人們?cè)谥谱饔操|(zhì)氧化時(shí)能夠怎么去加工呢？是不是過(guò)程當(dāng)中需要添加劑的作用呢？硬質(zhì)氧化時(shí)，鋁表面的氧化膜的成長(zhǎng)過(guò)程包含兩個(gè)方面：膜的電化學(xué)生成過(guò)程和膜的化學(xué)溶解過(guò)程，兩者缺一不可。下面硬質(zhì)氧化小編來(lái)給各位了解一下相關(guān)的硬質(zhì)氧化的相關(guān)資料吧！
只有使膜的成長(zhǎng)速度大于溶解速度，氧化膜才能成長(zhǎng)、加厚。普通硫酸硬質(zhì)氧化，一般只能得到幾十微米厚的氧化膜。為得到較厚的氧化膜，我們通過(guò)大量的篩選試驗(yàn)工作，以有機(jī)酸及其鹽為選擇對(duì)象，試驗(yàn)了乳酸、酒石酸、琥珀酸、蘋果酸、乙酸鈉、檸檬酸鈉等多種材料。在氧化成膜效果理想的狀態(tài)下，以價(jià)格最低為優(yōu)選，從而降低溶液成本。
在相同工藝條件下，可大大提高氧化膜的成長(zhǎng)速度，在普通硫酸陽(yáng)極化溶液中加入添加劑后，提高了氧化膜成長(zhǎng)速度，在相同工藝條件下，可明顯增加氧化膜的厚度。這是因?yàn)樘砑觿┘尤牒?，添加劑中的某些成分吸附在所生成的氧化膜上，硬質(zhì)氧化阻滯了硫酸分子向陽(yáng)極表面的擴(kuò)散，添加劑對(duì)陽(yáng)極反應(yīng)生成的氫離子有極強(qiáng)的締合作用，降低了陽(yáng)極表面氧化膜附近溶液的酸性，使膜的溶解減緩，提高了膜成長(zhǎng)速度，從而得到較厚的氧化膜。
從圖一中還可看出，在硫酸硬質(zhì)氧化過(guò)程中，隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng)，膜的成長(zhǎng)速度低于氧化初期的成長(zhǎng)速度。這是因?yàn)樵谘趸^(guò)程中，膜的溶解和成長(zhǎng)是一對(duì)矛盾，隨著氧化時(shí)間的增加，氧化膜加厚，溶解和成長(zhǎng)趨于平衡，膜成長(zhǎng)速度下降。當(dāng)溶解速度等于成長(zhǎng)速度時(shí)，氧化膜將不再加厚。而加入添加劑后，由于添加劑的加入降低了溶解速度，所以長(zhǎng)時(shí)間電解，其膜成長(zhǎng)速度也不會(huì)下降太多，從而可以得到較厚的氧化膜。
如何提高鋁合金硬質(zhì)的耐磨性
在航空航天和汽車工業(yè)領(lǐng)域上SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料由于具有較高的強(qiáng)度、剛度和良好的耐熱性等優(yōu)異的性能得到了廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，由于鋁基體硬度較低，在處于相對(duì)的滑移、旋轉(zhuǎn)或振動(dòng)的摩擦系統(tǒng)中，在未經(jīng)表面處理又沒(méi)有潤(rùn)滑的條件下，極易產(chǎn)生磨損失效，改善鋁基復(fù)合材料部件表面的耐磨性對(duì)于提高其使用壽命具有重要意義。
物理氣相沉積硬質(zhì)氧化耐磨涂層技術(shù)的采用可以有效地降低各類零部件的機(jī)械磨損、化學(xué)腐蝕和高溫氧化傾向，在使用復(fù)合材料航空零件的表面涂覆耐磨涂層，可以提高零件的耐磨性能、可靠性，延長(zhǎng)其使用壽命。八十年代以后，較為常用的硬質(zhì)耐磨涂層主要是TiN、TiC等。近來(lái)在TiN的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的(Ti，Al)N三元涂層，不僅具有TiN的硬度，低摩擦系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，還表現(xiàn)出比TiN更好的高溫抗氧化性，成為人們研究的熱點(diǎn)。但是到目前為止，大多數(shù)硬質(zhì)氧化耐磨涂層只是在硬質(zhì)合金或鋼基體上表現(xiàn)出了較好的性能，而在諸如鋁合金、鋁基復(fù)合材料等硬度較低的基體上利用氣相沉積技術(shù)制備高質(zhì)量硬質(zhì)氧化耐磨涂層技術(shù)尚不成熟。主要原因包括基體硬度低，與硬質(zhì)氧化涂層的力學(xué)性能相容性差；硬質(zhì)氧化而且鋁合金與硬質(zhì)氧化涂層的熱膨脹系數(shù)相差較大，從而產(chǎn)生較大熱應(yīng)力，容易導(dǎo)致涂層制各時(shí)的開(kāi)裂與剝落，這都限制了硬質(zhì)氧化涂層在該類材料中的應(yīng)用。另一方面硬質(zhì)氧化涂層在某些特殊部件特別是精密零件上的應(yīng)用需要考慮到加工余量的選擇，但由于膜層應(yīng)力隨厚度的增加而增大，涂層過(guò)厚易從基體剝落，所以制備厚硬質(zhì)氧化膜層也是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。金屬表面技術(shù)有限公司利用微弧氧化技術(shù)在鋁基復(fù)合材料基材上制備出了高質(zhì)量膜層，并對(duì)厚的硬質(zhì)氧化膜層制各工藝、組織及力學(xué)性能進(jìn)行了研究。
硬質(zhì)氧化成膜過(guò)程變化解析
在鋁和鋁合金的表面上，通常用硬質(zhì)氧化的方法得到氧化物膜層，這種膜層不僅具有良好的機(jī)械性能，而且耐腐蝕性和吸附涂料與色料能力都相當(dāng)強(qiáng)，因此在鋁和鋁合金的表面處理方法中，硬質(zhì)氧化是工業(yè)上應(yīng)用最為普遍的一種。
硬質(zhì)氧化過(guò)程的特點(diǎn):當(dāng)電流通過(guò)以鋁作為硬質(zhì)氧化的電解池時(shí)，鋁硬質(zhì)上可能發(fā)生下列不同過(guò)程：
(1)金屬的硬質(zhì)溶解。
(2)硬質(zhì)表面形成很薄的鈍化膜。
(3)在硬質(zhì)表面上形成氧化物的同時(shí)，同時(shí)伴隨著膜的化學(xué)溶解。
除此之外，硬質(zhì)上還可能發(fā)生氧的析出等過(guò)程。
鋁的硬質(zhì)氧化同其它電解過(guò)程一樣，同樣服從法拉第電解定律：通入1安培小時(shí)的電量在理論上能夠生成0.6343克的三氧化二鋁，但實(shí)際上鋁經(jīng)硬質(zhì)化生成的氧化物膜，總是含有一定數(shù)量的水合物，如三氧化二鋁或氫氧化鋁，此外，膜層內(nèi)也總會(huì)含有自溶液中帶進(jìn)某些陰離子，這樣，通入的電量所能得到的膜要比理論值高。另一方面，硬質(zhì)氧化鋁的硬質(zhì)化成膜過(guò)程又往往伴隨著膜的化學(xué)溶解，因而生成的膜將低于理論值。因此，當(dāng)通入一定電量時(shí)，硬質(zhì)上生成的氧化物膜重的實(shí)際值與理論值之比，稱之為硬質(zhì)化成膜的電流效率（或稱為膜比值）。它同硬質(zhì)化所用電解液的類型和溫度等因素有關(guān)。
在鋁的硬質(zhì)成成膜過(guò)程中，有大量的熱釋放出來(lái)。原因之一是鋁氧化反應(yīng)的生成熱；原因之二是電流通過(guò)高阻的“密膜”層和通過(guò)“孔膜”層內(nèi)孔的電解液以產(chǎn)生的焦耳熱。