电磁屏蔽性能已广泛应用在航空航天工业、电子通讯和汽车、笔记本电脑等行业中, 是一种较理想的现代工业结构材料。近年来,镁合金的用量在全球范围内的年增长率高达20% ,显示了极好的应用前景。然而,镁的电极电位很低(-2.36V ),在大多数介质环境中易受到腐蚀,因此镁合金的腐蚀问题制约了镁合金的广泛应用和产业化为了提高镁合金的抗腐蚀性能,科学工作者就防护技术进行了大量的研究,也提出了一些表面处理技术,如添加合金元素化学转化膜金属涂层和阳极氧化等。微弧氧化表面处理技术具有工艺简单效率高无污染,处理工件能力强等优点,因此,引起世界各国研究人员的关注。 1、微弧氧化原理 微弧氧化又称微等离子体氧化或阳极火花沉积。它是在Mg、Al、Ti 等有色金属表面原位生长陶瓷膜的一种新技术。微弧氧化(MAO)突破传统阳极氧化技术的限制,电压由工作区域引入到高压放电区,电压由几十伏迅速提高到几百伏,氧化电流由小电流发展到大电流,使工件表面产生火花放电、辉光甚至火花斑。采用该技术能在合金表面生长一层致密的氧化物陶瓷膜,该膜与基体结合力强、厚度可控制,并且处理工件尺寸变化小,极大改善了合金的耐磨损、耐腐蚀、抗热冲击及绝缘性能,在航空、航天、机械、电子以及生物材料等领域有广泛的应用前景。微弧氧化表面处理技术开始于20世纪70年代中期的前苏联,我国则在20世纪90年代开始该领域的研究。随着镁合金的开发与应用,镁合金的微弧氧化表面处理技术已成为镁合金表面处理研究的热点,是一种很有前途的镁合金表面处理技术。 2、微弧氧化技术的发展 20世纪30年代初期, Cunterschulzet 和Betz第一次报道了在高电场下, 浸在液体里的金属表面出现火花放电现象, 火花对氧化膜具有破坏作用。后来研究发现利用此现象也可生成氧化膜。该技术最初采用直流模式, 应用于镁合金的防腐上, 直到现在,镁合金火花放电阳极氧化技术仍在研究开发之中。从20世纪70年代到80年代末, 美、德、俄三国独立地发展该技术, 论文量不大, 进展也不大。进入90年代以来, 美、德、俄、日等国加快了微弧氧化技术的研究工作, 论文量增长较快, 但总数仍只有一二百篇, 研究结果也有局限性。总之, 目前该技术已引起许多研究者的关注, 正成为国际材料科学研究的热点之一, 其主要研究单位如表2所示[1]。 在世界范围内, 各研究单位工作各具特色, 各种电源模式同时并存, 目前俄罗斯在研

氢氧化镁

氢氧化镁综合介绍 基本介绍: 氢氧化镁(化学式:Mg(OH)2、分子量58.32)是镁的氢氧化物,为白色晶体或粉末,难溶于水,广泛用作阻燃剂、抗酸剂和胃酸中和剂。氢氧化镁在水中的悬浊液称为氢氧化镁乳剂,简称镁乳,用于中和过多的胃酸和治疗便秘。水溶液,呈碱性。用做分析试剂,还用于制药工业。 物化性质: 白色晶体或粉末。水溶液呈碱性。2.36g/cm3。溶于稀酸和铵盐溶液,几乎不溶于水和醇。在水中的溶解度(18℃)为0.0009g/100g 。易吸收空气中的二氧化碳。在碱性溶液中加热到200℃以上时变成六方晶体系结晶。在350℃分解而成氧化镁和水。高于500℃时失去水转变为氧化镁。沸水中碳酸镁可转变为溶解性更差的氢氧化镁。粒径1.5-2μm ,目数10000,白度≥95。 生产工艺: 1、水镁石磨细法 由于由天然水镁石磨细生产氢氧化镁只是一个物理过程,因此需要较纯净的天然水镁石资源。天然矿物水镁石的主要成分是氢氧化镁, 是一种层状结构的氢氧化物, 属于三方晶系, 常见的构造有块状、球状及纤维状, 是迄今自然界发现的含镁量最高的一种矿物。水镁石磨细法制备氢氧化镁, 是将水镁石粉碎成水镁石粉 ( 150μm ) , 再将水镁石粉气流粉碎至 1~ 26μm 粉体 ( 由表面活性剂改性的氢氧化镁 ) 。该氢氧化镁制造工艺简单, 价格也较低。该方法生产的是重质氢氧化镁。 2、化学合成法 化学合成法是利用含有氯化镁的卤水、卤矿等与苛性碱类物质在水介质中反应, 生成氢氧化镁浆料, 经过滤、洗涤、干燥制得氢氧化镁。化学合成法中应用较多的方法包括氢氧化钙法、氨法、氢氧化钠法。采用这些方法生产的是轻质氢氧化镁。氢氧化钙法又称石灰乳法, 是以 Ca(OH)2为沉淀剂, 是一种传统的制备 方法。该法优点是原料易得, 生产工艺简单, 成本较低。但是, 由于所得产品粒度小 (可达 0. 51μm 以下) , 聚附倾向大, 难于沉降、过滤及洗涤, 并且易吸附硅、钙、铁等杂质离子,因此产品纯度低, 只适用于对纯度要求不太高的行业, 如烟气脱硫和酸性废水中和等。 氢氧化钠法是采用氯化镁水溶液与烧碱反应制备氢氧化镁。该方法优点是操作简单, 产物的形貌、粒度分布及纯度、晶体结构均易于控制, 适宜制备高纯微细产品。但是, 烧碱的使用会使成本增大;另外, 由于粒度较细, 过滤有一定困 难。用氢氧化钠沉淀卤水生成碱式氯化镁沉淀, 如果要得到氢氧化镁需要在高压 釜中再进行水热处理, 使之转化成氢氧化镁晶体。由于氢氧化钠是强碱, 如果条件控制不当会使生成的氢氧化镁形成胶体, 给产物性能的控制带来困难, 同时 也易带入较多的Na 和 Cl 。与氨法比较, 该方法的母液回收不如氨法容易。 + - +

铝阳极氧化工艺

铝阳极氧化 工艺 铝阳极氧化工艺 第一部分工艺流程 一、工艺流程及工艺条件 1、铝阳极氧化处理流程如下: 脱脂→水洗×2→(酸蚀→水洗×2)→碱蚀→水洗×2→中和→ →锡盐着色(红底香槟色系)→ →单锡盐着色(古铜色系)→ 水洗×2→氧化→水洗×2→→镍锡盐着色(古铜色系)→→ →硒盐着色(钛金色系)→ →锰盐着色(金黄色系)→ →水洗×2→封闭→水洗→水洗(或热水洗)→晾干 →纯水洗→电泳→纯水洗→纯水洗→滴干→烘烤 二.设备材质: 管道材料:PVC 槽体材料:PVC或PP 第二部份化工工艺 1.槽液组成及化学品简介 第一步:脱脂 选用化学品:Potencer AC 酸性脱脂剂AC是为铝及铝合金设计的专业清洗配方。适用于常温浸

渍脱脂。对铝材的侵蚀很小,但能有效清除表面的各种油污,及去除 自然氧化膜,且不会如碱蚀产生大量气体和黑污。对水质要求低,水 洗容易。低泡沫、避免脱脂槽泡沫过多而溢流。 使用条件: AC 浓度: 4~7%(体积比) 时间: 2~10 分钟(视油污及处理流程而定) 温度:20~30℃ 开槽方法:先加入槽体积一半的水,然后加入计算量的AC,搅拌5min 左右,再补加水至规定体积。 第二、三步:自来水水洗 第四步:酸蚀 选用化学品:Potencer C-11 Potencer C-11是精心研发使用于铝材酸蚀砂面作业中。能快速 整平、消除铝材表面的模具痕,获得美观的磨砂外观,并可大量降低 铝材损耗。 使用条件: 开槽浓度:Potencer C-11 80~160克/升; 温度:常温~50℃。 时间: 3~ 6分钟。 须使用过滤设施。 开槽方法:先加入槽体积一半的水,然后在搅拌下慢慢加入计算量的C-11,再补加水至规定体积。控制温度在规定范围,放一根废铝材反 应30min左右,取出,即可试生产。 第五、六步:自来水水洗 (第四、五、六步在有的厂家没有应用) 第七步:碱蚀 选用化学品:Potencer ADD及氢氧化钠

铝及铝合金的微弧氧化技术

铝及铝合金的微弧氧化技术 1.技术内容及技术关键 (1)微弧氧化技术的内容和工艺流程 铝及铝合金材料的微弧氧化技术内容主要包括铝基材料的前处理;微 弧氧化;后处理三部分。其工艺流程如下:铝基工件7化学除油7清洗7微弧氧化7清洗7后处理7成品检验。 (2)微弧氧化电解液组成及工艺条件 例1.电解液组成:K2SiO3 砂10g/L, Na2O2 4?6g/L, NaF 0.5? 1g/L, CH3COONa 23g/L, Na3VO3 1 ?3g/L;溶液pH 为11 ?13;温度为20?50 C;阴极材料为不锈钢板;电解方式为先将电压迅速上升至300V,并保持5?10S,然后将阳极氧化电压上升至450V,电解5?10min。例2两步电解法,第一步:将铝基工件在200g/L的K2O?nSiO2 (钾水玻璃)水溶液中以1A/dm2的阳极电流氧化5min; 第二步:将经第一步微弧氧化后的铝基工件水洗后在 70g/L的 Na3P2O7水溶液中以1A/dm2的阳极电流氧化15min。阴极材料为:不锈钢 板;溶液温度为20?50 C o (3)影响因素 ①合金材料 及表面状态的影响:微弧氧化技术对铝基工件的合金成分要求不高,对一些普通阳极氧化难以处理的铝合金材料,如含铜、 高硅铸铝合金的均可进行微弧氧化处理。对工件表面状态也要求不高,一般不需进行表面抛光处理。对于粗糙度较高的工件,经微弧氧化处理后表面得

到修复变得更均匀平整;而对于粗糙度较低的工件, 经微弧氧化后,表面粗糙度有所提高。 ②电解质溶液及其组分的影响:微弧氧化电解液是获到合格膜层的技术关键。不同的电解液成分及氧化工艺参数,所得膜层的性质也不同。微弧氧化电解液多采用含有一定金属或非金属氧化物碱性盐溶液(如硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐等),其在溶液中的存在形式最好是胶体状态。溶液的pH 范围一般在9?13之间。根据膜层性质的需要,可添加一些有机或无机盐类作为辅助添加剂。在相同的微弧电解电压下,电解质浓度越大,成膜速度就越快,溶液温度上升越慢,反之, 成膜速度较慢,溶液温度上升较快。 ③氧化电压及电流密度的影响:微弧氧化电压和电流密度的控制 对获取合格膜层同样至关重要。不同的铝基材料和不同的氧化电解液,具有不同的微弧放电击穿电压(击穿电压:工件表面刚刚产生微弧放电的电解电压),微弧氧化电压一般控制在大于击穿电压几十至上百伏的条件进行。氧化电压不同,所形成的陶瓷膜性能、表面状态和膜厚不同,根据对膜层性能的要求和不同的工艺条件,微弧氧化电压可在200?600V范围内变化。微弧氧化可采用控制电压法或控制电流法进行,控制电压进行微弧氧化时,电压值一般分段控制,即先在一定的阳极电压下使铝基表面形成一定厚度的绝缘氧化膜层;然后增加电压至一定值进行微弧氧化。当微弧氧化电压刚刚达到控制值时, 通过的氧化电流一般都较大,可达10A/dm2左右,随着氧化时间的延长,陶瓷氧化膜不断形成与完善,氧化电流逐渐减小,最后小于

镁合金微弧氧化 100125127

镁合金化学镀镍层的制备及性能测试 学生姓名:吴盛文张建欢严寒 指导老师:王春霞 摘要:为了优化镁合金表面化学镀镍工艺,降低施镀过程中的污染,研究了镁合金表面直接化学镀镍以及镁合金微弧氧化后化学镀镍工艺,并对两种镀层表面进行观察,以及对基体的结合力、镀层的防腐蚀性能进行进行了分析比较。研究结果表明:镁合金表面通过直接化学镀镍获得结合力并不是良好,表面硬度并不是较高的镀镍层,而镁合金微弧氧化后化学镀镍镀层的耐腐蚀能良好,对合金基体可以起到较好的防护作用。 前言 镁合金的表面处理方法很多,其中,微弧氧化后可获得较好的耐蚀性和耐磨性,但表面多孔容易被污染,不适宜一些表面技术要求美观的零件或制品,如手机,笔记本电脑外壳的应用,化学镀镍也是一种可以获得良好的耐蚀性和耐磨性的表面处理方法,但镀层一般较薄,有针孔存在,与基体结合强度较低,而且生产成本较高,如果将上述方法的优点结合起来,先进行微弧氧化在镁合金表面生成一层陶瓷氧化膜,然后进行化学镀镍,从而使镁合金表面具有优良的耐磨性,耐蚀性和美观,容易清洁的特点,扩大其应用范围。 本课题研究的是镁合金直接镀镍及镁合金微弧氧化之后化学镀镍处理的研究。 2试验 2.1基材 本试验所用式样为压铸镁合金,尺寸为100mm * 60mm*5mm,对式样清洗之后将式样放入干燥的环境中备用

2.2实验药品及仪器 表.化学直接镀镍药品和工艺参数 硫酸镍NiSO4.7H2O 30g/L 次磷酸钠NaH2PO2.H2O 20g/L 无水醋酸钠CH3COONa 20g/L 柠檬酸钠NaC6H5O7.2H2O 10g/L pH 4--4.5 T 80-85℃t 60min 试验仪器:水浴加热器 烧杯 量筒 温度计 2.3化学镀镍装置 2.4工艺流程 镁合金化学镀镍工艺流程 序号工艺药水编号配槽用量工艺参数

硬质阳极氧化Word版

硬质阳极氧化是一种厚膜阳极氧化法,这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化表面处理工艺。此种工艺,所制得的阳极氧化膜最大厚度可达250微米左右,在纯铝上能获得1500kg/mm2的显微硬度氧化膜,而在铝合金上则可获得400~600kg/mm2的显微硬度氧化膜。其硬度值,氧化膜内层大于外层,即阻挡层大于带有孔隙的氧化膜层,因氧化膜内有松孔,可吸附各种润滑剂,增加了减摩能力,氧化膜层导热性很差,其熔点为2050℃,电阻系数较大,经封闭处理(浸绝缘物或石蜡)击穿电压可达2000V,在大气中较高的抗蚀能力,具有很高的耐磨性,也是一种理想的隔热膜层,也有良好的绝缘性,并具有与基体金属结合得很牢固等一系列优点,因此在国防工业和机械零件制造工业上获得及其广泛的应用。主要应用于要求高耐磨、耐热、绝缘性能好等的铝和铝合金零件上。如各种作为圆筒的内壁,活塞、汽塞、汽缸、轴承、飞机货舱的地板、滚棒和导轨、水利设备、蒸汽叶轮、适平机、齿轮和缓冲垫等零件。用硬质氧化工艺来代替传统的镀硬铬镀层,与硬铬工艺相比它具有成本低,膜层结合牢固,镀液,清洗废液处理方便等优点。但此工艺所得膜层的缺点是膜层厚度较大时,对铝和铝合金的机械疲劳强度指标有所影响。硬质阳极氧化电解方法很多,例如:硫酸、草酸、丙二醇、磺基水杨酸及其它的无机盐和有机酸等。所用电源可分为直流、交流和交直流叠加电源等几种,目前广泛应用的有下列两种硬质阳极氧化。 (1)硫酸硬质阳极氧化直流法; (2)草酸硬质阳极氧化交直流重选法。 其中,硫酸法是目前得到较广泛应用的一种硬质氧化法. 1 硬质阳极氧化原理 铝合金硬质阳极氧化原理,就是在电场的作用下,加速铝合金表面氧化膜的形成即用铅板作阴极,铝合金制作阳极,稀硫酸溶液作电解液,当通过直流电时,H+便向阴极移动,产生阴极反应: 4H2+4e=2H2↑而OH-便向阳极运动产生阳极反应: 4OH--4e=2H2O+2O↑当在阳极上失去多余的电子,所析出的氧呈原子状态,由于原子状态的氧要比分子状态的氧更为活泼,更易与铝起反应: 2A1+3O→A12O3 上述—反应在铝和铝合金制件表面是均匀地,同时进行地。 氧化膜随着通电时间的增加,电流增大而促使氧化膜增厚。与此同时,由于(Al2O3)的化学性质有两重性,即它在酸性溶液中呈碱性氧化物,在碱性溶液中呈酸性氧化物。无疑在硫酸溶液中氧化膜液发生溶解,只有氧化膜的生成速度大于它的溶解速度,氧化膜才有可能增厚,当溶解速度与生成速度相等时,氧化膜不再增厚。当氧化速度过分大于溶解速度时,铝和铝合金制件表面易生成带粉状的氧化膜。 硬质阳极氧化的电解液时在-10℃~+5℃左右的温度下电解。由于硬质阳极氧化所生成的氧化膜层具有较高的电阻,会直接影响到电流强度的氧化作用。为了取得较厚的氧化膜,势必要增加外电压,其目的是为了消除电阻大的影响,而使电流密度保持一定,但电流较大时会产生激烈的发热现象,加上生成氧化膜时会放出大量的热量,使零件周围电解液温度剧烈上升,温度上升将会加速氧化膜的溶解,使氧化膜无法变厚。另外,发热现象在膜层与金属的接触处最严重,如不及时解决,加工零件的局部表面会因温度上升而被烧坏。 解决办法,就是采用冷却设备和搅拌相结合。冷却设备使电解液强行降温,搅拌是为了使整槽电解温度均匀,以利于获得较高质量的硬质氧化膜。 2 硬质阳极氧化法工艺要求 为了得到质量较好的硬质阳极氧化膜,并能保证零件所需要尺寸,必须按下列要求来进行加工. 2.1 锐角倒圆被加工零件不允许有锐角、毛刺以及其它各种尖锐的有棱角的地方因为硬质氧化,一般阳极氧化时间均是很长的,而且氧化过程(A1+O2→A12O3+ Q )本身就是一个放热反应。又由于一般零件棱角的地方往往又是电流较为集中的部位所以这些部位最易引起零

铝合金阳极氧化工艺流程(完整资料).doc

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采用铝丝吊挂以防型材间碰擦或触碰槽内极板,而擦伤或烧伤型材表面。 3.2.7选用副杆挂具时,优先选用插杆,采用铝丝绑扎时,一定要间隔均匀,露头应小于25mm。 3.2.8截面大小、形状悬殊的型材严禁装挂在同一排上。 3.2.9装挂或搬运型材,必须戴好干净手套,轻拿轻放、爱护、防护好型材表面,严禁野蛮操作。 3.2.10装挂或搬运型材时必须加强自检和互检,不合格的型材严禁装挂,表面沾有油污或铝屑(毛刺)的型材必须采取适当的措施处理干净。 3.2.11剔除不合格型材后,必须按订单支数及时补足。 3.2.12装挂区的型材不宜存放太久,以防废气腐蚀型材表面。3.2.13认真填写《装挂记录》和《氧化工艺流程卡》上装挂部分的记录,准确计算填写每挂氧化面积,随时核对订单,确保型号、支数、颜色不出差错。 3.2.14认真做好交接班手续和工作区的环境卫生。 4、氧化台生产前的准备工作: 4.1检查各工艺槽的液面高度,根据化验报告单调整各槽液浓度,确保槽液始终符合工艺要求,并经常清除槽液中的污物。 4.2检查行车、冷冻机、整流器、循环酸泵、水泵、转移车、固化炉等设备是否正常,如有异常应及时排除,严禁带病运行。4.3检查纯水洗槽和自来水洗槽的PH(或电导率)和洁净度、不符合工艺要求的应及时更换或补水溢流。 4.4打开碱蚀、热纯水槽、封孔槽的蒸汽或冷却水,打开氧化槽、着色槽、电泳槽的循环冷却系统,确保槽液均匀、温度达到工艺要求。 4.5检查罗茨风机和抽、排风机,并在生产前开启。 4.6认真核对《氧化工艺流程卡》,明确生产要求,准备好比色用色板。 5、氧化台操作的通用要求: 5.1每次吊料不准超过两挂,并且两挂之间必须保持一定的间距,

钛合金的微弧氧化

轻金属表表面处理 0908030227 彭睿

钛合金的微弧氧化 关键词钛合金微弧氧化氧化膜 摘要:着科学技术的发展与进步,钛及其合金的应用越来越广泛,虽然它们具有很多优良的性能,但其表面的耐磨、耐蚀性能还不能满足某些关键零部件的要求,尤其在航天、航空领域,微弧氧化技术的出现则较好地解决了这个问题。本文介绍了钛合金的微弧氧化基本原理、氧化膜特点、对氧化膜的影响因素、以及发展前景和一些问题。 前言:钛合金是一种以钛为基加入适量其他合金元素组成的合金,耐海水腐蚀性能优异。它具有重量轻、比强度大、热稳定性好等优良的综合性能,广泛应用于航空、航天以及民用工业中。但美中不足的是钛合金的表面硬度较低、耐磨性及耐腐蚀较差,特别是钛合金与其它金属接触时很容易发生接触腐蚀,严重制约了其进一步应用,为此国内外先后对钛合金表面进行了改性研究,以提高其表面性能。传统的表面改性技术有阳极氧化、PVD/CVD、离子注入、热喷涂及热氧化法等。钛合金阳极氧化膜厚度一般小于1um,达到2~3um已属不易,而且硬度较低,因此有必要发展新的低成本高性能的涂层制备技术。微弧氧化这一高新技术综合地解决了上述难题。微弧氧化又称微等离子体氧化,是通过电解液与相应电参数的组合,在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层。 微弧氧化的概况 早在20世纪30年代初德国科学家A.Gunterschulze和H.Betz第一次报道了在高电场下浸在液体里的金属表面出现火花放电现象,火花对氧化膜具有破坏作用,在没有发现产生硬质层的条件下,做出了“为了得到高质量的涂层,就不应该用高于出现火花时的电压”的结论,但他们为火花阳极氧化奠定了初步的理论基础。这一观点一直延续到20世纪70年代,尽管少数学者对这一现象持保留观点,但始终没能彻底改变这个结论。1969年,前苏联科学家G.A.Markov在向铝及铝合金材料施加高于火花区电压时,突破性地获得了高质量的氧化膜,这种膜层具有很好的耐磨性和耐腐蚀性,他把这种在微电弧条件下通过氧化获得涂层的过程称为微弧氧化(Microarc Oxidation,MAO)。此后G.A..Markov课题组进行大量基础性研究,并在此基础上进行了应用研究。期间美国、德国对此技术也进行广泛的研究,其中包括实际应用。从文献上看,美国、德国、前苏联三国基本上各自独立地发展这项技术,相互之间文献引用很少№’7J。这一技术在20世纪80年代开始在世界范围内进行广泛交流。进入20世纪90年代,美国、德国、俄国、日本等国都加快了该项技术的研究开发工作。从文献看,所用电源模式各异,但研究结果表明,使用交流电源,在铝、镁、钛等合金表面生长的氧化膜的性能好于直流电源,因此交流模式是当今微弧氧化技术的重要发展方向。从前苏联到今天的俄罗斯,在该项技术上的研究与开发应用一直处于世界领先地位,在机理上提出了自己的理论,并且已成功应用于许多工业领域,如航空、纺织、石油、交通等部门。 其它国家如美国、德国等在该项技术上的研究及应用也有较高的水平。从20世纪90年代国内开始关注此项技术,主要有哈尔滨工业大学、北京师范大学、西

微弧氧化工艺及设备

微弧氧化工艺及设备 等离子体微弧氧化简称微弧氧化(MAO)又称为微等离子体氧化(MPO)、阳极火花沉积(ASD) 或火花放电阳极氧化(ANOF),还有人称之为等离子体增强电化学表面陶瓷化(PECC)。该技术的基本原理及特点是:在普通阳极氧化的基础上,利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的反应,从而在以铝、钛、镁金属及其合金为材料的工件表面形成优质的强化陶瓷膜的方法。 该方法是通过用专用的微弧氧化电源在工件上施加高电压,使工件表面的金属与电解质溶液相互作用,在工件表面形成微弧放电,在高温、电场等因素的作用下,金属表面形成陶瓷膜,达到工件表面强化、硬度大幅度提高、耐磨、耐蚀、耐压、绝缘及抗高温冲击特性得到改善的目的。它是一种直接在有色金属表面原位生长陶瓷层的新技术,该技术是最近十几年在阳极氧化基础上发展起来的,但两者在机理上、工艺上以及膜层性能上都有许多不同之处。所谓等离子体就是由大量的自由电子和离子组成,且在整体上表现为电中性的物质,它被称为固态、气态和液态以外的第四态。处于热等离子态的物质具有强的导电性,且能量集中,温度较高,是一个高热、高温的能源。与传统的阳极氧化法相比,微弧氧化陶瓷膜与基体结合牢固,结构致密,具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性、具有广阔的应用前景。 上世纪30年代初期,Günterschulze和Betz第一次报道了在高电场下,浸在液体里金属表面出现火花放电现象,火花对氧化膜具有破坏作用。后来研究发现利用此现象也可生成氧化膜。此技术最初采用直流模式,应用于镁合金的防腐上,直到现在,镁合金火花放电阳极氧化技术仍在研究开发之中。约从70年代开始,美国伊利诺大学和德国卡尔马克思城工业大学等单位用直流或单向脉冲电源开始研究Al、Ti等阀金属表面火花放电沉积膜,并分别命名为阳极火花沉积和火花放电阳极氧化。俄罗斯科学院无机化学研究所的研究人员1977年独立地发表了一篇论文,开始此技术的研究。他们采用交流电压模式,使用电压比火花放电阳极氧化高,并称之为微弧氧化。从文献上看,美、德、俄三国基本上是各自独立地发展该技术,相互间文献引用很少。进入90年代以来,美、德、俄、日等国加快了微弧氧化或火花放电阳极氧化技术的研究开发工作。我国目前绝大多数科研机构仍然处于起步阶段。总之,该技术已引起国内外许多研究者的关注,正成为国际材料科学研究热点之一。 我公司科研人员从1999年开始引进俄罗斯技术从事这方面的研究工作,对铝、镁、钛及其合金微弧氧化膜层的形成机理和陶瓷层的性能进行了深入的研究,从微观分析入手,对陶瓷膜层进行分析后,改进了溶液配方和工艺,显著地提高了陶瓷层的性能。我公司于2006年研制成功的“大功率微弧氧化电源”,居国内领先水平,适应产业化需要,目前已给多家汽车配件、纺织机械、印刷机械、医疗器械、电器设备、铝及镁合金制品等生产厂家和军工企业、国家科研院所、高等院校加工了种类繁多、满足技术要求的陶瓷化样品及零部件,正在与多家公司洽商“微弧氧化陶瓷”项目的合作,并已给国内一些公司建起了微弧氧化陶瓷生产线。运用我公司微弧氧化设备及工艺加工过的试样、产品,经国家权威测试机构测试及有关厂家、院校试验,其性能指标均达到了需求的各项技术指标。 (1)大幅度地提高了材料的表面硬度, 显微硬度在1000至2000HV(维氏硬度),最高可

铝氧化着色工艺流程

氧化着色工艺规程 1、主题内容与适用范围: 本规程规定了铝及铝合金阳极氧化、着色、电泳生产的工艺和操作的技术要求及规范。 2、工艺流程(线路图) 基材装挂脱脂碱蚀中和阳极氧化电解着色封孔 电泳涂漆 固化卸料包装 入库 入库 3、装挂: 3.1装挂前的准备。 3.1.1检查导电梁、导电杆等导电部位能否充分导电、并定期打磨、清洗或修理。 3.1.2准备好导电用的铝片和铝丝。 3.1.3检查气动工具及相关设备是否正常。 3.1.4核对流转单或生产任务单的型号、长度、支数、颜色、膜厚等要求是否与订单及实物相符。 3.1.5根据型材规格(外接圆尺寸、外表面积等)确定装挂的支数和间距、色料间距控制在型材水平宽度的1.2倍左右,白料间距控制在型材宽度的1倍左右。 3.1.6选择合适的挂具,确保正、副挂具的挂钩数与型材的装挂支数一致。 3.2 装挂: 3.2.1装挂时应先挂最上面一支,再固定最下面一支,然后将其余型材均匀排布在中间、并旋紧所有铝螺丝。 3.2.2装挂前在型材与铝螺丝间夹放铝片,以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。 3.2.3装挂时,严禁将型材全部装挂在挂具的下部或上部。 3.2.4装挂的型材必须保持一定的倾斜度(>5°)以利于电泳或着色时排气,减少斑点(气泡)。 3.2.5装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。 3.2.6易弯曲、变形的长型材,在型材的中间部位增加一支挂具或采用铝丝吊挂以防型材间碰擦或触碰槽内极板,而擦伤或烧伤型材表面。 3.2.7选用副杆挂具时,优先选用插杆,采用铝丝绑扎时,一定要间隔均匀,露头应小于25mm。 3.2.8截面大小、形状悬殊的型材严禁装挂在同一排上。 3.2.9装挂或搬运型材,必须戴好干净手套,轻拿轻放、爱护、防护好型材表面,严禁野蛮操作。 3.2.10装挂或搬运型材时必须加强自检和互检,不合格的型材严禁装挂,表面沾有油污或铝屑(毛刺)的型材必须采取适当的措施处理干净。 3.2.11剔除不合格型材后,必须按订单支数及时补足。 3.2.12装挂区的型材不宜存放太久,以防废气腐蚀型材表面。 3.2.13认真填写《装挂记录》和《氧化工艺流程卡》上装挂部分的记录,准确计算填写每挂氧化面积,随时核对订单,确保型号、支数、颜色不出差错。 3.2.14认真做好交接班手续和工作区的环境卫生。 4、氧化台生产前的准备工作: 4.1检查各工艺槽的液面高度,根据化验报告单调整各槽液浓度,确保槽液始终符合工艺要求,并经常清除槽液中的污物。 4.2检查行车、冷冻机、整流器、循环酸泵、水泵、转移车、固化炉等设备是否正常,如有异常应及时排除,严禁带病运行。 4.3检查纯水洗槽和自来水洗槽的PH(或电导率)和洁净度、不符合工艺要求的应及时更换或

微弧氧化技术重难点详解

微弧氧化技术重难点详解 微弧氧化又称微等离子体氧化,是通过电解液与相应电参数的组合,在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层。具有材料表面硬度高、耐磨性能好、工艺可靠、设备简单、操作方便等特点。 近年来,铝合金微弧氧化技术在纯铝、铝镁合金、铝硅合金、铝铜镁合金以及铝基复合材料等基体上取得突破。通过这种工艺可以给金属加工多种微弧氧化膜涂层,包括耐腐蚀涂层,耐磨涂层,电防护涂层,装饰涂层,光学涂层等,微弧氧化技术已经在航空航天、兵器、医疗设备、仪表仪器、化工机械设备、汽车工业以及3C产品等许多领域广泛应用。 微弧氧化是从普通阳极氧化发展而来,他突破了传统的阳极氧化电流、电压法拉第区域的限制,把阳极电位由几十伏提高到几百伏,氧化电流从小电流发展到大电流,由直流发展到交流,致使在样品表面上出现电晕、辉光、微弧放电、甚至火花放电等现象。微弧氧化装置包括专用高压电源、氧化槽、冷却系统和搅拌系统。氧化液大多采用碱性溶液,对环境污染小。溶液温度以室温为宜,温度变化范围较宽。溶液温度对微弧氧化的影响比阳极氧化小得多,因为微弧区烧结温度达几千度,远高于槽液。 以下是微弧氧化的工艺特点: 1.工艺过程简单,占地小、处理能力强,生产效率高。

2.无毒环保,该液体不含有毒物质和重金属。再生重复使用效率高。 3.提高工件表面硬度、增强耐磨性能 4.抗腐蚀性能、绝缘性能优良。 5.通过改变工艺参数可得到不同特性的氧化膜层。如致密性、膜层厚度、抗腐蚀性,绝缘性等。 6.通过改变液体成分,可使膜层有特种性能,或得到不同颜色。 7.该工艺可代替阳极氧化,且效果远远优于阳极氧化。 微弧氧化膜的性能与膜层的表面质量和膜层总厚度及膜层中致密层和疏松层的比例密切相关。致密层占总膜厚的比例越大,膜的硬度和耐磨性、耐蚀性越好。 微弧氧化膜具有特殊的多孔质结构,使得它在金属材料功能化方面有着巨大的应用潜力,如在微弧氧化膜的细孔中填充润滑性物质,可以作为性能优良的减摩抗磨材料。下面列出了影响微弧氧化膜层性能的主要因素: 电流密度:(1)电流密度越大,氧化膜的生长速度越快,膜厚度不断增加,但易出现烧损现象;(2)随着电流密度的增加,击穿电压也升高,氧化膜表面粗糙度也增加;(3)随着电流密度的增加,氧化膜硬度增加。 氧化时间:(1)随着氧化时间的增加,氧化膜厚度增加,但有极限氧化膜厚度; (2)随着氧化时间的增加,膜表面微孔密度降低,但粗糙度变大。如果氧化时间足够长,达到溶解与沉积的动态平衡,对膜表面有一定的平整作用,表面粗糙度反而

钛合金微弧氧化

钛合金微弧氧化技术 1.钛合金微弧氧化概述 微弧氧化( Microarc oxidation,MAO) 又称微等离子体氧化(Micmplasma oxidation,MPO),由于在研究这项技术的过程中,对微弧氧化本质认识的不同,因此在发展过程中出现了不同的术语:阳极火花沉积,火花放电阳极氧化,等离子体电解阳极化处理,而一般称为微弧氧化或微等离子体氧化。 微弧氧化是指把有色金属放在电解液中,利用微弧放电在金属表面原位生长氧化膜的技术。该氧化膜具有优良的性质,主要应用于机械、电气、汽车、武器装备、航天和航空等行业的关键零部件的表面处理,解决表面的高温烧蚀、磨损和腐蚀等问题。比如,俄罗斯在制造洲际弹道导弹子母弹的生产过程中应用了微弧氧化技术,水上快艇高速发动机缸体下套与活塞经过微弧氧化处理后,耐磨性提高了几十倍,这些都是其它表面处理技术无法代替、无法比拟的。 早在20世纪30年代初德国科学家A.Gunterschulz和H.Betz 第一次报道了在高电场下浸在液体里的金属表面出现火花放电现象,火花对氧化膜具有破坏作用在没有发现产生硬质层的条件下,做出了“为了得到高质量的涂层,就不应该用高于出现火花时的电压”的结论,但他们为火花阳极氧化奠定了初步的理论基础。这一观点一直延续到2 0世纪7 O年代,尽管少数学者对这一现象持保留观点,但始终没能彻底改变这个结论。 1969年,前苏联科学家G.A.Markov 在向铝及铝合金材料施加高于火花区电压时,突破性地获得了高质量的氧化膜,这种膜层具有很好的耐磨性和耐腐蚀性,他把这种在微电弧条件下通过氧化获得涂层的过程称为微弧氧化( Microarc Oxidation,MAO) 。此后G.A. 一Markov 课题组进行大量基础性研究,并在此基础上进行了应用研究。期间美国、德国对此技术也进行广泛的研究,其中包括实际应用。从文献上看,美国、德国前苏联三国基本上各自独立地发展这项技术,相互之间文献引用很少。这一技术在20世纪80年代开始在世界范围内进行广泛交流。 钛合金具有重量轻、比强度大、热稳定性好等优良的综合性能,广泛应用于航空、航天以及民用工业中。但美中不足的是钛合金的表面硬度较低、耐磨性及耐腐蚀较差,特别是钛合金与其它金属接触时很容易发生接触腐蚀,严重制约了其进一步应用,为此国内外先后对钛合金表面进行了改性研究,以提高其表面性能。传统的表面改性技术有阳极氧化、P V D /C V D、离子注入、热喷涂及热氧化法等。钛合金阳极氧化膜厚度一般小于1μm,达到2~3μm己属不易,而且硬度低,目前仅在装饰涂层方面有所应用。P V D/C V D、离子注入及热氧化法在涂层制备过程中需要保持高温,在一定程度上改变了基体与涂层的结构,使基体的力学性能明显变坏( 塑性恶化) ;P V D/C V D及离子注入法需要昂贵的真空或气氛保护条件,制备成本明显提高;而热氧化法能耗大、时间长及劳动强度大,得到的涂层不均匀。因此有必要发展新的低成本高性能的涂层制备技术。微弧氧化这一高新技术综合地解决了上述难题,在实践中取得了很好的效果。 2.微弧氧化膜生成的基本原理及生长过程 微弧氧化是从普通阳极氧化发展而来的,它的基本原理是:突破了传统的阳极氧化对电流、电压的限制,把阳极电压由几十伏提高到几百伏,当电压达到某一临界值时,击穿阀金属表面形成的氧化膜(绝缘膜),产生微弧放电并形成放电通道,在放电通道内瞬间形成高温高压并伴随复杂的物理化学过程,使金属表面原位生长出性能优良的氧化膜。 在微弧氧化过程中,把工件放人电解槽中,通电后工件表面现象及膜层生长过程具有明

氧化镁用途

氧化镁的用途广泛,应用于:化工产品-水硫酸镁、七水硫酸镁,耐火材料方面是制作炼钢镁球炉底料的主要原料。建筑方面广泛应用于集装箱、防火板、工艺美术、蔬菜大棚、墙体保温板、活动板、石棉瓦等制作。以及磁性材料、工程塑料、新型橡胶、医药化工、石油化工、冶金材料、粘胶剂、油漆、石墨、陶瓷等领域,另外还可作有机化学品的催化剂、促进剂、活性剂、食品及饲料填加剂等。 工业氧化镁的分类与用途 一轻质氧化镁:主要用于橡胶.染料.催化剂.钢球抛光.电子陶瓷.黏合剂等诸多行业,应用面广泛。 二活性氧化镁:主要用于医用橡胶制品、胶粘剂等行业。 三胶粘剂专用氧化镁:用于高档胶粘剂方面具有吸碘值高、分散性好、含铁量低等诸多优点,与树脂熬合能有效防止胶液分层和沉淀,可使胶液透明度提高耐热,提高胶液存放稳定性。 四电缆橡胶专用氧化镁:用于橡套电缆、矿用电缆、船用电缆等行业,可使电缆提高防腐、耐酸,抗高温等性能,提高恶劣条件下工作稳定性。 五浓硝酸专用氧化镁:用于稀硝酸提纯生产浓硝酸,主要在生产过程中起到吸水作用。六饲料级氧化镁:用于动物饲料的添加剂,可防止因缺镁引起的动物饲料神经系统疾病。

七医药级氧化镁:用于医药中间体和胃药添加剂,可有效控制胃酸和十二指溃疡等作用。八高纯氧化镁:主要用于耐高温作业,用于钢铁行业炼钢炉衬里、出口,等行业。 九氢氧化镁:阻燃剂,主要用于防腐耐火等行业,防火板,阻燃电缆等行业。 十刹车片专用氧化镁:主要用于耐磨材料,耐高温防燃剂,提高材质稳定性等特点。 十一其他特殊行业专用氧化镁:如试剂级等。 氧化镁氯化镁氧化镁的用途广泛应用于:化工产品-水硫酸镁、七水硫酸镁,耐火材料方面是制作炼钢镁球炉底料的主要原料。建筑方面广泛应用于集装箱、防火板、工艺美术、蔬菜大棚、墙体保温板、活动板、石棉瓦等制作。有一种至今还没有人使用的新型涂料,这种涂料名为“镁漆”,镁漆防火、防锈、防霉、防蚀、防水;由其是防火性能现今没有几种物质材料可以相比,上万度的高温对他都无可奈何,甚至用于高超音速的战机机头和弹道导弹弹头的防高温涂料亦是可行;镁漆与金属特别是钢铁沾合性能很好,沾上凝固后怎样都刮不下来,除非用钢砂打掉一层钢表,是一种永久性的涂料;镁漆的生产工艺很简单,可以随用随生产,只要掌握配方和温度控制就可以;镁漆生产成本偏低只是油漆的三份之一或一半;美漆不含油基,无毒、无臭、无污染,即使吃少量下肚子里也无大害(当然无人会吃)另外,镁漆是一种环保防火涂料,纽约世贸大厦如是用它来涂抹结构钢架,作防火防锈的涂料,不一定会倒塌;镁漆是纯白色的而且越泡在水里越白,不会发黑发黄,喜欢什么颜色生产时加添色素就可以,很方便,悉随尊便·镁漆是一种理想的

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