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                                                          為什么電解條件不同鋁型材陽極氧化膜的特性也不同?
                                                          內容來源:http://www.writersmuseonline.com/    作者:武將    發布日期:2020-09-17 08:58    閱讀次數:291 次 點擊收藏

                                                          可以說,電解條件不同鋁型材陽極氧化膜的特性也不同的原因是多種多樣的,歸結起來主要有:鋁型材氧化膜結構不同、結晶的組成不同、混入鋁型材氧化膜的電解質不同,以及含水量不同四方面原因;有關陽極氧化電解條件不同造成氧化膜構造的不同,前面已有敘述;

                                                          鋁型材防護圍欄

                                                          有關陽極氧化電解條件的不同造成鋁型材陽極氧化膜結晶的組成變化,有如下事實:鋁型材陽極氧化膜的主要成分是Al2O3,根據鋁原子與氧原子結合的配比,有а-Al2O3、γ-Al2O3、β-Al2O3等各種形態;但鋁型材陽極氧化膜不是純粹的鋁化合物,是非晶態Al2O3;據對壁壘型陽極氧化膜進行研究,有研究報告認為是γ-Al2O3;γ-Al2O3是非晶態Al2O3和結晶態Al2O3的中間物質;也有報告認為在非晶態Al2O3中分散著結晶態γ-Al2O3;還有報告認為非晶態Al2O3中混入了結晶態γ-Al2O3和水合氧化鋁;


                                                          在此列出其他的研究成果;常溫電解液中的鋁型材陽極氧化膜是隨機性非結晶鋁,溶液溫度高時結晶態增加;氧化膜厚度增加、用高壓電進行陽極氧化、在稀電解溶液中進行陽極氧化,或進行交流氧化時,結晶性相對變好;例如,在100V以下對鋁型材進行陽極氧化處理生成的壁壘型陽極氧化膜僅僅是非晶態Al2O3,而100V以上生成的陽極氧化膜除了非晶態Al2O3以外,γ-Al2O3存在也得到了確認;研究報告顯示,壁壘型陽極氧化膜是環狀高分子量的Al2O3,多孔型鋁型材氧化膜是鏈狀高分子量的Al2O3;


                                                          有關陰離子摻入鋁型材氧化膜中,以下幾點已得到確認;混入壁壘型陽極氧化膜中的陰離子只是少量的;在硼酸-硼酸鈉混合溶液或者乙烯乙二醇-硼酸銨混合溶液中陽極氧化的壁壘型陽極氧化膜中摻入硼酸量是1%;


                                                          多孔型鋁型材氧化膜的陰離子摻入量超過10%;有報告稱,用硫酸電解液在鋁型材表面生成的多孔型氧化膜含硫酸根在17%以上,或者說SO3的含量超過13%;陰離子的含量因電解條件不同而不同;溶液溫度低或者電流密度大時,其硫酸根含量增加;有學者認為,在溶液溫度低時陽極氧化得到的鋁型材氧化膜所含硫酸根多的原因,與反應式有關;


                                                          也有人對鋁型材氧化膜中存在的硫酸根的結合狀態進行了研究;對含有13%SO3的鋁型材氧化膜進行長時間水洗后的化學分析發現,SO3含有量變成了8%;因此可以說8%SO3存在于鋁型材氧化膜內,13%8%所相差的5%SO3是弱吸附于鋁型材氧化膜表面,或者是認為在多孔質層膜孔中殘存的硫酸根;前者稱為“結合陰離子”,后者稱為“自由陰離子”;


                                                          厚度6μm以上的鋁型材氧化膜中含有13%SO3,厚度在60 μm以上的超厚氧化膜則只含有8%SO3;


                                                          鋁型材在磷酸或者草酸溶液中陽極氧化形成的多孔型氧化膜中,磷酸根或者草酸根的含量與在硫酸溶液中生成的氧化膜形同,在5%~15%之間;實驗結果顯示,這類多孔氧化膜里的陰離子含量是幾乎相同的:①在鋁型材氧化膜中硫酸根、磷酸根、草酸根移動的難易程度幾乎相同;②由于幾乎相同的結構,在這類電解液中阻擋層與多孔層之間的過渡層幾乎是相同的;


                                                          有研究提出鋁型材氧化膜中陰離子含量不均勻的觀點,即,在阻擋層的中央或者孔壁的中央部位分布有更多的電解質陰離子;


                                                          有關鋁型材陽極氧化膜中含水量有以下事實得到了確認;鋁型材氧化膜中,壁壘型陽極氧化膜和多孔型陽極氧化膜中的含水量有明顯的不同;一般來說,壁壘型陽極氧化膜是無水氧化物,而勃姆體(AIOOH)氧化膜的含水量是2.5%;含水量的值多種多樣,但是無論如何鋁型材氧化膜中的水都不是以吸附狀態存在的,而是氫氧化物或者是水合氧化物的形態;


                                                          綜上所述,鋁型材氧化膜的結構、晶態結構、電解質混入量、含水量等隨陽極氧化電解條件的不同而改變,鋁型材氧化膜的特性也隨之改變;

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