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铝氧化膜裂纹的产生原因与改善 不锈钢研磨液

作者:admin 时间:2022-10-28 10:03:59 点击:

铝氧化产品因其优异的装饰性、防护性,以及它的良好的硬度、耐磨、绝缘等性能,在我们日常生活中随处可见,如电子、建材、家具、化妆品、航天、汽车等领域。

   铝氧化膜裂纹的产生原因与改善 不锈钢研磨液(图1)铝氧化膜裂纹的产生原因与改善 不锈钢研磨液(图2)

虽然某些特殊情况下,裂纹是有益的,比如一些耐磨损的配件,正是利用了有裂纹的氧化膜可以吸纳更多的润滑油脂,从而减轻氧化膜的磨耗。


然而,一般来讲,铝氧化膜有裂纹产生,将会导致工件的耐蚀性能下降;有裂纹的地方,会更容易受到空气中酸汽、碱汽以及其它一些混合的腐蚀性气体的侵蚀,从而使工件寿命缩短。


那么,氧化膜的裂纹是如何产生的呢?


一般来说,有以下几种原因:


1、铝和铝阳极氧化膜的线胀系数的差异


铝和铝阳极氧化膜的线胀系数大致相差5倍,这两种材料相互紧靠、连接在一起。温度升高时铝膨胀很大,而铝阳极氧化膜却不能达到相互程度,从而产生裂纹。


2、伴随阳极氧化反应的阳极氧化膜的内应力


由于铝在阳极氧化中发生体积膨胀,阳极氧化膜上产生的压力有阻止开裂的倾向,但是随着阳极氧化膜变厚、电流密度升高,应力朝拉应力方向移动,因此,仅仅通过弯曲的力就会产生裂纹。残余应力随阳极氧化膜生长的变化。


3、突出部位阳极氧化膜生长


在突出部位,伴随阳极氧化膜的生长,由于原来铝表面向外部胀出的阳极氧化膜不能充分覆盖铝材表面,因此,阳极氧化膜产生了由表面到铝基体的裂纹。


由此看来,防止铝氧化膜破裂要从减小铝基体的拉应力和提高表面氧化膜塑性两个方面考虑。


以下几种措施可有效防止铝氧化膜破裂:


1、严格控制氧化膜厚度。一般来说,较厚的氧化膜通常塑性更差,由烘烤导致膜的裂纹愈深,使得肉眼看来更显眼,冷却后亦不易复原,普通氧化膜厚度宜控制在7~15μm。


2、严格控制阳极氧化槽液温度。较低的阳极氧化槽液温度,使铝表面获得的氧化膜热塑性较差,因而易产生烘烤膜裂,阳极氧化槽液温度宜控制在18~22℃;


3、适当降低烘烤升温速度和烘烤温度。如烘烤时升温速度越快、温度越高,则氧化膜所受到铝基体的拉应力及由拉应力产生的惯性力会愈大,就愈容易超过氧化膜的屈服极限而导致膜裂。


除了上述常用的方法外,还需考虑到后制程的影响。比如某钛铝结合件,做完氧化之后,还需要对钛边框镀PVD.铝氧化膜会在PVD的过程中长时间承受高温达18小时左右。这种严苛的条件对铝氧化膜的耐高温抗膜裂性能要求更高,是一般的氧化制程所不能解决的。


为此,建议使用深圳万佳原精化科技股份有限公司的用于改善膜裂的氧化添加剂和预封孔剂。这两种添加剂可以有效提高氧化膜的韧性,减少封孔过程的水合反应,从而使氧化膜在高温的过程中,减少氧化膜与基体的膨胀系数差异以及失水而导致的收缩,对改善膜裂效果显著。