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太阳能边框阳极氧化的原理

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2022.02.12
信息摘要:
太阳能边框在机加工之前还需要喷砂和阳极氧化处理,喷砂是一种物理变化,而氧化是化学变化,反映过程也比较复杂,我们今天就来了解一下太阳能边框阳极…

太阳能边框在机加工之前还需要喷砂和阳极氧化处理,喷砂是一种物理变化,而氧化是化学变化,反映过程也比较复杂,我们今天就来了解一下太阳能边框阳极氧化的原理。阳极氧化是一种通电的化学反应。在阳极和阴极上发生的反应式:

2H+ + 2e-=H2

4OH-+4e- =2H2O+O2

2Al3++3O2- =Al2O3 +热量

作为铝合金中铝元素被阳极反应生成的氧所氧化,形成氧化铝膜。反应式中以分子氧为代表,当然也存在氧离子及氧原子。还有一部分氧以气体的形式从阳极溢出。

以上反应式表示铝型材通上电以后,表面迅速形成的薄而致密的氧化膜,但是一部分氧化膜遇到硫酸溶液会溶解,所以造成了氧化膜多孔的特性。

太阳能边框阳极氧化

 

然后电解液流入氧化膜的空隙中与其中的铝又发生反应,又形成一层新的氧化膜,像是在修补之前的氧化膜,接着又返回到上一步氧化膜发生溶解形成孔隙,造成了循环往复的反应。不断从金属表面处生成氧化膜也不断出现多孔的外层膜。这就是阳极氧化生成的氧化膜比普通氧化膜厚的原因。但不管反应多长时间,表面一层的氧化膜都是多孔的,起不到保护基体的作用,那么封孔就是阳极氧化中非常重要的步骤了。

封孔的方式有高温水合反应封孔,低温水合反应封孔以及有机涂层封孔。下面先介绍一下水合反应。

低温封孔和高温封孔都是在水溶液中完成的,会发生水合作用。但低温封孔由于温度低,水合反应会很慢,好在低温封孔溶液中含有一些氟、镍等离子,这些离子可以加快水合反应。

铝型材氧化槽

氟离子是一种表面活性很强的阴离子,容易在氧化膜发生特殊的吸附,并与氧化膜发生反应生成具有封孔作用的氟铝化物。

 

镍离子的吸附性强,以及上述反应时氧化膜呈负电性,促进Ni2+  孔隙中扩散,并与OH- 形成NiOH2来填充氧化膜孔隙。目前低温封孔正在逐渐取代高温封孔。

封孔结束后经过水洗就完成了阳极氧化的工序,太阳能边框对膜厚要求比较高,所以阳极氧化时间会比普通材料氧化时间要长一些。铝型材膜厚越厚耐腐性也越强,寿命也越长。

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