人們在制作硬質(zhì)氧化時能夠怎么去加工呢？是不是過程當(dāng)中需要添加劑的作用呢？硬質(zhì)氧化時，鋁表面的氧化膜的成長過程包含兩個方面：膜的電化學(xué)生成過程和膜的化學(xué)溶解過程，兩者缺一不可。下面硬質(zhì)氧化小編來給各位了解一下相關(guān)的硬質(zhì)氧化的相關(guān)資料吧！
只有使膜的成長速度大于溶解速度，氧化膜才能成長、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，我們通過大量的篩選試驗工作，以有機酸及其鹽為選擇對象，試驗了乳酸、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速度，在普通硫酸陽極化溶液中加入添加劑后，提高了氧化膜成長速度，在相同工藝條件下，可明顯增加氧化膜的厚度。這是因為添加劑加入后，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極表面的擴散，添加劑對陽極反應(yīng)生成的氫離子有極強的締合作用，降低了陽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)氧化過程中，隨著氧化時間的延長，膜的成長速度低于氧化初期的成長速度。這是因為在氧化過程中，膜的溶解和成長是一對矛盾，隨著氧化時間的增加，氧化膜加厚，溶解和成長趨于平衡，膜成長速度下降。當(dāng)溶解速度等于成長速度時，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，所以長時間電解，其膜成長速度也不會下降太多，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顆粒增強鋁基復(fù)合材料由于具有較高的強度、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。在實際應(yīng)用中，由于鋁基體硬度較低，在處于相對的滑移、旋轉(zhuǎn)或振動的摩擦系統(tǒng)中，在未經(jīng)表面處理又沒有潤滑的條件下，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。近來在TiN的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的(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，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。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)致涂層制各時的開裂與剝落，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，涂層過厚易從基體剝落，所以制備厚硬質(zhì)氧化膜層也是一個亟待解決的問題。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，并對厚的硬質(zhì)氧化膜層制各工藝、組織及力學(xué)性能進行了研究。
硬質(zhì)氧化成膜過程變化解析
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械性能，而且耐腐蝕性和吸附涂料與色料能力都相當(dāng)強，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)氧化過程的特點:當(dāng)電流通過以鋁作為硬質(zhì)氧化的電解池時，鋁硬質(zhì)上可能發(fā)生下列不同過程：
(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，同時伴隨著膜的化學(xué)溶解。
除此之外，硬質(zhì)上還可能發(fā)生氧的析出等過程。
鋁的硬質(zhì)氧化同其它電解過程一樣，同樣服從法拉第電解定律：通入1安培小時的電量在理論上能夠生成0.6343克的三氧化二鋁，但實際上鋁經(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)也總會含有自溶液中帶進某些陰離子，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，硬質(zhì)上生成的氧化物膜重的實際值與理論值之比，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)成成膜過程中，有大量的熱釋放出來。原因之一是鋁氧化反應(yīng)的生成熱；原因之二是電流通過高阻的“密膜”層和通過“孔膜”層內(nèi)孔的電解液以產(chǎn)生的焦耳熱。