Estrutura, propriedades e aplicação de filme anodizado de alumínio

Produtos de alumínio ou liga de alumínio como ânodo, colocados na solução eletrolítica para tratamento de energia, o uso do efeito eletrolítico para formar uma película de óxido de alumínio na superfície do processo, conhecido como tratamento de anodização de alumínio e liga de alumínio.

Estrutura do filme de óxido anódico

O filme de óxido anódico consiste em duas camadas: a camada externa é chamada de camada porosa, mais espessa, com porosidade solta e baixa resistência. A camada interna é chamada de camada de barreira (também conhecida como camada ativa), que é fina, densa e de alta resistência. A camada externa porosa cresce sobre uma camada interna densa com propriedades dielétricas. Em geral, o filme de óxido anódico é um conjunto de cilindros hexagonais, cada um com um orifício em forma de estrela preenchido com solução, uma estrutura de favo de mel, e a espessura da parede do orifício é o dobro do diâmetro do poro.

(1) Camada de barreira A camada de barreira é composta de A12O3 anidro, fina e densa, com alta dureza e efeito de impedir a passagem de corrente.

(2) A camada externa porosa do filme de óxido A camada externa porosa é composta principalmente de A12O3 amorfo e uma pequena quantidade de r-A12O3.H2O também contém ânions do eletrólito.

O tamanho dos poros do filme de óxido está entre 100 nm e 200 nm, a espessura do filme de óxido é de cerca de 10 mícrons, a porosidade é de cerca de 20% e a distância entre os furos está entre 300 e 500 nm. A seção transversal do filme de óxido mostra que o furo do filme de óxido é basicamente uma estrutura tubular, e a reação de dissolução do filme de óxido ocorre basicamente na parte inferior do furo. A abertura geral do filme de óxido anódico DC de ácido sulfúrico é de cerca de 20 nm. Se for um filme de óxido de 12 mícrons, a profundidade da estrutura tubular fina é a mesma! Supondo que este seja um poço de 1 m de diâmetro, a profundidade será de 600 m.

A maioria das excelentes características do filme de óxido, como resistência à corrosão, resistência ao desgaste, adsorção, isolamento e outras propriedades, são determinadas pela espessura e porosidade da camada externa porosa, mas as duas estão intimamente relacionadas às condições de anodização, de modo que as condições de anodização podem ser alteradas para atender aos diferentes requisitos de uso do filme.

A espessura do filme é um indicador de desempenho muito importante de produtos anodizados, e seu valor afeta diretamente a resistência à corrosão, a resistência ao desgaste, o isolamento e a capacidade de coloração química do filme. Em um processo de anodização convencional, o filme engrossa com o tempo. Após atingir a espessura máxima, ele se torna gradualmente mais fino com o aumento do tempo de processamento, e algumas ligas, como A1-Mg e A1-MG-Zn, são particularmente evidentes. Portanto, o tempo de oxidação é geralmente controlado dentro do tempo máximo de espessura do filme.

Propriedades e aplicações de filmes de óxido anódico

O filme de óxido anódico possui alta dureza e resistência ao desgaste, forte capacidade de adesão, alta capacidade de adsorção, boa resistência à corrosão, isolamento elétrico e alto isolamento térmico. Devido a essas propriedades especiais, tem sido amplamente utilizado em diversos aspectos.

Os principais usos são:

(1) Melhorar a resistência ao desgaste, a resistência à corrosão e a resistência à corrosão climática das peças.

(2) O filme transparente gerado pela oxidação pode ser colorido em uma variedade de filmes coloridos.

(3) Como um filme dielétrico de capacitor.

(4) Melhorar a força de ligação com revestimento orgânico. Como base de revestimento.

(5) A camada inferior para galvanoplastia e esmalte.

(6) Outras aplicações estão sendo desenvolvidas, como painéis de absorção solar, filmes de ultra-alta dureza, filmes de lubrificação a seco, filmes catalíticos, nanofios e deposição de ligas magnéticas em filmes porosos como elementos de memória.