Aliuminio lydinio anodinio oksido plėvelės įtrūkimas ir lupimasis

Aliuminio lydinio anodinio oksido plėvelės įtrūkimus ir lupimąsi gali sukelti įvairios nepilnos oksido plėvelės priežastys. Išsiaiškinus kiekvieno įvykio priežastis, galima geriau rasti būdų, kaip jį sušvelninti ir visiškai išspręsti.
1, įtrūkimų atsiradimas ir prevencija
1. Aliuminio ir anodinio oksido plėvelės linijinio plėtimosi koeficiento skirtumas
Linijinio plėtimosi koeficiento skirtumas tarp aliuminio anodinio oksido plėvelės ir aliuminio pagrindo yra maždaug 5 kartus kaitinant. Kai aliuminis šiluminis plėtimasis, anodinio oksido plėvelė, išauginta in situ ant aliuminio, patiria stiprų tempimo įtempį, kurį vėliau atitraukia išsipūtęs aliuminis. Kuo kietesnė ar storesnė anodinio oksido plėvelė, tuo didesnė terminio įtrūkimo rizika. Pagal praktiką įprastą sieros rūgšties anodavimo plėvelę galima uždėti esant 8 μ Kai temperatūra yra žemesnė nei m, ji gali atlaikyti daugiausia 250 laipsnių aukštoje temperatūroje kepimą be įtrūkimų po to, kai užsandarinama nikeliu vidutinėje ir aukštoje temperatūroje. Kai storis viršija 8 μ m, iš esmės neįmanoma išvengti kepimo įtrūkimų. Tuo pačiu metu eksperimento metu taip pat buvo nustatyta, kad kuo geresnis sandarinimo efektas, tuo didesnė įtrūkimų tikimybė.
Sprendimas: padidinkite anodinio oksido plėvelės tiesinį plėtimosi koeficientą.
① Pagerinus antrosios fazės pasiskirstymą lydinyje galima išvengti įtrūkimų išsiplėtimo ir judėjimo anodinio oksido plėvelės ir antrosios fazės sąsajoje, taip sumažinant įtrūkimų atsiradimą.
② Aliuminio paviršiui suteikiant tam tikrą šiurkštumą, anodinio oksido plėvelėje susidaro vietiniai smulkūs įtrūkimai, atpalaiduojami įtempiai ir sumažėja didesnių įtrūkimų atsiradimas.
③ Didelio poringumo anodinio oksido plėvelės susidarymas gali būti pasiektas oksiduojant kintamąja srove, apdorojant aliuminį anoduojant didelio tirpumo anodinio oksidavimo tirpalu arba į oksidacijos baką įdedant tam tikrų cheminių medžiagų, siekiant pagerinti anodinio oksido plėvelės porų savybes. (dažniausiai dėl to padidėja plėvelės poros ir sumažėja oksido plėvelės kietumas), todėl sumažėja įtrūkimų atsiradimas.
④ Anodinio oksido plėvelė su radialine mikroporine struktūra yra gana minkšta ir po anodavimo chromo rūgštimi jos linijinis plėtimosi koeficientas žymiai padidėja, o tai tam tikru mastu gali išvengti oksido plėvelės įtrūkimų.
2. Vidinis įtempis, kurį sukelia oksido plėvelė anodinės oksidacijos proceso metu
Paprastai anodinės oksido plėvelės augimo metu dėl tūrio padidėjimo bendras oksido plėvelės vidus patiria gniuždymo įtempį ir turi tendenciją užkirsti kelią oksido plėvelės įtrūkimams. Tačiau tirštėjant oksido plėvelei ir didėjant srovės tankiui vidinis įtempis pasislenka tempimo įtempių kryptimi. Kai kuriais atvejais kietasis anodavimas panaudoja šią savybę, kad oksidacijos metu tyčia susidarytų gana vienodi ir plataus paviršiaus įtrūkimai. Šie įtrūkimai vėlesnio naudojimo aplinkoje gali sugerti daugiau tepalo, taip sumažinant oksido plėvelės susidėvėjimą.
Sprendimas: valdykite anoduotos plėvelės vidinį įtempį. Kai anodinio oksido plėvelėje yra liekamasis gniuždymo įtempis, ją sunku įtrūkti. Todėl srovės tankio mažinimas, oksidacijos temperatūros didinimas ir oksidacijos laiko mažinimas yra naudingi siekiant išvengti oksido plėvelės įtrūkimų.
3. Anodinio oksido plėvelės auginimas ant išsikišusių dalių
Augimo proceso metu anodinio oksido plėvelės tūris palaipsniui plečiasi, todėl aliuminio medžiagos išsikišusios dalys gali sudaryti ištisą oksido plėvelę. Tačiau, jei išsikišusios dalies kreivumas yra per mažas (išsikišusi dalis per aštri), oksido plėvelės išsiplėtimas į išorę negali visiškai padengti aliuminio paviršiaus, kai susidaro storesnė oksido plėvelė, todėl nuo paviršiaus susidaro įtrūkimai į aliuminį. substratas.
Sprendimas: iškirpkite aštrius kampus, kad susidarytų didelė anoduota plėvelė.
4. Įtrūkimai, atsiradę dėl netinkamo sandarinimo pasirinkimo. Aliuminio medžiagoms, kurios turi būti ilgai veikiamos lauke, akivaizdžiai netikslinga naudoti kambario temperatūros nikelio tipo sandarinimo priemones. Yra pranešimų, kad nikelio fluorido sandarinimo priemonės yra labiau linkusios į mikroįtrūkimus nei sandarinimas verdančiu vandeniu esant stipriai saulės šviesai ar aukštai temperatūrai. Todėl natūralu statybose naudojamiems aliuminio profiliams nenaudoti šaltojo sandarinimo.
Sprendimas: geriausias aliuminio lydinių, kuriems reikia saulės spindulių, sandarinimo sprendimas yra sandarinimas be nikelio, naudojant vidutinę aukštą temperatūrą, o po to - nikelio tipo vidutinės aukštos temperatūros sandarinimas ir sandarinimas verdančiu vandeniu.
Praktiškai anodinio oksido plėvelė taip pat gali įtrūkti dėl išorinių jėgų, tokių kaip pjovimas, lenkimas ir smūgis. Todėl visiškai išvengti anodinio oksido plėvelės įtrūkimų beveik neįmanoma. Visomis sąlygomis nėra būdo visiškai išvengti įtrūkimų, tačiau taip pat yra daug prevencijos ir kontrolės metodų, kurie gali leisti atsirasti įtrūkimams, atsižvelgiant į aliuminio medžiagų naudojimo sąlygas. Todėl būtina atsižvelgti į aliuminio gaminių naudojimo ir naudojimo sąlygas. Esant ribotoms sąlygoms, sumažinti polinkį įtrūkti ir užkirsti kelią įtrūkimams, turintiems didelę žalą.
2, oksido plėvelės pašalinimas ir prevencija
Paprastai kalbant, anodinio oksido plėvelė yra porėtos struktūros plėvelės sluoksnis, kuris auga in situ ant aliuminio pagrindo. Sukibimo jėga tarp oksido plėvelės ir pagrindo yra daug didesnė nei naudojant įprastą galvanizavimą ar purškimą, todėl mažai tikėtina, kad oksido plėvelė nuplėštų nuo pagrindo veikiant mechaninėms išorinėms jėgoms. Tačiau iš tikrųjų oksido plėvelė iš tikrųjų atsiskiria. Pavyzdžiui, atliekant silpnai rūgštinės nikelio druskos elektrolizės pilkąjį testą, jei naudojami netinkami nikelio komplekso formavimo agentai, elektrolizės proceso metu įvyks dalinis oksido plėvelės atsiskyrimas.
1. Aliuminio matricinio lydinio sudėties įtaka
Dauguma Cu ir Mg lydiniuose, kuriuose yra daugiau Cu ir Mg, anodiškai ištirpsta, o dėl tirpimo susidariusių skylių susidaro nepertraukiamos anodinio oksido plėvelės. Todėl 2 ir 5 serijų lydiniai labiausiai linkę atsiskirti oksido plėvele.
2. Šiluminio plėtimosi įtaka aliuminio matricai
Tokių elementų kaip Mg ir Zn pridėjimas prie gryno aliuminio gali žymiai padidinti aliuminio matricos šiluminį plėtimąsi, taip padidinant oksidinės plėvelės įtrūkimų ir lupimo riziką.
3. Elektros energijos tiekimo nutraukimo arba oksidacijos nutraukimo poveikis
Aliuminio lydinio anodavimo proceso metu, jei nutrūksta elektros tiekimas arba tvirtinimo taškas nėra tvirtas, dėl to nutrūksta oksidacija, tarp pagrindo ir anodinio oksido plėvelės vyksta cheminis tirpimas, susidaro tuštumos ir sukibimo jėga. tarp pagrindo ir oksido plėvelės mažėja, todėl oksido plėvelė atsiskiria.
4. Laiko įtaka likutiniam oksidacijos tirpalui anodinio oksido plėvelių mikroporose
Akytoje anodinio oksido plėvelės struktūroje yra labai nedideli sieros rūgšties kiekiai, o veikiant šilumai, pavyzdžiui, sandarinimui ir elektroforetiniam kietėjimui, oksido plėvelės ir pagrindo sąsajoje susidaro žemos lydymosi temperatūros plonos plėvelės lydinio sluoksnis. Jie ištirpsta ir susidaro poros dėl vietinių baterijų susidarymo su likutiniu tirpalu, todėl sumažėja anodinio oksido plėvelės surišimo jėga ir atsiskiria.
5. Kadangi mechaninio apdirbimo įtempio įtaka nepašalinama prieš oksidaciją
Paprastai po anodavimo ir dažymo iškepusi 2-serijos lydinių oksido plėvelė yra linkusi įtrūkti ir luptis. Labiausiai tikėtina, kad to priežastis yra ta, kad po apdirbimo medžiagos paviršius patiria įtempimą. Po anodavimo įtempis padidina oksido plėvelės ir pagrindo šiluminio plėtimosi skirtumą, galiausiai dėl to oksido plėvelė atsiskiria.
6. Elektrolitinio dažymo poveikis anodinio oksido plėvelėms
Oksido plėvelės nusilupimas elektrolitinio dažymo metu atrodo dėmėtas, kurio skersmuo dažniausiai yra nuo 0,1 mm iki kelių milimetrų apskritimo formos. Kol oksido plėvelė visiškai nenulupama, ji yra suspenduota ir kartais negali būti aptikta vizualiai.
Oksidinės plėvelės lupimo principas
Šiuo metu pripažįstama teorija, kad ją sukelia vandenilio dujos. Dėl vandenilio jonų viršįtampio spalvotuose metalo druskų tirpaluose katodinės elektrolizės metu tiek metalo, tiek vandenilio jonai išleidžiami ant barjerinio sluoksnio mikroporų apačioje. Barjerinis sluoksnis sudarytas iš - Jis sudarytas iš Al2O3. Tai puslaidininkis. Mažo joninio spindulio vandenilio jonai sudaro jonų srovę per barjerinį sluoksnį, kad pasiektų aliuminio pagrindą ir išsikrautų. Mikroporų apačioje susidarančios vandenilio dujos trukdo tiekti metalo jonus. Vandenilio jonai (H plius ), išleidžiami ant aliuminio pagrindo, sudaro vandenilio dujas (H2), kurių tūris išsiplečia dešimtis kartų. Vandenilio dujos neturi vietos nuosėdoms tarp aliuminio pagrindo ir barjerinio sluoksnio, sulaužant barjerinį sluoksnį ir išsipūtus į išorę nuo įleidimo angos priešinga kryptimi. Tokiu atveju anodinio oksido plėvelė apvaliai nulupta ir apverstas kūgio formos aliuminio pagrindo pažeidimas, kuris vadinamas atskilimu.
Palyginti su kintamosios srovės elektrolitiniu dažymu, nuolatinės srovės elektrolitinis dažymas yra labiau linkęs luptis. Taip yra todėl, kad katodinės elektrolizės metu anodinio oksido plėvelėje vyksta hidrolizės reakcija, o pH mikroporose yra neutralus. Paviršiaus barjerinis sluoksnis dehidratuojasi dėl elektroosmoso. Be to, palyginti su silpnai rūgščiu nikelio druskos dažikliu, stipriai rūgštus alavo druskos elektrolitinis dažymas beveik nesukelia oksido plėvelės nulupimo.
Priemonės, apsaugančios nuo oksidinės plėvelės nusilupimo
① Pridedant atitinkamų laidžių druskų, galima pagerinti dažančiosios vonios tirpalo laidumą;
② Užkirsti kelią taršai iš dažymo rezervuarų, pvz., Na plus , K plus , AL3 plus , NO3-, CrO2- ir kitų kenksmingų jonų, ir pašalinkite ją;
③ Palaikykite tinkamą pH ir palengvinkite tinkamą vonios tirpalo cirkuliaciją dažymo proceso metu;
④ Tinkamai sureguliuokite katodinių ir anodinių reakcijų santykį.
⑤ Jei ruošinio kraštas arba pakelta padėtis atsilupa, reikia atlikti koregavimus, kad elektrolitinės srovės pasiskirstymas būtų tolygesnis. Galima naudoti švelnų paleidimą, žingsnio padidinimą arba atitinkamas srovės ekranavimo priemones.