牺牲阳极

铝阴极水解示例预测

2022-09-21 16:42:26 147小编

铝阳极水解是以铝或碳纤维为阳极,截叶为阳极,在硝酸、硫氰酸、高氯酸等溶液中氢氧化钾,在表层逐步形成水解膜(宽度通常为3-15nm)。其中,硝酸阳极水解应用领域最广为,硝酸阳极水解薄膜具备高粘附能力,更易密闭和著色,耐热,显著亮化外形等缺点。

牺牲阳极、铝阳极、锌阳极

硝酸阳极水解操作方式方便快捷,氢氟酸平衡,生产成本相对较低,是一种成形的工艺技术方法。但硝酸阳极水解过程中也不免再次出现许多问题,负面影响水解膜的产品质量。

预测机械故障其原因,采取相应防范措施。这对提高碳纤维硝酸阳极水解产品质量具备重要的重大意义。

1、碳纤维产品经硝酸阳极水解后,会再次出现部分未水解的膜,有显著的白点和横纹,水解膜会有变形,这类机械故障极少见,但的确会发生。

前述机械故障的其原因通常与铝和碳纤维的组成、内部结构和增益光滑性有关,或是与熔化在氢氧化钾质中的许多钛阳离子或漂浮沉淀物有关。铝和碳纤维的钛相的成份、内部结构和光滑性负面影响着水解膜的逐步形成和操控性。纯铝或铝制更难逐步形成水解物薄膜,而且薄膜的产品质量也较好。对铝硅钛或二分之一高的碳纤维,水解膜更难逐步形成,所逐步形成的薄膜是浅色、棕色和低金属光泽的。假如表层由于钛相的同质性、内部结构的偏析、宏观沉淀物的偏析或不适度的退火而在每一组件中造成同质性内部结构,那么特异性水解或特异性熔化就比较难造成。假如碳纤维的局部性硅浓度是孤立无援的,常常是局部性没有水解膜,或造成横纹状的白点,或因局部性特异性熔化而造成孔。氢氟酸中漂浮的沉淀物、污垢和铜、铁等钛沉淀物阳离子过多,也会使水解膜上再次出现白点或黑条,负面影响水解膜的防蚀操控性。

2、许多在同一槽中处理过的阳极水解零件可能没有水解膜,或是水解膜很薄或不完整,或是在夹具和零件的接触区有烧焦和腐蚀。这种机械故障常常发生在流酸阳极水解工艺技术的执行过程中,严重负面影响碳纤维阳极水解的产品质量。

由于铝水解膜的良好绝缘性,碳纤维组件在阳极水解前必须牢固地安装在通常或特殊的固定装置中,以确保良好的导电性。导电棒应该由铜或铜钛材料制成,以确保有足够的接触面积。夹具和组件之间的接触痕迹必须保持在最低限度,并允许电流自由流动。假如接触面积太小,电流密度太高,零件或夹具就有可能过热而烧毁。没有水解膜或水解膜不完整,主要是由于夹具和工件之间的接触不良,导电性差或夹具上的水解膜没有完全去除。

3、碳纤维硝酸阳极水解后,特别是填充和密闭后,用手触摸时,水解膜松动,变成粉末,并进一步剥落,组件表层露出严重的粉末层,耐热性差。这种类型的机械故障主要发生在夏季,特别是在没有冷却系统的硝酸阳极水解槽。在一个或两个罐体组件被处理后,会再次出现松散的粉末,这显然会负面影响水解薄膜的产品质量。

由于碳纤维阳极水解层的高电阻,在阳极水解过程中会造成大量的焦耳热。电池电压越高,造成的热量就越大,氢氧化钾质的温度也不断上升。因此,阳极水解工艺技术需要使用搅拌或冷却装置,以保持氢氧化钾质温度在特定范围内。在正常情况下,温度应控制在13至26℃之间,以提高水解膜的产品质量。假如氢氟酸温度超过30℃,水解膜会松动,变成粉状,降低薄膜的产品质量,严重时还会造成 "烧痕"。假如氢氧化钾质温度恒定,阳极电流密度也必须受到限制,因为阳极电流密度太高,温度上升得太快。此外,水解膜难松动粉末和沙子,这对水解膜的产品质量有非常不利的负面影响。

4、硝酸阳极水解后的碳纤维的水解膜可能会变得暗淡无光,并可能再次出现点状腐蚀。在严重的情况下,白点腐蚀会变得非常显著,以至于零件被报废,再次出现重大损失。

这些机械故障常常是偶然的,有特殊的其原因。在碳纤维的阳极水解过程中,由于切断电源后又重新开启,而被切断的部分又长期停留在清洗槽中,所以清洗槽的酸性太强,水质不干净,含有漂浮物,所以水解膜常常是暗淡无光。 泥沙经常增加,造成碳纤维组件的电化学腐蚀和点状腐蚀的白点。自来水可能被添加到氢氟酸中,它可能被漂白剂处理过,Cl-浓度可能超过标准,或是装有氯化氢的容器可能没有被彻底清洗,可能含有硝酸。 这导致多余的Cl-与阳极氢氧化钾质混合。由此造成的碳纤维组件的阳极水解导致点状腐蚀,产品被丢弃。

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