铝合金阳极氧化（钝化）技术

　　铝是热力稳定性很差的金属，非常容易被腐蚀，但使用中却呈现出良好的耐蚀性。这是由于大气中的铝表面总是自然形成一层很薄的保护性氧化膜，这层表面氧化膜的钝性、结构和状态决定着铝的耐腐蚀性能。

　　铝合金材料具有一系列优良的物理、化学、力学和加工性能，可满足从生活到尖端科技、从建筑、装潢业到交通运输业和航空航天等各行各业的要求。但是自然形成的氧化膜，其耐蚀性、耐磨性等毕竟有限。因此，通过阳极氧化技术人工增强氧化膜的厚度并改善其性能已成为扩大铝合金应用范围、延长使用寿命不可缺少的关键。

　　（1）铝的氧化膜厚度。

　　各种铝和铝合金氧化膜的厚度见表1。
 

　　（2）铝阳极氧化膜的特性。

　　①硬度高、耐磨、耐腐蚀性好，且电绝缘性高。

　　②可着色，能获得和保持丰富多彩的外观，提高装饰效果。也改进了耐蚀性能。

　　③可有效提高有机涂层和电镀层的附着力和耐蚀性。

　　④利用阳极氧化膜的多孔性，在微孔中沉积功能性微粒，可得到各种功能性材料。正在开发中的部件功能有电磁功能、催化功能、传感功能和分离功能等。

　　（3）铝合金阳极氧化技术的应用

　　铝的表面处理中，阳极氧化（钝化）是应用最广与最成功的技术，21世纪初我国建筑用铝材接近铝总消费的30%，而建筑铝型材中阳极氧化技术占据市场60%以上。基于铝的阳极氧化膜有一系列优越的性能，又可满足需求的多样性，随着阳极氧化技术研究和开发的深入，应用前景非常广阔。

　　阳极保护技术

　　将被保护设备与外加直流电流的正极相连，将被保护设备变成阳极，进行阳极极化，使设备获得并维持钝态以降低腐蚀速度的方法，称为阳极保护。某厂浓硫酸冷却器的阳极保护，就是一个典型的成功用例，示意图如图5所示。
 

图5  不锈钢浓硫酸冷却器的阳极保护示意

　　这是一种列管式换热器，管程走冷却水，管程（管间）走硫酸。管子为316L不锈钢，壳体为304L锈钢。辅助阴材材料为哈氏C合金，外侧套以带孔的聚四氟乙稀管绝缘，与管束平行放置。实施阳极保护后，不锈钢管的腐蚀率从0.58~10.16mm/年，大幅降至25.4μm/年，获得了极高的保护效果。

　　目前它的工业应用主要包括：硫酸体系（硫酸储存设备、换热器、运输车船及罐等）、化肥生产系统（大型氨水储槽、各种铵盐水溶液储罐等）和造纸工业（纸浆蒸煮釜、纸浆液罐、槽等）。

　　阳极保护是一种经济有效的腐蚀控制方法，但它有局限性，拟采用阳极保护的体系，其金属的阳极极化行为必须具有活化—钝化转变的特徵，如果稳定钝化的电位区间小于50mV，则工程上会因难以进行给钝控制而不采用。

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