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太陽能邊框陽極氧化的原理

作者: 編輯: 來源: 發(fā)布日期: 2022.02.12
信息摘要:
太陽能邊框在機(jī)加工之前還需要噴砂和陽極氧化處理,噴砂是一種物理變化,而氧化是化學(xué)變化,反映過程也比較復(fù)雜,我們今天就來了解一下太陽能邊框陽極…

太陽能邊框在機(jī)加工之前還需要噴砂和陽極氧化處理,噴砂是一種物理變化,而氧化是化學(xué)變化,反映過程也比較復(fù)雜,我們今天就來了解一下太陽能邊框陽極氧化的原理。陽極氧化是一種通電的化學(xué)反應(yīng)。在陽極和陰極上發(fā)生的反應(yīng)式:

2H+ + 2e-=H2

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

2Al3++3O2- =Al2O3 +熱量

作為鋁合金中鋁元素被陽極反應(yīng)生成的氧所氧化,形成氧化鋁膜。反應(yīng)式中以分子氧為代表,當(dāng)然也存在氧離子及氧原子。還有一部分氧以氣體的形式從陽極溢出。

以上反應(yīng)式表示鋁型材通上電以后,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會(huì)溶解,所以造成了氧化膜多孔的特性。

太陽能邊框陽極氧化

 

然后電解液流入氧化膜的空隙中與其中的鋁又發(fā)生反應(yīng),又形成一層新的氧化膜,像是在修補(bǔ)之前的氧化膜,接著又返回到上一步氧化膜發(fā)生溶解形成孔隙,造成了循環(huán)往復(fù)的反應(yīng)。不斷從金屬表面處生成氧化膜也不斷出現(xiàn)多孔的外層膜。這就是陽極氧化生成的氧化膜比普通氧化膜厚的原因。但不管反應(yīng)多長時(shí)間,表面一層的氧化膜都是多孔的,起不到保護(hù)基體的作用,那么封孔就是陽極氧化中非常重要的步驟了。

封孔的方式有高溫水合反應(yīng)封孔,低溫水合反應(yīng)封孔以及有機(jī)涂層封孔。下面先介紹一下水合反應(yīng)。

低溫封孔和高溫封孔都是在水溶液中完成的,會(huì)發(fā)生水合作用。但低溫封孔由于溫度低,水合反應(yīng)會(huì)很慢,好在低溫封孔溶液中含有一些氟、鎳等離子,這些離子可以加快水合反應(yīng)。

鋁型材氧化槽

氟離子是一種表面活性很強(qiáng)的陰離子,容易在氧化膜發(fā)生特殊的吸附,并與氧化膜發(fā)生反應(yīng)生成具有封孔作用的氟鋁化物。

 

鎳離子的吸附性強(qiáng),以及上述反應(yīng)時(shí)氧化膜呈負(fù)電性,促進(jìn)Ni2+  孔隙中擴(kuò)散,并與OH- 形成NiOH2來填充氧化膜孔隙。目前低溫封孔正在逐漸取代高溫封孔。

封孔結(jié)束后經(jīng)過水洗就完成了陽極氧化的工序,太陽能邊框?qū)δず褚蟊容^高,所以陽極氧化時(shí)間會(huì)比普通材料氧化時(shí)間要長一些。鋁型材膜厚越厚耐腐性也越強(qiáng),壽命也越長。

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