铝与铝合金,这现代工业的宠儿,轻巧而柔韧,却也有着活泼的性情。它们自然形成的氧化膜,薄如蝉翼,多孔而脆弱,不过0.01至0.1微米的厚度,如何能抵挡岁月的侵蚀?我时常想,这天然的防护,便如未经雕琢的璞玉,虽有质地,却少了那份坚实与耐久。
于是人们便发明了阳极氧化之法,将铝制品置于电解液中,通以电流,使其表面生成更厚更致密的氧化铝层。这工艺如同电镀的逆过程,工件为阳极,不是将材料加于表面,而是通过内部的反应,增加那原本薄弱的保护层厚度。铝阳极氧化处理利用电解作用形成氧化铝薄膜。硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化,还有硬质阳极氧化和瓷质阳极氧化,方法繁多,各有所长。
氧化层的数量不同,厚度便不同;氧化层的质量不同,致密程度便有差异。若是处理不当,表面便会出现厚薄不均,伴有花点,效果自然大打折扣。这让我想起那些未经打磨的器物,表面粗糙,光泽暗淡,失了应有的美感。铝合金氧化膜厚度与精度影响及注意事项分析。化学氧化膜比较薄,质软不耐磨,抗蚀能力低于阳极氧化膜,但吸附能力较好,常作为喷漆和喷塑的底层。
铝阳极氧化膜的综合性能远胜于化学氧化膜,应用也更为广泛。它具有电绝缘性,铝本是良导体,而氧化膜却是高电阻的绝缘膜。绝缘击穿电压可达30至200伏每微米,室温体积电阻率为10的9次方欧姆每立方厘米。铝纯度越高,氧化膜透明度也越高。铝阳极氧化工艺指南及电化学处理过程详解。利用氧化膜的多孔性,可在微孔中沉积功能性微粒,得到功能性材料。
耐蚀性、硬度和耐磨性,这些特性都取决于膜厚及封孔质量。基体硬度约为HV100,普通阳极氧化膜可达HV300,而硬质膜则可达HV500。硬度和耐磨性是一致的,这让我想起那句古话:玉不琢,不成器。装饰性方面,既保持金属的光泽和质感,又可以染色成丰富多彩的彩色。有机涂层和电镀层附着性也因此得到有效提高。
铝氧化工序自有其章法:碱洗、水洗、铬酐漂白、水洗、活化、水洗、铝氧化、水洗、染色、水洗、封闭、水洗、干燥。每一步都不可或缺,如同诗文的起承转合,少了哪个环节,便失了整体的和谐。通过选用不同类型、不同浓度的电解液,以及控制氧化时的工艺条件,可以获得具有不同性质、厚度约为几十至几百微米的阳极氧化膜,其耐蚀性、耐磨性和装饰性都有明显改善和提高。这工艺,便是将铝的活泼天性,转化为持久的保护与美丽。