金屬表面處理工業(yè)中的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理時(shí)使金屬與特定的腐蝕液接觸，在一定條件下，金屬表面的外層原子核腐蝕液中的離子發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，在金屬表面形成一層附著力良好的難溶的腐蝕生成物膜層。換言之，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理是一種通過除去金屬表面自然形成的氧化膜而在其表面代之以一層防腐性能更好、與有機(jī)涂層結(jié)合力更佳的新的氧化膜或其他化合物的技術(shù)。

 

1.陽極氧化法

 

鋁的陽極氧化法是把鋁作為陽極,置于硫酸等電解液中,施加陽極電壓進(jìn)行電解,在鋁的表面形成一層致密的Al2O3膜,該膜是由致密的阻礙層和柱狀結(jié)構(gòu)的多孔層組成的雙層結(jié)構(gòu)。陽極氧化時(shí),氧化膜的形成過程包括膜的電化學(xué)生成和膜的化學(xué)溶解兩個同時(shí)進(jìn)行的過程。當(dāng)成膜速度大于溶解速度時(shí),膜才得以形成和成長。通過降低膜的溶解速度,可以提高膜的致密度。氧化膜的性能是由膜孔的致密度決定的。

 

1.1 硬質(zhì)陽極氧化

 

  鋁的硬質(zhì)陽極氧化是在鋁進(jìn)行陽極氧化時(shí),通過適當(dāng)?shù)姆椒?降低膜的溶解速度,獲得更厚、更致密的氧化膜。常規(guī)的方法是低溫(一般為0℃左右)和低硫酸濃度(如<10%H2SO4)的條件下進(jìn)行,生產(chǎn)過程存在能耗大、成本高的缺點(diǎn)。

 

改善硬質(zhì)陽極氧化膜的另一種方法是改變電源的電流波形。氧化膜的電阻很大,氧化過程中產(chǎn)生大量的熱量,因此,傳統(tǒng)直流氧化電流不宜過大,運(yùn)用脈沖電流或脈沖電流與直流電流相疊加,可以極大地降低陽極氧化所需要的電壓,并且可使用更高的電流密度,同時(shí)還可以通過調(diào)節(jié)占空比和峰值電壓,來提高膜的生長速度,改善膜的生成質(zhì)量,獲得性能優(yōu)良的氧化膜。

 

1.2復(fù)合陽極氧化

 

  復(fù)合陽極氧化法是一種新型的陽極氧化技術(shù)。日本的吉村長藏等[4]往鋁陽極氧化液中添加一些難溶粉體,發(fā)現(xiàn)氧化膜的厚度,硬度均有很大變化。