硫酸硬质阳极氧化工艺方法
http://www.ecorr.org/d/file/news/science/2017-06-29/bacdf34245567f061a8b856169f67776.jpg用硫酸电解液进行硬质阳极氧化的处理方法，与普通硫酸阳极氧化处理方法有所不同。
硫酸硬质阳极氧化所用硫酸电解液在-10～10℃的低温下进行。
由于硬质氧化所生成的氧化膜层具有较高的电阻，会直接影响到电流强度和氧化作用的进行。为了获得较厚的氧化膜层，必须提高外加电压，以消除氧化膜层电阻大的影响，使电流密度保持恒定，保证工件表面继续进一步氧化。
由于通过较大电流时会产生大量的发热现象，加上氧化膜的生成本身也会放出大量的热量，使工件周围电解液温度剧升。温度的升高一则使氧化膜层溶解加剧；二则温度过度集中易造成接触位烧毁。所以在氧化过程中要有大功率制冷系统，并有强制剧烈搅拌，以抑制温度的上升和局部过热现象发生。
H2SO4硬质阳极氧化配方及工艺条件
在进行硫酸硬质阳极氧化时应注意以下几点。
①氧化之前，启动冷却装置将电解液冷却至工艺规定范围，开启抽气系统和打气装置。
②将氧化工件装夹牢固，使其在加工过程中不得有松动脱落现象发生。工件装夹应合理，以保证氧化电流分布均匀。工件间应有一定间距，以利于热量传递。各挂具和阳极导电杠确保导电良好。工件和阴极应有一定距离，切不可有短接现象发生。
③采用恒电流法。氧化开始时电流密度一般为0.3～0. 5A/dm?，在25min内，分5～10次逐渐升高至2.5 A/dm?（或工艺规定的电流密度），保持电流密度恒定，每隔5min观察并调整一次电流密度直到氧化结束。开始时氧化电压一般取6～9V，最终电压视氧化膜厚度而定。
④在氧化过程中应随时观察电压与电流变化情况。如发现电压突降，说明有部分工件氧化膜被溶解击穿，应立即断电，取出氧化膜已被溶解击穿的工件，其余工件再继续氧化。
2.影响氧化膜硬度和氧化膜生长速度的因素
（1）电解液浓度的影响用硫酸电解液进行硬质阳极氧化时，其硫酸浓度范围在10%～30%之间。当浓度低时，获得的膜层硬度高，特别是纯铝更加明显。但对于含铜量较高的合金材料除外，因为含铜量较高的合金中存在有CuAl2金属化合物，在氧化过程中溶解速率较快，易成为电流聚集中心而被击穿。所以对含铜量较高的合金材料，应采用较高浓度的硫酸电解液进行硬质氧化。
（2）电解液温度电解液温度对氧化膜层的硬度和耐磨性有较大影响。一般来讲，温度越低，膜层耐磨性增大。主要是因为在低温情况下，电解液对膜的溶解作用明显减弱，为了获得耐磨、硬度高的膜层，应采用低温氧化，并控制温度变化不可超过±2℃为宜。如采用纯铝来进行硬质阳极氧化，温度接近0℃时其硬度反而下降。所以为了获得高硬度氧化膜层，对于有包铝的工件，在4～8℃的条件下进行硬质阳极氧化为宜。
（3）电流密度提高电流密度，氧化膜生长速率加快，氧化时间缩短，膜层受硫酸溶解时间减少，膜层溶解量减少，膜层硬度和耐磨性提高。但当电流密度超过极限电流时，由于氧化时发热量大增，使阳极工件界面温度过高，膜的溶解速率加快，膜的硬度反而降低。如电流密度过低，电压升高过于缓慢，虽然发热量减少，但要获得较厚的氧化膜，氧化时间必然加长，导致膜层受硫酸溶解的时间延长，所以氧化膜硬度降低。关于电流密度和氧化膜硬度、耐磨性、氧化膜生长速率的关系比较复杂，要想得到理想的氧化膜层，要根据不同的合金材料来选择合适的电流密度，通常取2～2.5 A/dm?。
（4）合金成分的影响铝合金成分和杂质对硬质氧化膜的质量有较大影响。主要表现在对膜层的均匀性和完整性的影响。对于铝一铜、铝硅、铝一锰合金，采用直流电硬质阳极氧化困难较大。当合金中铜含量超过5%、硅含量超过7.5%时，不适宜采用直流硬质阳极氧化。如采用交直流叠加或脉冲电流法进行硬质阳极氧化，合金元素及杂质含量范围可以扩大。
（5）氧化膜层生长速率提高电流密度和降低电解液温度时，氧化膜层生长速率提高。电解液浓度低时，对膜层的溶解量减少，可促使氧化膜层的生长。欲获得致密、耐蚀性强的氧化膜层，必须降低膜的生长速率。
文章来源：中国腐蚀与防护网文章链接：http://www.ecorr.org/news/science/2017-06-29/166223.html
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