蚀刻加工工艺品所用铝的特点是什么?

时间:2013-8-6 作者:dlz0099 分享到:

1.可强化纯铝强度不高,但可通过冷加工或添加Mg,?Cu,?Mn,?Si,?Li等元素合金化,再通过热处理进一步强化,得到很高的强度。在工业上应用的铝合金都要掺人一些旨在改善铝合金强度的合金元素,常见添加元素主要有Mg,?Si,Cu,?Zn,?Mn,?Ni等.这些元素能与铝形成固溶体,改变合金的性能。

2.密度小:蚀刻用铝合金的一个显著特点就是密度小,纯铝密度接近2.?7g/cm3?,约为铁或铜的1/3。铝合金根据合金成分不同,密度有一定变化,主要取决于添加元素的密度。其在元素表中排名在铁之后,易于被蚀刻液腐蚀加工。

金属<a href=/ target=_blank>蚀刻加工</a> 铝元素排位表.jpg

3.铝是一种活泼金属,标准电极电位较负,见式(2-1),
A13++3e– – Al??? EO—一1. 66V????????????? (2-1)
从式(2-1)可以看出铝的标准电极电位很负(一1. 66V),使铝的金属活泼性比较强,容易被腐蚀。但在实际情况中,铝却表现出较高的抗蚀性能。这是由于铝在空气中能迅速生成一层致密的氧化铝保护膜(这种自然形成的氧化物保护膜也可称之为钝化膜),其厚度约为50–200入(1人一to-10m,全书同。),这便赋予了铝合金表面很好的耐蚀性能。这层氧化膜的主要成分为A12 03,在高温水中(8590)生成的氧化膜为Alz 03·H2O,而且此时生成的氧化膜较厚。铝表面氧化反应过程如下。
2A1+60H一十6H+—???? 2A13++60H-+6H??????????? (2-2)
这一反应的进行将导致铝表面周围溶液pH值升高而呈碱性,引起如下反应,
并有H2从溶液中逸出:
2A13+ +60H- +6H—???????? AI(OH)3 +3H:个(2-3)
2A1(OH),一Ale O,·H?0+2H9,O??????????????? (2-4)

反应式(2-3)和式((2-4)的进行,使铝合金表面能迅速生成一层致密氧化膜,得到保护,阻碍腐蚀介质的浸蚀作用,使基体金属不至于进一步同腐蚀介质(如02,? H20等)发生反应,从而使铝合金在空气中有较高稳定性.由此可见,铝合金的抗蚀性能由表面氧化膜性质所决定。
从式(2-2)中可以看出,铝的腐蚀受H+浓度影响很大。H+浓度升高或降低都将导致A1(OH)3或A1203·H2O的溶解,从而导致表面保护氧化膜层被破坏,其结果使铝被腐蚀.
当H十浓度降低时则有如下反应。
Al(OH)3+OH-—A102 +2H2O????????????????????????????????????????????????????????????? (2-5)
Al203·H2O+20H-—2A1叮+2H20?????????????????? (2-6)
当H十浓度升高时则有如下反应。
AI(OH)3+3H+—A13+ +3H20???????????????? (2-7)
A1203·H2O+6H+—?????? 2A13++4H20?????????????? (2-8)

但当溶液中H+浓度很高或很低时反应式(2-6)和反应式((2-8)可能并不存在,甚至在H+浓度高达一定值后,反应式(2-7)也可能不存在,铝将直接被腐蚀成+3价离子状态。这也可以从铝的电位一pH图看出这一关系。

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