拯救金属的阳极氧化长久以来,人们为了加强金属的耐腐蚀性付出了巨大的努力。岂料一些工艺过程反而会加快金属的腐蚀。典型的例子莫过于焊接,因为对金属进行焊接时,焊接区域的缝隙一旦接触氧气就会发生腐蚀。
显微镜观察下的微生物腐蚀
在炼钢厂里,金属在高温环境下又会受到煤灰的腐蚀。甚至用来连接金属的螺钉、铆钉等构件也会在固定金属的部分产生缝隙从而发生缝隙腐蚀。
越是要防腐越是防不胜防,如何才能让金属“百毒不侵”?只有且必须从金属自身的那层保护膜改造起,才能达到目的。因此研究者为加强金属的保护膜付出了不懈努力,在金属一次次的被彻底洗练后,终于创造出了让金属脱胎换骨的强化工艺——阳极氧化。
阳极氧化(anodic oxidation)是一种目前广泛应用在金属处理中的工艺,应用普遍的金属种类就是铝。所以阳极氧化一般指代铝的阳极氧化。其原理是让铝或铝合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,让其通过电流,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。IT产品中的铝制机箱和其他拥有铝质外壳的产品百分百需要依靠阳极氧化处理的“锤炼”。
想要弄清楚阳极氧化处理的原理,先让我们穿越回到高中来重温一下基础化学。我们知道,世界万物是由各种各样的元素组成的。而元素又是由原子组成的。原子里含有原子核以及核外的电子,不同原子的核外电子数量不同,并且在绕原子核运动时分为不同的层数。
在原子轨道上运动的电子不是固定得死死地,外层的电子很容易增加或者丢失,一旦电子变多了或变少了,原子就变成了离子。这种电子转移的过程就叫做电离。而造成电离的化学反应叫做氧化还原反应。我们知道,金属元素由于外层电子数较少,非常容易丢失电子,所以金属的化学性质很不稳定。很容易与其他物质发生化学反应,导致金属一方面适合被改造,另一方面又容易被腐蚀。虽然电离之后金属的化学性质会产生改变,但阳极氧化却是让铝按照我们的需要发生“理想”的电离,从而增强了自身的“体质”。
要想让金属发生电离,一般需要借助电流的作用。大家应该还记得课堂上的电解实验,当电流通过浸泡在溶液中的金属时,金属和溶液接触的面上就会发生化学反应,从而让金属获得一层保护膜。这种电离的方法叫做电解,浸泡金属的溶液叫做电解质。如果把电解实验中的金属换成铝,再把电解质换成硫酸,那么这就是简单的阳极氧化的步骤了。