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铝型材微弧氧化处理
微弧氧化技术又称等离子体电解氧化、阳极火花沉积、火花放电阳极氧化或等离子体增强电化学表面微弧氧化技术;它是将铝型材在适当的电参数条件下使其与电解液中的溶质发生反应,最终在型材表面生成具有一定厚度的陶瓷膜的技术;利用该技术在铝型材上生长一层Al2O3陶瓷膜,该陶瓷膜具有良好的耐磨、耐蚀性,而且可通过改变电参数和电解液等得到不同性能、不同颜色的陶瓷膜;
采用微弧氧化技术对铝型材进行表面强化处理,具有工艺过程简单、占地面积小、处理能力强、生产效率高、适用于大工业生产等优点;微弧氧化电解液不含有毒物质和重金属元素,电解液抗污染能力强和再生重复使用率高,因而对环境污染小,满足优质清洁生产的需要,也符合我国可持续发展战略的需要;微弧氧化处理后的铝型材基体表面陶瓷膜层硬度高(>1200HV),耐蚀性强(CASS盐雾试验>480h),绝缘性好(膜阻>100MΩ),膜层与基底型材结合力强,并且有很好的耐磨和耐热冲击等性能;
微弧氧化技术工艺处理能力强,可通过改变工艺参数获取具有不同特性的氧化膜层以满足不同需要;也可通过改变或调节电解液的成分使膜层具有某种特性或呈现不同颜色;还可采用不同的电解液对同一工件进行多次微弧氧化处理,以获取具有多层不同性质的陶瓷氧化膜层;
由于微弧氧化技术具有上述优点和特点,因此在机械、纺织、电子、航天航空及建筑民用等工业领域有着极其广泛的应用前景,如下表所示;主要可用于对耐磨、耐蚀、耐热冲击、高绝缘等性能有特殊要求的铝型材零部件的表面强化处理;也可用于建筑和民用工业中对装饰性和耐磨、耐蚀要求高的铝型材的表面处理;这可用于常规阳极氧化不能处理的特殊型材表面强化处理;例如:汽车铝材活塞、活塞座、气缸及其他铝材零部件;机械、化工工业中的各种铝材模具、各种铝罐的内壁;飞机制造中的各种铝材零部件,如货仓地板、滚棒、导轨等;民用工业中各种铝基五金制品,健身器材等;
微弧氧化层
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应用领域
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举例
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腐蚀防护膜层
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化工设备、建筑用泵及部件
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阀门
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耐磨膜层
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机械纺织、航天航空、管道
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点火阀、轴、纺杯
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电防护膜层
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电子、化工设备、能源工程
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电容器线圈
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装饰膜层
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仪器仪表、土木工程
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电熨斗
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光学膜层
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精密仪器
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显微镜零部件
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功能性膜层
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·催化、医疗设备、医用材料
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钛合金人工关节
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微弧氧化技术目前仍存在一些不足之处,如:工艺参数和配套设备的研究需进一步完善;氧化电压较常规铝型材阳极氧化电压高得多,操作时要做好安全保护措施;电解液温度上升较快,需配备较大容量的制冷和热交换设备;这些都有待科研人员进一步改进和完善;
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