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铝型材阳极氧化中冷封孔处理的优点与缺点

1、冷封孔的原理

冷封孔也叫低温封孔，是指将铝型材置入25-35℃的水溶液中使其发生水合作用，低温的环境使水合反应的速度变慢，水中的氟离子是一种非常活泼的阴离子，且具有很好的吸附作用，可与氧化铝发生化学反应而生成氟铝化物；水中的镍离子水向氧化膜孔中扩散，与氢氧根离子生成氢氧化二镍，沉淀于膜孔中，从而起到封孔的作用，可用下列化学方程式表示：

Ni2﹢ 2OH﹣→Ni(OH)?↓

2、冷封孔的优点

①由于冷封孔的封孔温度为25-35℃，不用加热到很高温度，不仅可节省很多电力能源的消耗，而且对周围的工作环境也没有什么影响。

②冷封孔的封孔速度为1min/μm，比热封孔的速度要快2min/μm，不仅减少了封孔槽的数量，而且提高了封孔质量。

③冷封孔工艺中可以调解封孔液的浓度，使镍离子的沉淀反应只在氧化膜中发生，减少铝型材表面挂灰的现象。

3、冷封孔的缺点

①由于冷封孔的封孔温度低，各化学物质的反应速度都变得缓慢，使得槽液中化学***的用量比热封孔用量要多，在化学反应中氟离子的浓度降低，产生的氢氧根离子使槽液的pH值升高，需要不断地对槽液进行测试和调整，不仅增加作业人员的工作量，而且生成的氟化物还会对污染空气，对生态环境造成很大的危害。

②低温封孔处理中，氧化膜的耐磨性增加了，同时硬度也增加了，阳极氧化铝着色，对于氧化膜厚度在25μm以上的铝型材，很容易出现膜层剥落和开裂。建议氧化膜厚度超过25μm的铝型材，采用中温或高温封孔的处理方法，高温氧化着色，降低膜层的脆性，防止氧化膜层剥落和开裂现象的发生。

微弧氧化技术的原理及特点

一、微弧氧化技术的原理及特点：微弧氧化陶瓷技术是一种在铝、镁、钛等轻金属合金表面原位生长陶瓷层的高新技术。其原理是在工件表面生成阳极化膜的同时，通过微电弧瞬时7000K高温把极化膜转为陶瓷相。该陶瓷层硬度高、高耐磨、韧性好、与基体结合力强、耐腐蚀、耐高温氧化、绝缘性好，特别适用于高速运动且需要高耐磨、耐腐蚀、抗高温冲击的轻金属合金零部件。微弧氧化技术的突出特点是：（1）大幅度地提高了材料的表面硬度，显微硬度在1000至2000HV，可与硬质合金相媲美，大大超过热处理后的高碳钢、高合金钢和高速工具钢的硬度；（2）良好的耐磨损性能；（3）良好的耐热性及抗腐蚀性。这从根本上克服了铝、镁、钛合金材料在应用中的缺点，因此该技术有广阔的应用前景；（4）有良好的绝缘性能，绝缘电阻可达100MΩ以上。（5）基体原位生长陶瓷膜，结合牢固，陶瓷膜致密均匀。

二、适用领域：微弧氧化技术广泛应用于航空、机械、汽车、交通、石油化工、纺织、印刷，烟机，电子、轻工、等行业。如：铝合金加工成的子母推进器、铝合金阀门、内燃机中的活塞、气动元件中的气缸和阀芯、风动工具中气缸、纺织机械中导纱轮和纺杯、印刷机中搓纸辊和印刷辊等。镁合金的汽车发动机罩盖和箱体、踏板、方向盘和座椅，氧化着色，3C产品的壳体等。钛合金的舰船潜艇中防腐部件、石油化工及中的耐腐容器及设备等。还可应用于零部件的表面修复。

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1、溶液的温度与电压的关系

在额定的范围内溶液的温度越低，所需的电压应越高，因为溶液温度较低时氧化膜生成速度较缓慢，膜层较为致密，为获得一定厚度的氧化膜，阳极氧化过程需升高电压。当溶液的温度较高时，氧化膜的溶解速度加块，着色氧化，且生成的氧化膜是疏松的，此时降低电压能适当改善氧化膜的质量。

2、阳极氧化溶液的温度与时间的关系

溶液的温度越低，所需的阳极氧化时间应越长。因为溶液温度较低时氧化膜的生成速度缓慢。溶液的温度升高时则氧化膜的生成速度加快。此时要缩短阳极氧化时间，否则由于氧化膜的外层电阻加大而导致膜层溶解，出现工件尺寸的改变、表面粗糙掉膜的现象。以上措施只是在既无降温设备，又无加温装置的条件下采取的应急措施。

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