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電化學(xué)沉積陶瓷膜在難氧化鋁合金的研究方面取得了一些進(jìn)展,但仍存在很多限制因素,如電源設(shè)備投資大,氧化電流大,氧化時間較難控制等。并詳細(xì)研究了電解工藝參數(shù)對膜層性能的影響,同時通過SEM,XRD,EDS等表面分析分析和研究了膜層的形貌、成份和結(jié)構(gòu)。 研究工作在電化學(xué)沉積陶瓷膜基礎(chǔ)上,保留了膜層優(yōu)異的性能,克服了其在電源設(shè)備、自動控制及能耗成本方面的不足。施壓方式從較高直流或非連續(xù)陽極電壓變更為濾波直流電壓,電壓也從高達(dá)幾百伏降至了50V左右,大大降低了能耗,自動控制及生產(chǎn)性進(jìn)一步。 本研究選用了、硼酸及磺基水楊酸三種主要氧化電解質(zhì),并配以成膜促進(jìn)劑和成膜添加劑,組成復(fù)合電解液。將鋁及其合金材料置于此種復(fù)合電解液中,采用濾波直流電壓方式,對其進(jìn)行陽極化處理,可在鋁及其合金表面形成一層、灰色或香檳色系的陽極氧化膜。 氧化膜具有優(yōu)異的耐腐蝕性能和裝飾性能,且具備很好的陶瓷光澤。詳細(xì)研究了該工藝的陽極氧化特征、電解液組分以及工藝參數(shù)對膜層性能的影響。并采用了電子掃描顯微鏡(SEM)分析了膜層的微觀形貌。本嚴(yán)格遵循相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定,絡(luò),如有請告知。
連鑄連軋工藝國內(nèi)很少有人研究,應(yīng)用方面基本上是一個空白。熱軋工藝近年來之所以能得到迅速發(fā)展,除上述因素外,主要是由于鑄軋工藝生產(chǎn)的材料范圍較窄、產(chǎn)品性能差、產(chǎn)量低等缺陷造成的。新工藝在保留鑄軋工藝優(yōu)點(diǎn)的同時,克服了鑄軋工藝的許多缺陷,它加大了鑄軋機(jī)冷卻區(qū)域的長度,了冷卻強(qiáng)度,使固液兩相線溫差大于45℃的鋁合金得以生產(chǎn),擴(kuò)大了材料的生產(chǎn)范圍。 新工藝生產(chǎn)的鑄坯厚度大于12mm,在鋁金屬再結(jié)晶溫度范圍內(nèi),以大于65%的加工量進(jìn)行連續(xù)軋制,由此而生產(chǎn)出的產(chǎn)品晶粒已破碎,了鑄造組織,使再結(jié)晶晶粒較為均勻,產(chǎn)品的性能得到了極大的。新工藝較鑄軋工藝:鑄坯增厚1.5一2.5倍,速度1.5一3.0倍,綜合產(chǎn)能3一5倍.圖3以年產(chǎn)三十萬噸的鋁加工廠為例,由鋁液直接生產(chǎn)2m寬、l一2mm厚的熱軋板坯,比較了各種工藝生產(chǎn)1kg鋁板所消耗的電能。 從中可以著到,新工藝在鑄軋工藝的基礎(chǔ)上增加占61%的熱軋能耗,但省掉79%的冷軋能耗,與鑄軋工藝相比其綜合能耗降低了18%,下面以生產(chǎn)1.5一3mm的鋁裝飾板為例,對新、老生產(chǎn)工藝作進(jìn)一步的分析:鋁裝飾板通常采用IXXX系純鋁材料,部分也有采用3XXX系鋁合金材料的。 老生產(chǎn)工藝基本上采用7min厚的熱軋或鑄軋板,經(jīng)3一4個冷軋道次軋制到成品。新工藝可直接由鑄軋板經(jīng)2連軋將其加工到成品厚度,再經(jīng)冷軋1個道次的平整或由精整設(shè)備矯直、拋光以板材的表面質(zhì)量。上表對鋁裝飾板3種生產(chǎn)工藝的加工成本進(jìn)行了比較,從中可以看出采用新工藝生產(chǎn)鋁裝飾板材具有很大的價格優(yōu)勢,同時也表明了熱軋工藝生產(chǎn)普通鋁板在價格上沒有競爭力,它只適合生產(chǎn)高端優(yōu)質(zhì)板材。
合金類型不同在氧化過程中的形式也不同,英國曼砌斯特大學(xué)腐蝕防護(hù)中心對各種合金類型的行為進(jìn)行了歸納研究,大致分為三類:一,Li和Mg元素,在合金z氧化膜界面立即氧化,然后進(jìn)入氧化膜中;二,Cu和Zi元素在被氧化之前,在合金/氧化膜界面富集;三,Au元素在陽極氧化膜中富集,但并不發(fā)生氧化。 合金發(fā)色法研究重點(diǎn)是在出適合陽極氧化的合金類型。一般而言,Si或Cu不利于陽極氧化進(jìn)行,但Mn,Mg的加入還是對氧化有利,但其氧化電位比純鋁可能稍有不同。合金元素在膜層中不同存在形式,使得膜層呈現(xiàn)出各種不同顏色。 特殊電解液氧化著色的研究比較活躍,主要是通過改變不同氧化電解液組分,經(jīng)過適當(dāng)氧化工藝,使鋁合金膜層顯色的過程。一般是采用有機(jī)酸做主成分,如:磺基水楊酸,磺酸,等,添加輔助成分,如加少量或鹽,在高電壓大電流密度下著色。 其膜的色調(diào)與有機(jī)酸種類,電解液工藝條件有關(guān)。顯色原因可能是氧化電解液組分嵌入了膜層中,改變了膜層的結(jié)構(gòu)和性能。通過添加劑的加入,還能實(shí)現(xiàn)硬質(zhì)陽極氧化整體著色一步處理。本嚴(yán)格遵循相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定,絡(luò),如有請告知。
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