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我們都知道鋁擁有眾多的優(yōu)點,在工業(yè)和生活上應(yīng)用極為廣泛,但是鋁也有其本身的缺點和弱點,其中一些缺點可能就是從優(yōu)點衍生的。
鋁的主要缺點有:
(1)鋁的線膨脹系數(shù)比較高。
(2)鋁的彈性模量只有鋼的1/3。
(3)鋁在凝固時體積收縮率比較大,大約為6.6%。
(4)鋁的硬度比較低,與此同時其耐磨性也比較差。
(5)鋁的電極電位很負(fù),因此鋁與異種金屬接觸時,容易作為陽極產(chǎn)生嚴(yán)重的電偶腐蝕。
(6)鋁的熔點比較低,鋁和鋁合金的使用溫度不可能超過200攝氏度,因此其高溫的使用受到限制。
鋁表面處理就是為了克服鋁的上述缺點,主要是鋁表面性能的缺陷,從而擴大鋁的應(yīng)用范圍和使用壽命。對于鋁合金的應(yīng)用來說,其表面處理是不可缺少而又十分重要的技術(shù)措施。
工業(yè)上鋁及鋁合金的表面處理方法通常有陽極氧化處理、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理、電鍍或化學(xué)鍍處理、表面有機物涂裝(噴粉或噴漆)等。其中應(yīng)用最廣的就是陽極氧化處理,在使用要求不高的情形下可以進行單一的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,有時候直接稱為化學(xué)氧化?;瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜通常作為表面有機物涂裝的底層,必要時陽極氧化膜也可以作為有機涂裝物的底層。
鋁及鋁合金表面處理的目的,從根本上說就是要解決或提高鋁合金的防護性、裝飾性、和功能性三方面問題。鋁的腐蝕電位比較負(fù),比較容易發(fā)生全面腐蝕,而鋁與其他金屬接觸(包括電接觸)時,由于電偶作用使鋁的腐蝕明顯加速,也就是說鋁的電偶腐蝕問題非常突出。因此防護性主要指防止鋁的腐蝕和保護金屬鋁的外觀,陽極氧化膜和有機聚合物涂層是最常用的兩種表面保護手段。
裝飾性主要從美觀出發(fā)提高其外觀品質(zhì),如提高金屬的表面光澤,除去表面缺陷或擠壓條紋、金屬表面著各種顏色或各種紋飾等等。為了使這種裝飾作用持久保持,必然要同時考慮或增添防護措施,也就是增添表面處理技術(shù),例如陽極氧化膜或涂漆膜等。
功能性是指賦予金屬表面某些化學(xué)或物理特性,如增加硬度、耐磨損、電絕緣、親水性等。至于利用陽極氧化膜的多孔型,賦予表面新的功能(如電磁功能、光電功能等),使其具有了更廣泛的用途,即另一大類嶄新的陽極氧化功能膜領(lǐng)域。在實際應(yīng)用中,單獨解決或滿足某一方面要求的情況比較少見,盡管有時候可能側(cè)重某個方面,但往往需要綜合考慮。
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