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為什么鋁型材在草酸溶液中形成的氧化膜更耐用?
鋁型材在草酸溶液中形成氧化膜的耐蝕性和耐磨性比硫酸溶液中形成的氧化膜要好得多;下表是鋁型材在草酸溶液中形成氧化膜的標(biāo)準(zhǔn)處理條件;將這些條件與硫酸溶液中生成的氧化膜的條件進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)有許多不同點(diǎn);從電解溶液的組成來看,硫酸溶液濃度是15%,而草酸溶液濃度是3%;如果硫酸溶液濃度下降幾個百分點(diǎn),鋁型材在進(jìn)行陽極氧化電解時會發(fā)生點(diǎn)蝕,無法生成均勻的氧化膜;草酸溶液在0.1%或0.5%的低濃度時,陽極氧化電解會發(fā)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象;硫酸溶液和草酸溶液低濃度時鋁型材陽極氧化電解都會發(fā)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象;由于兩種不同溶液對鋁型材氧化膜造成化學(xué)性質(zhì)上的差異,硫酸溶液和草酸溶液所發(fā)生點(diǎn)蝕的極限濃度不同;這種“化學(xué)性質(zhì)的差異”的本質(zhì)還沒有徹底弄清楚,比如硫酸根和草酸根對鋁型材氧化膜溶解和絡(luò)合作用的差異等;
草酸溶液的液溫是30℃而硫酸溶液是20℃;草酸與硫酸相比是弱酸,所以硫酸對鋁型材氧化膜的溶解力更強(qiáng);因此,對鋁型材氧化膜溶解力強(qiáng)的硫酸溶液在低溫(20℃)時較為理想,而溶解力較弱的草酸溶液在高溫(30℃)時更好;溶液溫度相差10℃,溶解力相差2倍;假定30℃草酸溶液和20℃硫酸溶液的溶解力相同,那么如果兩種溶液溫度相同,則對鋁型材氧化膜的溶解力相差2倍;
項目
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條件
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電解液組成
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游離草酸30g/L
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溶存鋁
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5g/L
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液溫
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(28±2)℃
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電流密度
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直流和交流的場合
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直流(DC)100A/㎡
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交流(AC)100A/㎡
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時間
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25min-6μm(1100鋁型材)
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38min-9μm(1100鋁型材)
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溶液電壓
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直流(DC)25V
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交流(AC)80V
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與采用硫酸溶液對鋁型材進(jìn)行陽極氧化處理比較,草酸溶液的槽電壓更大,電流密度也更大;因草酸溶液對鋁型材氧化膜的溶解力較弱,所以同一電流密度下進(jìn)行電解需要更高的電壓;同時,與硫酸溶液進(jìn)行比較,因草酸溶液中鋁型材氧化膜生成速度較慢,所以需要較高的電流密度;電解溶液的溶解力本身就較弱,卻要在高電流密度下進(jìn)行電解,只能提高槽電壓;而槽電壓提高,導(dǎo)致鋁型材陽極氧化膜的阻擋層變厚;阻擋層變厚的同時,正如之前已反復(fù)強(qiáng)調(diào)的,生成的鋁型材氧化膜孔壁也更厚;
鋁型材氧化膜中所含離子的種類不同以及氧化膜結(jié)構(gòu)的不同對其耐蝕性也有很大的影響;
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