Dalam industri automotif, aeroangkasa dan elektronik pengguna hari ini, permintaan untuk bahan ringan semakin meningkat. Aluminium, magnesium, zink, danaloi titaniumialah empat bahan aloi ringan utama. Artikel ini akan membincangkan empat aloi ini dari segi sifat mekanikalnya, penganodan dan rawatan permukaan, dan pencegahan kakisan elektrokimia antara logam yang tidak serupa.
I. Analisis Perbandingan Sifat Keseluruhan Empat Aloi Utama
Pada peringkat awal reka bentuk struktur produk, pemilihan bahan selalunya melibatkan tindakan mengimbangi antara berat, kekuatan, kebolehmesinan dan kos:
• Aloi titanium (Ti): Berdiri di puncak hierarki berkat kekerasan dan kekuatan tegangan yang luar biasa, ia juga mempunyai biokeserasian yang wujud; namun, kos yang tinggi dan kesukaran yang melampau dalam pemesinan (lantunan pemotongan yang ketara dan kecenderungan untuk melekat pada alat pemotong) mengehadkan penggunaan meluas mereka.
Aloi Magnesium (Mg): Dikenali sebagai "raja bahan ringan" di kalangan logam struktur praktikal, ia mempunyai ketumpatan hanya 68% daripada aluminium dan menawarkan penyerapan hentakan viskoelastik dan keupayaan perisai elektromagnet yang jauh lebih baik daripada logam lain, menjadikannya pilihan utama untuk aplikasi yang memerlukan-skala besar dan reka bentuk casis komputer riba (casis komputer riba) berskala besar.
• Aloi Aluminium (Al): "Batu asas industri," menawarkan sifat mekanikal keseluruhan yang paling seimbang dan rantaian bekalan dan teknologi pemprosesan yang paling matang.
• Zink Aloi (Zn): Walaupun ia mempunyai graviti tentu tertinggi dan kekuatan spesifik yang agak rendah, takat leburnya yang rendah (385 darjah ) dan kecairan yang sangat baik menjadikannya pilihan ideal untuk-kompleks tuangan, bahagian berbentuk-tepat dan-komponen saduran berkilat tinggi.
II. Proses Anodisasi dan Rawatan Permukaan:
Rawatan permukaan bukan sahaja memberikan warna kepada penampilan produk tetapi juga menentukan rintangan kakisan, rintangan cap jari dan rintangan hausnya. Disebabkan oleh perbezaan dalam sifat elektrokimianya, pelbagai aloi mengikut pendekatan yang berbeza untuk rawatan permukaan.
1. Pelaksanaan Anodizing dalam Empat Aloi
• Aloi Aluminium (Piawaian Emas untuk Anodisasi): Filem oksida yang terbentuk pada aloi aluminium dalam sistem asid sulfurik mempunyai struktur berliang seperti sarang lebah-, yang memberikan kapasiti penjerapan yang sangat kuat untuk pewarna. Selepas rawatan pengedap, ia boleh mempamerkan kilauan logam yang tinggi dan warna tepu yang terang.
• Aloi Magnesium (Terutamanya Mikro-Pengoksidaan Arka): Salutan yang terbentuk pada permukaan aloi magnesium melalui anodisasi konvensional adalah longgar dan berliang. Pada masa ini, industri kebanyakannya menggunakan mikro-pengoksidaan arka (PEO/MAO), yang menggunakan-nyahcas korona voltan tinggi untuk menjana suhu tinggi pada permukaan logam serta-merta, membentuk seramik-lapisan oksida. Ia menawarkan rintangan haus dan rintangan kakisan yang sangat baik, tetapi permukaannya selalunya mempamerkan tekstur berliang mikroskopik, dan warna yang terhasil cenderung kepada ton yang diredamkan seperti -putih dan kelabu-hitam.
• Aloi Titanium (Pembentukan Warna melalui Gangguan Optik): Aloi titanium anodisasi tidak memerlukan penggunaan sebarang pewarna kimia. Dengan melaraskan voltan kawalan (15V–100V) dalam elektrolit, ketebalan skala nano filem titanium dioksida (TiO₂) lutsinar yang terbentuk pada permukaan titanium boleh dikawal dengan tepat. Filem dengan ketebalan yang berbeza membias dan mengganggu cahaya, menghasilkan kesan keemasan, ungu, biru atau warni. Oleh kerana tiada bahan tambahan kimia digunakan, proses ini sememangnya biokompatibel.
• Aloi Zink (Penganodan Secara Umumnya Dielakkan): Zink sangat terdedah kepada-pembubaran sendiri dalam elektrolit. Memaksa anodisasi memerlukan voltan yang sangat tinggi (100 V–200 V), yang bukan sahaja menghasilkan penggunaan tenaga yang tinggi dan bahaya yang ketara tetapi juga menghasilkan salutan yang kusam dan kasar. Oleh itu, proses ini jarang digunakan dalam industri elektronik pengguna.
2. Keserasian dengan Rawatan Permukaan Aliran Perdana Lain
• Penyaduran elektrik: Domain aloi zink yang tidak dipertikaikan. Aloi zink-die menampilkan permukaan yang sangat licin, menjadikannya sesuai untuk penyaduran krom akueus dan penyaduran nikel akueus serta mampu mencapai kemasan berkilat-seperti cermin dengan mudah-seperti-tinggi.
• PVD (Pemendapan Wap Fizikal): Rakan kongsi yang ideal untuk aloi titanium. Apabila digabungkan dengan salutan PVD titanium nitride atau DLC (berlian-seperti karbon), kekerasan aloi titanium boleh ditingkatkan kepada lebih HV2000, memberikan rintangan calar muktamad.
• Menyembur dan Membakar (Mengecat): Penyelesaian biasa untuk perlindungan kakisan dalam aloi magnesium. Disebabkan sifat aloi magnesium yang reaktif secara kimia, industri sering menggunakan proses "salutan penukaran + semburan dengan-cat mesra kulit" yang memberikan perlindungan kakisan yang boleh dipercayai sambil meningkatkan rasa sentuhan.
III. Mencegah Kakisan Elektrokimia (Kakisan Galvanik) dalam Reka Bentuk Struktur Produk
Apabila dua logam dengan potensi elektrod yang jauh berbeza bersentuhan langsung dengan kehadiran medium (seperti peluh tangan, lembapan atau semburan garam), logam dengan potensi yang lebih rendah (lebih aktif) bertindak sebagai anod dan menghakis dengan lebih cepat-suatu proses yang dikenali sebagai kakisan elektrokimia (kakisan galvanik).
Dalam reka bentuk struktur, mengawal perbezaan potensi antara logam yang bersentuhan adalah penunjuk utama untuk pencegahan kakisan:
• Persekitaran kering/dalaman: Perbezaan potensi hendaklah dikawal kepada < 0.25 V;
• Persekitaran lembap/peluh: Perbezaan potensi hendaklah dikawal kepada < 0.15 V;
• Persekitaran kabus yang keras/garam: Perbezaan potensi hendaklah dikawal kepada < 0.10 V.
E-mel-:garychen3215@hotmail.com
Alamat: No.35, Baoti Rd, bandar Baoji, Wilayah Shaanxi, China
Hubungi: Encik Gary Chen
Telefon: +86-917-8883215
Mudah Alih/WhatsApp: +86 13092900605
