Ανάλυση κοινών προβλημάτων στην ανοδίωση αλουμινίου

Η ανοδίωση αλουμινίου είναι η διαδικασία χρήσης αλουμινίου ή κράματος αλουμινίου ως άνοδος και πλάκας μολύβδου ως κάθοδος. Ηλεκτρολύεται σε υδατικά διαλύματα όπως θειικό οξύ, οξαλικό οξύ και χρωμικό οξύ για να σχηματίσει ένα φιλμ οξειδίου (συνήθως πάχους 3-15 μικρών) στην επιφάνεια. Μεταξύ αυτών, η ανοδίωση με θειικό οξύ είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη. Η επίστρωση ανοδίωσης θειικού οξέος έχει πλεονεκτήματα όπως υψηλή ικανότητα προσρόφησης, εύκολη σφράγιση και χρωματισμό, αντοχή στη διάβρωση και εμφανή ωραιοποίηση της εμφάνισης.
Η ανοδίωση με θειικό οξύ είναι μια ώριμη μέθοδος διαδικασίας με βολική λειτουργία, σταθερό ηλεκτρολύτη και χαμηλό κόστος. Ωστόσο, υπάρχουν αναπόφευκτα κάποια προβλήματα κατά τη διαδικασία ανοδίωσης με θειικό οξύ, τα οποία επηρεάζουν την ποιότητα του φιλμ οξειδίου.
Αναλύστε την αιτία της δυσλειτουργίας και λάβετε αποτελεσματικά προληπτικά μέτρα. Αυτό έχει σημαντική πρακτική σημασία για τη βελτίωση της ποιότητας της ανοδίωσης με θειικό οξύ των κραμάτων αλουμινίου.
1. Μετά την ανοδίωση των προϊόντων από κράμα αλουμινίου με θειικό οξύ, θα υπάρχει ένα μερικώς μη οξειδωμένο φιλμ με εμφανείς μαύρες κηλίδες και ρίγες και το φιλμ οξειδίου θα έχει διόγκωση. Τέτοιες αστοχίες είναι σπάνιες, αλλά συμβαίνουν.
Τα αίτια των παραπάνω σφαλμάτων σχετίζονται γενικά με τη σύνθεση, τη δομή και την ομοιομορφία φάσης του αλουμινίου και των κραμάτων αλουμινίου ή με ορισμένα μεταλλικά ιόντα ή αιωρούμενες ακαθαρσίες διαλυμένες στον ηλεκτρολύτη. Η χημική σύνθεση, η δομή και η ομοιομορφία των μεταλλικών φάσεων του αλουμινίου και των κραμάτων αλουμινίου επηρεάζουν το σχηματισμό και την απόδοση των μεμβρανών οξειδίου. Το καθαρό αλουμίνιο ή τα κράματα αλουμινίου μαγνησίου είναι πιο πιθανό να σχηματίσουν επικαλύψεις οξειδίου και η ποιότητα της επίστρωσης είναι επίσης καλή. Για κράματα πυριτίου αλουμινίου ή κράματα αλουμινίου με υψηλή περιεκτικότητα σε χαλκό, είναι πιο δύσκολο να σχηματιστεί μια μεμβράνη οξειδίου και η προκύπτουσα επίστρωση είναι σκούρα, γκρίζα και χαμηλή γυαλάδα. Εάν η επιφάνεια παράγει ετερογενείς δομές σε κάθε συστατικό λόγω της ετερογένειας των μεταλλικών φάσεων, του δομικού διαχωρισμού, του διαχωρισμού μικροσκοπικών ακαθαρσιών ή της ακατάλληλης θερμικής επεξεργασίας, τότε είναι πιο πιθανό να συμβεί επιλεκτική οξείδωση ή επιλεκτική διάλυση. Εάν η τοπική περιεκτικότητα σε πυρίτιο του κράματος αλουμινίου είναι απομονωμένη, συχνά οφείλεται στην απουσία μεμβράνης οξειδίου, στο σχηματισμό ριγέ μαύρων κηλίδων ή στο σχηματισμό πόρων λόγω τοπικής επιλεκτικής διάλυσης. Οι υπερβολικές ακαθαρσίες, η σκόνη και οι ακαθαρσίες μετάλλων, όπως τα ιόντα χαλκού και σιδήρου που αιωρούνται στον ηλεκτρολύτη, μπορούν επίσης να προκαλέσουν την εμφάνιση μαύρων κηλίδων ή λωρίδων στο φιλμ οξειδίου, επηρεάζοντας την αντιδιαβρωτική του απόδοση.
2. Ορισμένα ανοδιωμένα μέρη που υποβάλλονται σε επεξεργασία στην ίδια δεξαμενή μπορεί να μην έχουν φιλμ οξειδίου ή το φιλμ οξειδίου μπορεί να είναι λεπτό ή ατελές ή μπορεί να υπάρχει κάψιμο και διάβρωση στην περιοχή επαφής μεταξύ του εξαρτήματος και των εξαρτημάτων. Αυτός ο τύπος σφάλματος εμφανίζεται συχνά κατά την εκτέλεση της διαδικασίας ανοδίωσης με οξύ ροής, επηρεάζοντας σοβαρά την ποιότητα της ανοδίωσης από κράμα αλουμινίου.
Λόγω της εξαιρετικής μόνωσης της μεμβράνης οξειδίου του αλουμινίου, τα εξαρτήματα από κράμα αλουμινίου πρέπει να τοποθετούνται σταθερά σε γενικές ή ειδικές συσκευές στερέωσης πριν από την ανοδίωση για να εξασφαλιστεί καλή αγωγιμότητα. Η αγώγιμη ράβδος πρέπει να είναι κατασκευασμένη από χαλκό ή υλικό κράματος χαλκού για να εξασφαλίζεται επαρκής επιφάνεια επαφής. Τα σημάδια επαφής μεταξύ του εξαρτήματος και των εξαρτημάτων πρέπει να διατηρούνται στο ελάχιστο και να επιτρέπουν την ελεύθερη ροή του ρεύματος. Εάν η περιοχή επαφής είναι πολύ μικρή και η πυκνότητα ρεύματος είναι πολύ υψηλή, τα εξαρτήματα ή τα εξαρτήματα μπορεί να υπερθερμανθούν και να καούν. Δεν υπάρχει ή δεν υπάρχει πλήρης μεμβράνη οξειδίου, κυρίως λόγω κακής επαφής μεταξύ του εξαρτήματος και του τεμαχίου εργασίας, κακής αγωγιμότητας ή ατελούς αφαίρεσης του φιλμ οξειδίου στο εξάρτημα.
3. Μετά την ανοδίωση του κράματος αλουμινίου με θειικό οξύ, ειδικά μετά το γέμισμα και το σφράγισμα, όταν αγγίζεται με το χέρι, το φιλμ οξειδίου χαλαρώνει, μετατρέπεται σε σκόνη και αποκολλάται περαιτέρω, εκθέτοντας ένα σοβαρό στρώμα σκόνης στην επιφάνεια του εξαρτήματος, με αποτέλεσμα κακή αντοχή στη διάβρωση. Αυτός ο τύπος αστοχίας εμφανίζεται κυρίως το καλοκαίρι, ειδικά σε δεξαμενές ανοδίωσης θειικού οξέος χωρίς συστήματα ψύξης. Μετά την επεξεργασία ενός ή δύο εξαρτημάτων της δεξαμενής, θα εμφανιστεί χαλαρή σκόνη, η οποία επηρεάζει σαφώς την ποιότητα της επικάλυψης οξειδίου.
Λόγω της υψηλής αντίστασης του στρώματος ανοδίωσης από κράμα αλουμινίου, παράγεται μεγάλη ποσότητα θερμότητας Joule κατά τη διαδικασία ανοδίωσης. Όσο υψηλότερη είναι η τάση της μπαταρίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η θερμότητα που παράγεται και η θερμοκρασία του ηλεκτρολύτη συνεχίζει να αυξάνεται. Επομένως, η διαδικασία ανοδίωσης απαιτεί τη χρήση συσκευών ανάδευσης ή ψύξης για τη διατήρηση της θερμοκρασίας του ηλεκτρολύτη εντός ενός συγκεκριμένου εύρους. Υπό κανονικές συνθήκες, η θερμοκρασία θα πρέπει να ελέγχεται μεταξύ 13 και 26 μοιρών για να βελτιωθεί η ποιότητα του φιλμ οξειδίου. Εάν η θερμοκρασία του ηλεκτρολύτη ξεπεράσει τους 30 βαθμούς, το φιλμ οξειδίου θα χαλαρώσει και θα γίνει σκόνη, μειώνοντας την ποιότητα του φιλμ και προκαλώντας ακόμη και "σημάδια εγκαύματος" σε σοβαρές περιπτώσεις. Εάν η θερμοκρασία του ηλεκτρολύτη είναι σταθερή, η πυκνότητα του ρεύματος της ανόδου πρέπει επίσης να περιοριστεί επειδή η πυκνότητα του ρεύματος της ανόδου είναι πολύ υψηλή και η θερμοκρασία αυξάνεται πολύ γρήγορα. Επιπλέον, η μεμβράνη οξειδίου είναι επιρρεπής στη χαλάρωση της σκόνης και της άμμου, η οποία έχει πολύ αρνητικό αντίκτυπο στην ποιότητα της μεμβράνης οξειδίου.
4. Η μεμβράνη οξειδίου του κράματος αλουμινίου μετά την ανοδίωση με θειικό οξύ μπορεί να γίνει θαμπή και μπορεί να παρουσιάσει διάβρωση με κοιλότητες. Σε σοβαρές περιπτώσεις, η διάβρωση μαύρων κηλίδων μπορεί να γίνει πολύ εμφανής, οδηγώντας σε διάρρηξη εξαρτημάτων και πρόκληση σημαντικών απωλειών.
Αυτά τα σφάλματα είναι συχνά τυχαία και έχουν ειδικές αιτίες. Στη διαδικασία ανοδίωσης του κράματος αλουμινίου, λόγω της διακοπής της τροφοδοσίας και στη συνέχεια επανενεργοποίησης και του αποκομμένου τμήματος που παραμένει στη δεξαμενή καθαρισμού για μεγάλο χρονικό διάστημα, η οξύτητα της δεξαμενής καθαρισμού είναι πολύ ισχυρή, η ποιότητα του νερού είναι δεν είναι καθαρό και υπάρχουν αιωρούμενα στερεά, έτσι το φιλμ οξειδίου είναι συχνά θαμπό και θαμπό. Τα ιζήματα συχνά αυξάνονται, προκαλώντας ηλεκτροχημική διάβρωση και διάβρωση των εξαρτημάτων από κράμα αλουμινίου με μαύρα στίγματα. Μπορεί να προστεθεί νερό της βρύσης στον ηλεκτρολύτη, μπορεί να έχει υποστεί επεξεργασία με λευκαντικό, η περιεκτικότητα σε Cl- μπορεί να υπερβαίνει το πρότυπο ή το δοχείο που περιέχει υδροχλώριο μπορεί να μην έχει καθαριστεί σχολαστικά και μπορεί να περιέχει θειικό οξύ. Αυτό προκαλεί την περίσσεια Cl - να αναμιχθεί με τον ηλεκτρολύτη της ανόδου. Η προκύπτουσα ανοδική οξείδωση των συστατικών από κράμα αλουμινίου οδηγεί σε διάβρωση με κοιλότητες και το προϊόν απορρίπτεται.