鋁合金陽極氧化體系的現狀與“新”發展

劉峻銘，馮秋宇，高瑞安，齊恩亮，馮立明

(1.山東建筑大學材料學院，山東 濟南 250101；2.國家鋁型材及門窗制品質量監督檢驗中心(山東)，山東 濰坊 262600；3.濰坊國一鋁材有限公司，山東 濰坊 262600)

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鋁合金是當前工業應用最廣泛的有色金屬之一，憑借其優異的力學、物理與化學性能，在航空航天、汽車、船舶、建筑以及機械制造中大量應用。我國是世界上鋁材產量最大的國家，2021 年鋁材年產量6 105.2 萬噸，鋁合金年產量1 068 萬噸。鋁合金根據元素組成可分為9 大類別，其主要性能與用途如表1。由表1 可見，鋁及其合金可應用于建筑型材、汽車、船舶、海洋裝備、航空航天等多個領域，但由于鋁合金自身強度等力學性能及自身的化學活潑性，使其應用受到較大限制，使用量與鋼鐵相比仍有很大差距。力學性能主要通過調整鋁合金組成、組織以滿足不同用途需要，耐蝕性除了鋁合金組成、組織外，更重要的是通過表面處理實現。由于鋁合金化學性質的活潑性，可以在空氣中形成一層非晶態的氧化膜，對基體起到保護作用，但這層氧化膜薄且不致密，力學性能低，不能滿足不同環境耐蝕性需求[1]。陽極氧化是獲得高耐蝕性轉化膜最常用的表面處理方法，具有工藝簡單、適合大規模工業化生產等優勢，可獲得十幾微米到幾百微米厚度的陽極氧化膜層，該膜層化學穩定、多孔、絕緣、硬度高，具有防腐、耐磨、耐高溫性能，且容易染色著色，在具有良好力學性能、防腐性能與物理性能的基礎上，又具有良好的裝飾性[2]，滿足多領域應用需要?！?br>