铝化学抛光方法篇1
关键词：铝及铝合金碱性化学抛光氢氧化钠硝酸钠
当前，铝及铝合金材料的化学抛光较多惯用传统“三酸”（磷酸、硫酸、硝酸）工艺。众所周知，“三酸”工艺消耗成本高，尤其产生的废气十分恶劣。曾看到有报导一种碱性化学抛光工艺，但实际操作效果尚有欠缺。本文介绍一种碱性化学抛光工艺，它具有成本较低、效率高、废气缓和、操作维护简易等特点。抛光质量与“三酸”工艺相当，经生产验证是较成熟的工艺。
1工艺概况
2溶液配制
①按计算量称取氢氧化钠和硝酸钠。
②往槽中加入配槽体积2/3的自来水，然后先将氢氧化钠入槽溶解。
③待氢氧化钠溶解完全后，再将硝酸钠加入溶解。
④边搅拌边慢慢加入添加剂。
⑤加自来水稀释至所需体积。
⑥将溶液升温到110℃试抛合格即可生产。
3溶液成份和工艺参数影响
3.1氢氧化钠：配方中的氢氧化钠主要起腐蚀作用。其含量低于320克/升时，抛光速度较慢，光泽性差；高于400克/升时，抛光速度快，但容易出现过腐蚀现象。同时由于浓度高，带出损失大。
3.2硝酸钠：主要起阻蚀整平作用。其浓度低于400克/升时，抛光表面粗糙，光亮性较差；高于470克/升时，抛光速度较慢，带出损失大，硝酸钠在抛光反应中被还原成氨，所以是配方中消耗较快的成份。
3.3LK—1#添加剂：它是光亮剂，不加入添加剂时，抛光表面呈雾状不清亮，但它消耗较少。
3.4温度：当温度低于110℃时，表面不清亮，高于130℃时，反应很激烈。操作难控制，一般在120℃左右较合适。
3.5杂质离子干扰：碱性化学抛光溶液对铁离子较敏感。当Fe3+、Fe2+离子浓度超过5克/升时难以抛出光亮，超过10克/升时，表面出现黑色麻坑。所以抛光槽子应用不锈钢板制作。
4操作维护
4.1碱性化学抛光反应是放热反应，所以溶液只需工作前升温，工作后若是连续操作，一般不需格外加热。仅利用自身放热保温已足够。当然液温偏高也可以正常工作，不必采取冷却措施。
4.2碱性化学抛光工作温度较高，水蒸气挥发较大，所以要特别注意经常补充自来水，以维持槽液液位。
4.3抛光溶液中，硝酸钠成份发生分解反应，加上工件带出的双重损耗，所以是消耗最快的成份。为此当溶液抛光质量下降时，首先考虑补充硝酸钠成份。一般每次按60克/升量补充加入，如加入硝酸钠后溶液性能恢复，即可继续工作，否则再按20克/升量补充氢氧化钠协调。如此循环，直到溶液性能恢复。总之在使用过程中的碱性化学抛光溶液调整，一般只需协调氢氧化钠和硝酸钠两种成份即可，添加剂一般很少加入。
4.4观察碱性化学抛光溶液的沸腾温度，可大致判断溶液中氢氧化钠含量高低。当溶液沸腾温度低于115℃时，说明氢氧化钠含量过低，若高于140℃时，则氢氧化钠过量。
4.5经碱性化学抛光的工件出槽时，应迅速用两道流动水清洗干净，必要时辅以抹洗，避免碱液残留在工件表面上而出现碱印，最后用20%硝酸溶液中和。
4.6碱性化学抛光工艺新配制的溶液一般每升抛光40dm2后，抛光性能下降，但只要添加60克/升硝酸钠，溶液的性能即可恢复。以后只需调整氢氧化钠和硝酸钠的量，溶液便可正常工作。
5结论
通过实验和生产验证，本文所介绍的铝及其合金碱性化学抛光工艺大致有以下特点：
①工艺性能好，能满足工业性生产条件使用。
②溶液稳定，维护简便，使用安全性好。
③原材料易得，成本低廉，比“三酸”工艺降低50%以下成本。
④能耗较低，正常生产只需作业前升温。
⑤设备损耗低。
⑥操作环境良好，废水处理简易，只需中和处理即可排放。
参考文献：
[1]王家宽.铝及铝合金碱性化学抛光[J].电镀与精饰，1989.1.33.
[2]高景曦，蒋先觉，杨需杰.铝装饰型材碱性化学抛光法探讨[J].河南化工，1994（09）.
[3]周荣明，严惠根.铝和铝合金碱性化学抛光液及工艺的研究[J].上海大学学报（自然科学版），2000（04）.
铝化学抛光方法篇2
关键词：铝合金焊接工艺
1、铝合金材料常用焊接方法
铝合金的焊接方法很多，各种方法有其不同的应用场合。除了传统的熔焊、电阻焊、气焊方法外，其他一些焊接方法（如等离子弧焊、电子束焊、真空扩散焊等）也可以容易地将铝合金焊接在一起。气焊和焊条电弧焊方法，设备简单、操作方便。气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。惰性气体保护焊（tiG或miG）方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。铝及铝合金薄板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。铝及铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊。熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越来越广泛（氩气或氩/氦混合气）
2、焊接质量控制
2.1焊前预备
（1）焊件清洗
铝在空气中及焊接时极易氧化，生成的氧化铝（al2o3）熔点高、非常稳定，不易去除。阻碍母材的熔化和熔合，氧化膜的比重大，不易浮出表面，易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。在铝合金焊接时，焊前应严格清除工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污。常采用化学清洗和机械清理两种方法。
化学清洗
化学清洁是运用碱或酸清工件外表，该法既可去掉氧化膜，还可除油污，化学清洗效率高，质量稳定，适用于清理焊丝及尺寸不大、成批生产的工件。可用浸洗法和擦洗法两种。浸洗法详细技术进程如下：体积分数为6%～10%的氢氧化钠溶液，在70℃摆布浸泡0.5min水洗体积分数为15%的硝酸在常温下浸泡1min进行中和处理水洗温水洗枯燥。洗好后的铝合金外表为无光泽的银白色。
机械清理
在工件尺寸较大、生产周期较长、多层焊或化学清洗后又沾污时，常采用机械清理。机械整理可选用风动或电动铣刀，还可选用刮刀、锉刀等东西，关于较薄的氧化膜也可用0.25mm的铜丝刷打磨铲除氧化膜。一般不宜用砂轮或普通砂纸打磨，以免砂粒留在金属表面，焊接时进入熔池产生夹渣等缺陷。
工件和焊丝经过清洗和清理后，在存放过程中会重新产生氧化膜，特别是在潮湿环境下，在被酸、碱等蒸气污染的环境中，氧化膜成长得更快。因此，工件和焊丝清洗和清理后到焊接前的存放时间应尽量缩短，在气候潮湿的情况下，一般应在清理后4h内施焊。清理后如存放时间过长应当重新处理。
（2）确定安装空隙及定位焊距离
施焊进程中，铝板受热胀大，致使焊缝坡口空隙削减，焊前安装空隙假如留得太小，焊接进程中就会引起两板的坡口堆叠，添加焊后板面不平度和变形量；相反，安装空隙过大，则施焊艰难，并有烧穿的也许。适宜的定位焊距离能确保所需的定位焊空隙，因而，挑选适宜的安装空隙及定位焊距离，是削减变形的一项有效办法。
（3）挑选焊接设备
现在市场上焊接产品品种较多，通常情况下宜选用沟通钨极氩弧焊（即tiG焊）。它是在氩气的维护下，使用钨电极与工件问发生的电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接办法。该焊机工作时，因为沟通电流的极性是在周期性的改换，在每个周期里半波为直流正接，半波为直流反接。正接的半波时期钨极能够发射足够的电子而又不致于过热，有利于电弧的稳定。反接的半波时期工件外表生成的氧化膜很简单被整理掉而获得外表亮光漂亮、成形杰出的焊缝。
（4）挑选焊丝
铝及铝合金焊丝的选用除考虑良好的焊接工艺性能外，按焊接要求应使对接接头的抗拉强度、塑性（通过弯曲试验）达到规定要求，对含镁量超过3%的铝镁合金应满足冲击韧性的要求，对有耐蚀要求的容器，焊接接头的耐蚀性还应达到或接近母材的水平。因而焊丝的选用主要按照下列原则：纯铝焊丝的纯度一般不低于母材；铝合金焊丝的化学成分一般与母材相应或相近；铝合金焊丝中的耐蚀元素（镁、锰、硅等）的含量一般不低于母材；④异种铝材焊接时应按耐蚀较高、强度高的母材选择焊丝。
2.2焊后处理
（1）焊后清理
焊件焊完后，留在焊缝及附近的残存焊剂和焊渣等会破坏铝表面的钝化膜，有时还会腐蚀铝件，应清理干净。形状简单、要求一般的工件可以用热水冲刷或蒸气吹刷等简单方法清理。要求高而形状复杂的铝件，在热水中用硬毛刷刷洗后，再在60℃～80℃左右、浓度为2%～3%的铬酐水溶液或重铬酸钾溶液中浸洗5min～10min，并用硬毛刷洗刷，然后在热水中冲刷洗涤，用烘箱烘干，或用热空气吹干，也可自然干燥。
（2）焊件的表面处理
通过适当的焊接工艺和正确的操作技术，焊接后的铝及铝合金焊缝表面，具有均匀的波纹光滑的外貌。阳极化处理，特别是抛光及染色技术配合使用时，可获得高质量的装饰表面。减小焊接热影响区，可使用阳极化处理导致不良的颜色变化减至最小。使用快速焊接工艺，可最大限度地减少焊接热影响区。因此闪光对焊的焊缝，阳极化处理质量良好。
特别是对退火状态下不能热处理强化的合金的焊接件，阳极化处理后，金属基本和焊接热影响区之间的颜色反差最小。炉中和浸渍钎焊不是局部加热的，所以金属颜色的外观是非常均匀的。可热处理强化的合金，常常用作建筑结构零件，它们在焊接以后，常常进行阳极化处理。在这类合金中，焊接加热会形成合金元素的析出，阳极化处理以后，热影响区和焊缝之间会出现差异。这些在焊接区附近的晕圈，使用快速焊接可使其减至最小，或者使用冷却垫块和压板也可使晕圈减到很小，这些晕圈在焊接后，阳极化处理前，进行固落处理可以消除。
在化学处理的焊接件中，有时会遇到焊缝金属和基全金属的颜色差别较大，这就必须他细地选择填充金属的成分，特别是合金成分中含有硅时，就会对颜色的配比有影响。
如有必要可以对焊进行机械抛光。常用的机械抛光有抛光、磨光、磨料喷击、喷丸等。机械抛光即通过研磨、去毛刺、滚光，抛光或砂光等物理方法改善铝工件的表面。它的目的是通过尽可能少的工序获得所需要的表面质量。然而，铝及铝合金属软金属，摩擦系数比较高，而且在研磨过程中如果发生过热，有可能使焊件变形，基至从晶界断裂的现象。这要求在抛光过程中有充分的，对金属表面的压力应降低到最低。
（3）焊后热处理
焊后热处理的目的就是为了改善焊接接头的组织和性能或消除残余应力。
可热处理强化铝合金在焊接以后，可以重新进行热处理，使基体金属热影响区的强度恢复到接近原来的强度。一般情况下，接头破坏处通常都是在焊缝的熔化区内。在重新进行焊后热处理后，焊缝金属所获得的强度，主要取决于使散的填充金属。填充金属与基体金属的成分不同时，强度将取决于填充金属对基体金属的稀释度。最好的强度与焊接金属所使用的热处理相适应。
3、结束语
铝合金的焊接和补焊通常可采用方便和低成本的tiG和miG氩弧焊方法。当采用高能束流焊和搅拌摩擦焊等铝合金焊接新工艺时，可以有效避免合金元素烧损、接头软化和焊接变形等问题，尤其是搅拌摩擦焊为固相连接具有绿色环保的特点。
参考文献：
铝化学抛光方法篇3
关键词：数控机床；机械加工；制造行业
1概述
近些年来，为了使产品在加工时的效率能够有效的提高，制造行业会通过降低产品成本、增强企业的竞争力等手段。数控机床的控制系统使机械加工制造行业的发展有了保障，并且能够通过机床的拉制使多轴联动加工，从而满足了生产机械加工的需求，使加工效率提高。1952年第一台数控铣床的出现，在制造行业的效率方面产生了很大的优势，特别是在效率高的方面使企业得益，本文从两个方面来体现数控组合机床加工技术的高效发展：（1）采用工艺优
化、刀具路径优化、高速切削和刀具结构优化来大大加快单台机床的工作效率；（2）在加工工件的需求上，把数台数控机床组合使机床自动化。
2机械制造技术的发展现状
制造行业给人们带来了灿烂的物质文明。衡量国家经济发展的重要音速是制造业的发达程度，制造行业在很多国家的经济发展中起到举足轻重的作用，全球的竞争和经济的发展给制造业带来了很多新的挑战。为了适应今天的制造业发展，企业需要满足市场更高的要求，企业若是能在市场中鹤立鸡群，就必须对机械加工技术进行创新，并橛没Ц咝率的提供价格低、品质高、富有个性化的加工产品，这样让先进机械制造技术在用户和市场中能够赢得一片天地。
先进机械制造技术的主要特点：（1）包含机械科学、信息科学、系统科学、管理科学的一种综合学科；（2）以可持续发展、快捷制造、高效低成本为基本目标；（3）重视制造过程和体制的简洁合理化，管理与技术结合的全新的生产方式。
先进机械制造技术的主要发展趋势：（1）向高精度方向发展；
（2）向自动化、集成化、智能化方向发展；（3）特种化加工；（4）表面工程；（5）适应现代化社会、环境的可持续发展，节约资源的绿色制造化。而多工具联动控制机械加工技术是近代先进机械制造技术的一个重大发展和进步。
3多工具联动控制机械加工技术的有关概论
3.1多工具联动控制机械加工技术的含义
单工位多工具联动控制机械加工技术是基于某些曲面工件具有径向对称分布特征和回转特征特点下，在单一工位采用数个刀具同时进行的一种加工技术。而多工位多工具联动控制机械加工技术是基于一个工作台上存在的数个工位下，在其每个工位都才用单个刀具同时进行的一种加工技术。
3.2多工具联动控制机械加工技术的优点
单工位多工具联动控制机械加工技术抛光特点有：灵活生产、刀具易规划、效率能大大提高等；因曲面工件具有径向对称分布特征和回转特征而使加工效率大大提高。多工位多工具联动控制机械加工技术抛光特点有：大批量生产性、控制简易性、高效性等。用这种方式加工可以一次加工输个工件，大大提高了加工效率，同步抛光数个工位，加工效率也会随着工位的增加而增加。专用磨具和工件分布对称，若要实现多工件和磨具同时运动，只需把单个磨具的刀具轨迹都规划好。加工数个工件可以用一台机床来完成，操作便易，工业生产可以实现大批量。
4与多工具联动控制机械加工技术有关的工程应用
4.1单工位多工具铝轮毂曲面机械抛光机床
抛光这道工序在铝合金汽车轮毂加工过程中很重要，这就需要无过抛变形、去除均匀的抛光表面材料，使其表面粗糙度提高到某值。但是因为代加工轮毂的表面很粗糙、形状很复杂、种类多和需要高效率等，国内电水壶和轮毂生产企业大都靠工人的经验来抛光。基于铝合金汽车轮毂其表面的特性，使用单工位多工具联动控制机械抛光可以大大加快了生产速度。
4.2多工位多工具不锈钢电水壶机械抛光机床
为了精饰外观，不锈钢电水壶表面抛光在加工过程最后一步。但是抛光时，电水壶机械中大都是难抛光、形状各异、抛光质量和高效率需求的材料，使得现在电水壶机械抛光机床不能适合企业生产。但若要用人工进行电水壶抛光，则加工速度明显降低，抛光的质量也会不稳定，大大影响了电水壶行业的发展。抛光机床有三个工位可以一起抛光加工，加工时间缩短了2-3倍，工人的劳动力降低，产品的生产成本也会下降。专用磨具和工件分布对称，只需规划好单个磨具的刀具轨迹，工人就能快捷简单的操作。另外，机床上附带吸尘装置，可以控制加工环境，避免粉尘污染。
4.3单工位和多工位多工具联动控制机械加工的关键技术
（1）设计多工具同时抛光并加工机床的结构。若加工机床的结构设计不合理，那么加工过程将会变得复杂，为了降低加工成本和保证产品质量，在机床的结构方面需要更加重视；（2）设计多工具姿态同时调节补偿器。在产品加工时，保证质量的关键是多工具同时协调，这就需要各个工具姿态相同。但是由于机床或工件会引起误差，造成不同时，则需要设计多工具姿态来调节补偿器；（3）设计多工位姿态同时调整装置。工件在制造时会发生旋转、移动等形式变化，多工位姿态由高度和角度构成，实现同步加工的手段就是调整装置让工件有合适的角度、高度和位置。
5结束语
目前，单工位多工具铝轮毂曲面机械抛光机床和多工位多工具不锈钢电水壶机械抛光机床已经被企业生产利用，运行中的机床可靠平稳，基于抛光表面质量稳定，利用多工具联动控制机械加工技术抛光比人工抛光的效率增加了70%，和另外机械抛光方式比较有更大的优势。除此之外，多工具机床抛光会改善加工环境、使工人劳动力降低并减少污染，符合目前社会效应和经济利益。所以得出：多工具联动控制机械加工技术实用且高效。
参考文献
[1]王建伟.机械加工中电化学加工过程的可控性分析[J].中国新技术新产品，2012（13）：27-28.
[2]田浩天.机械加工机床工具箱的改进设计[J].黑龙江科技信息，2012（35）：20.
[3]王英伟，莫蓉，万能等.多粒度机械加工设计意图建模方法研究[J].工具技术，2014，48（6）：31-35.
铝化学抛光方法篇4
第一天我们做的是车工，我们分成两个小组，每个小组由一个老师带领，老师先给我们讲卧式车床的结构和一些基本操作及其工作原理，还亲自示范操作让我们看，边操作边说一些安全问题。然后让我们空车练习，等我们熟悉了操作就布置作业让我们做，老师要求我们把一个圆柱做成一边长20毫米，直径为10毫米的柱体，一边为长15毫米，直径为6毫米的柱体。
我们每人一台机器，各自按照老师的要求来加工零件。我先安装工件，安装工件时采用三爪自定心卡盘的方法，然后选择一把车刀，倾斜一定的角度，用来把端面削平，削光滑。接着校正工件，然后再选择另一把车刀，再调整车床的主轴转速和车刀的进给量，调整后主轴的转速是360转每分钟，然后是粗车和精车，粗车的目的是尽快地切去多余的金属层，使工件接近于最后的形状和尺寸，粗车后留下一定的加工余量。精车是切去余下少量的金属层以获得零件所求的精度和表面粗糙度。最后是纵向进给，纵向进给到所需长度时，关闭自动进给手柄，退处车刀，然后停车，检验。重复上述操作多次，直到达到老师的要求，然后再换另一边来加工工件，同样地安装工件，把端面削平，削光滑，然后校正工件，选择车刀……重复上述操作，直到把另一边也加工到老师要求的零件。在做的过程中，没发生什么安全事故，我们都按时完成了任务。我们做了一天，也站了一天，虽然有点累，但看到自己做的成品，就觉得是值得的了。
我觉得最需要耐心做的就是铸造了。铸造是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成型方法。用铸造方法得到的金属件称为铸件。铸造的方法很多，主要有砂型铸造，金属型铸造，压力铸造，离心铸造以及熔模铸造等，我们用的就是砂型铸造。我们用的造型材料是型砂，良好的型砂具备透气星，强度，耐火性，退让性等性能。
我们采用整模两箱造型，步骤如下：第一，造下砂型：将模样安放在底板上的砂箱内，采用两个定位销座，加型砂后用砂冲子捣紧，用刮砂板刮平。第二：造上型砂：翻转下型砂，按要求放好上砂箱，横浇口，直浇口棒和定位销，撤分型砂后加型砂造上型砂。第三：取出浇口棒并按要求扎通气孔。第四：开箱起模与合型：打开上型砂，起初模样，修型。第五：浇注后经落砂得铸件。其中最需要耐心的就是修补。修补不同的形状，需要用不同的工具，一不小心，就会越修越坏，这就需要小心翼翼，慢慢地修补，没耐心的人是做不好这一步的。在做的过程中，我们有不懂的就问老师，老师耐心地给我们讲解，还给我们做示范。我们上午做了一个模型，做得好的就浇注蜡得铸件。下午我们又做了另一个模型，下午做的时候，我们熟练多了，效率也提高了。
我觉得最有趣的就是化学加工了。首先是铝的阳极氧化。在适当的电解质溶液中，将金属作为阳极，在外电流的作用下，使其表面生成氧化膜的过程，称为阳极氧化。铝及其铝合金的阳极氧化膜有以下特点：一，氧化膜具有多孔结构，可使膜层对各种有机物，无机物，树脂，地蜡，染料及油漆等表现出良好的吸附能力，因此，膜层可用作涂装底层，也可将其染成各种不同的颜色，获得装饰的外观。二，氧化膜的硬度高，可以增强尽是表面的耐磨性能。三，氧化膜的耐蚀性好。铝氧化膜在大气中很稳定，具有较好的耐蚀性，为进一步提高膜的防护性能，阳极氧化后的膜层通常需要再进行封闭式或喷漆处理。四，氧化膜的电绝缘性好，具有很高的绝缘电阻和击穿电压，击穿电压可达2000V。五，氧化膜具有良好的绝热性，在许多具有一定温度的场合下，铝及其铝合金零件须经阳极氧化处理才能安全稳定地工作。六，氧化膜与基本金属的结合强度高，不容易分离。
一般及其合金零件的处理工艺流程：机械抛光――除油脂――清洗――化学抛光或点解抛光――清洗――阳极氧化――清洗――(着色――清洗――)封闭处理――检验。铝及其铝合金阳极氧化按电解液的不同合氧化膜的特点可有硫酸阳极氧化，铬酸阳极氧化，草酸阳极氧化，磷酸阳极氧化，硬质阳极氧化以及瓷质阳极氧化等方法。我们用的硫酸阳极氧化法，用此法得到的氧化膜硬度较高，空隙多，吸附性好，易染色。经封闭处理后，具有较高的耐蚀性。该法工艺简单，操作方便，溶液稳定，电耗较少，成本低廉，氧化时间短，生产效率高，使用范围广。我们还使用有机染料染色。有机染料染色法法是染料分子对氧化膜通过物理吸附和化学反应进行填充。该法着色色泽鲜艳，但耐晒性差。
其次是化学腐蚀加工。化学腐蚀加工就是将零件要加工的部位与化学介质直接接触，发生化学反应，使该部位的材料被腐蚀溶解，以获得所需要的形状和尺寸。化学腐蚀加工有一下特点：一，可加工能被化学介质腐蚀的金属和非金属材料，不受被加工材料的硬度影响，不发生物理变化。二，加工后表面无毛刺，不变形，不产生加工硬化现象。三，只要腐蚀液能浸入的表面都可以加工。四，加工时不需要特殊夹具和贵重设备。五，腐蚀液和废气污染环境，对设备和人体液有危害作用，需采取适当的防护措施。经过阳极氧化的铝板再经烘干――描图――雕刻――腐蚀――去蜡(烘干)，就得到工艺品了，我选择的图案是竹子，在铝板的背面写上友谊长存，铝板的颜色是绿色的，这样一个工艺品就诞生了，我还镶上了有机玻璃，这工艺品还可以当作礼物送给朋友呢!化学加工，不仅培养了我们的动手能力，还加强了我们对化学的探索愿望。
我们还做了锻压冲压，汽车，铣工，pLC，加工中心，数车，数铣，电火花等工种，做电火花时，我还用一块五角钱的硬币，在其上印了一个五角星，留作纪念呢!
铝化学抛光方法篇5
关键词：聚吡咯；氧化铝模板；形貌
导电聚合物化学修饰电极由于其电化学响应信号大、易观察、性质稳定、具有一定的抗干扰能力等优点[1]，在生物传感器、电化学催化[2]等方面得到了广泛的应用．由于ppy膜具有良好的物理和化学性质，导电、表面性质可控、生物相容、比较稳定、易于制备、柔韧性和强度较好，故在化学修饰电极的研究中，ppy是在导电聚合物中研究最多和应用最广的一类．
神经元传感器是一种生物传感器，可以探测中枢神经系统发出的电信号，从而可以对病灶进行针对性的刺激治疗[3]．目前存在的主要问题是，它和中枢神经组织两者间性能存在巨大差异(神经元传感器模量为172gpa，中枢神经组织为100kpa)，靠单基金项目：国家自然科
一密度的物质很难达到完美的结果，我们设想使用吡咯电化学聚合形成的涂层在两者间建立一个性能梯度中间层[4]引．为了在两者之间架设一个完美的桥梁，仍须对ppy表面进行改性，以得到一个高表面积、高粗糙度具有机械模量梯度柔软疏松的表面．
一般ppy的表面呈菜花状结构[6]，只有用特殊方法才能得到区别于常规形貌的特殊结构．如氧化铝模板法是目前合成ppy纳米线(管)最常用的方法之一[9]．多孔氧化铝膜由高纯金属铝经电化学法处理而得到．膜内含有规则排列的六方纳米级柱状孔道，膜厚10b100am，膜孔径最小可达5am，孔密度高达10n／cm2do3．我们采用表面被氧化成多孔氧化铝膜的高纯铝片作为工作电极合成ppy，得到了一种不同于ppy常规菜花状结构，我们称之为微触手结构．具有这种微触手结构的ppy膜具有较大的比表面积，即电极表面活性位点数增多，从而可以增加电化学信号；同时这种微触手结构比较柔软，即具有该结构的ppy膜模量较低，这改善了材料的生物相容性．
1实验部分
1．1仪器与试剂
电化学聚合：采用chi650b电化学工作站(i-海辰华仪器公司)，在计算机控制下，采用恒电位的方法进行电化学聚合．
表面形貌表征：采用quanta200sem(feicompany)观察其表面形貌．
试剂：吡咯(py，>97，fluka出品)，使用前减压蒸馏．其他试剂均为分析纯，实验用水为去离子水．
1．2铝／氧化铝模板电极的制备
将高纯铝条(99．99％，200m)在空气中500℃下退火5h，以去除冷轧时铝片中产生的应力、晶粒缺陷，提高结晶性能．再将退火后的铝片在丙酮中超声清洗15min以除去表面可能存在的油脂．然后在氢氧化钠水溶液超声清洗，以去除表面的氧化层．取出高纯铝，用去离子水清洗，采用抛光液进行电化学抛光，达到镜面效果．抛光后的铝片经蒸馏水洗后，在支持电解质中进行阳极氧化一定时间后，工作电极表面即形成含纳米孔洞的氧化铝膜(见图1)，可以看作是金属铝上覆盖一层氧化铝模板．
1．3实验方法
在三电极电解池中，铝／氧化铝模板作为工作电极，铂片为对电极，参比电极为饱和甘汞电极(sce)．聚合前工作电极在水中超声洗涤，电解池通氮气20min以除去溶液中的氧，恒电位下进行不同聚合电位、聚合时间及单体浓度的电化学聚合研究．
2结果与讨论
2．1聚合时间的影响
图2显示在0．2mol／lpy和0．2mol／l(+)一樟脑磺酸(csa)的电解液中以1．0v恒电位聚合条件下制备的ppy形貌随时间的变化趋势．由图可以看出，800s时微触手结构不太明显，1000s时出现明显的微触手结构，但比较稀少，到1400s时已经有相当数量的微触手结构出现；1600s时出现大量的微触手结构，且它们的表面都很光滑，结构十分致密，此时ppy膜具有较大的比表面积，1800s时虽有很多的微结构出现，但比1600s时已有所下降，2100s时微结构明显减小，底部的菜花状ppy膜已经显露出．由此可见，聚合一定的时间ppy才会出现特殊的微结构，但过长的聚合时间也会导致微结构减少，这是因为相邻的微触手结构互相交叠结合成普通的菜花状结构．通过研究发现，1600s为最佳聚合时间．
2．2聚合电位的影响
图3显示了所制备的ppy形貌随聚合电位的变化趋势．聚合条件为py浓度0．2mol／l，(+)一csa浓度0．2mol／l，聚合时间1600s．由图可以看出，0．8v时已有微触手结构出现，但十分稀少，0．9v时微触手结构明显增多，且可以看出是从边缘处开始生长，微触手结构表面也变得光滑起来；1．0v时出现大量的微触手结构，且它们的表面都很光滑，微触手结构十分致密，已将底部的膜完全遮盖，此时ppy膜具有较大的比表面积；1．1v时微触手结构明显减少，表面也变得不光滑起来，出现了黏连的现象，此时电位已超过py的过氧化电位，应为过氧化所致；1-3v时微触手结构基本消失，ppy膜恢复普通的菜花状结构．由此可以得出1-0v为获得特殊形貌的最佳聚合电位．
2．3单体浓度影响
图4为ppy形貌与单体浓度之间的关系．聚合条件为(+)-csa浓度0．2mol／l，聚合电位1．0v，聚合时间1600s．从图中可以得知，单体浓度从0．1mol／l到0．4mol／l之间均有微触手结构的出现，单体浓度为0．2---0．3mol／l时比较适宜，微触手结构比较致密，且比较光滑、均一．相比较而言，0．2mol／l较0．3mol／l更为适宜一些．
2．4微触手结构形成机理探讨
通过上述试验发现，用铝／氧化铝模板作为工作电极可以得到ppy的微触手结构，而在相同的聚合条件下，用高纯铝作为工作电极，仅得到了普通的菜花状结构，且在1．0v电位下铝被氧化，表面龟裂，如图5所示．说明将铝氧化，在其表面得到一层氧化铝模板是得到微触手结构的关键．在无模板的情况下，ppy先以一维结构生长，再交叠成二维结构、三维结构[1]．而ppy在三氧化二铝模板的孔洞中只能以高度有序的共轭结构一维生长[1引，当其长出模板时，ppy已形成的高度有序的一维结构有利于其按照该趋势继续生长．在生长的过程中，相邻的一维结构交连成一束，形成微触手结构，在脱离模板后继续向七生长．
3结论
以铝／氧化铝模板为工作电极可以得到区别于普通菜花状结构的ppy微触手结构，研究发现聚合时间为l600s、聚合电位1．0v、单体浓度0．2mol／l时制备的ppy膜的微触手结构数量多，具有较大的比表面积．10nm至10／am的表面结构的变化对生物相容性影响显著，因为这样的尺寸与细胞尺寸及生物大分子在同样的数量级[1引，而且有证据证明微米级表面结构允许细胞早期黏附，从而提高材料的整体组织相容性．神经元的大小通常为10～15／am[m]，我们所得到的ppy微触手结构其直径均小于10／am，这样就可以确保每个神经元至少与一个微触手结构相接触，将有利于细胞在其表面依附和生长．同时它具有比金小得多的模量，可以防止对中枢神经组织造成尖锐损伤，提高中枢神经组织与神经元传感器的相容性；它还可以增加神经元传感器与中枢神经组织细胞渗透和接触，加大电信号接受面积，有助于电极的电子电导和离子电导达到平衡．该模板法制备具有特殊微触手结构的ppy膜，为将来化学修饰电极的制备提供了可靠的研究基础．有关该结构的生物相容性问题将在以后的研究中进行．
参考文献：
[1]larmatf，reynoldsjr，qiuyj．polypyrroleasasolideelectrolytefortantalumcapacitors[j]．synthmet，1996，79(2)：229-233．
[2]柳闽生，杨迈之．导电高聚物修饰纳米尺度tio2多孔膜电极的光电化学研究[j]．化学学报，2001，59(3)：377—382．
[3]abrahamjk，xiejining，varadanvk．smartstructuresandmaterials[j]．2005，5763：133—138．
[4]reynolaf，shetterag．scarringaroundcervicalepriduralstimulatingelectrode[j]．neurosurgery，1983，13：63—65．
[5]andersonjp，nilsson．bioactivesilk-likeproteinpolymeronsilcondevices[j]．proceedingofmaterressoc．boston：materressoe，1994，330：171—177．
[6]suttonsj，vaughanasonthemorphologyandgrowthofelectrochemicallypolymerizedpolypyrrole[j]．polymer，1995，36(9)：1849-1857．
[7]肖迎红，martindc新型导电高聚物对神经元修补元件的表面改性[j]．电子元件与材料，2003，22(8)：18—22．
[8]贾骏，姚月玲，徐友龙等．纯钛表面聚吡咯涂层的表面性能研
究i-j]．口腔医学研究，2002，18(5)：297—300．
[9]葛东涛，王纪孝，等．ppy纳米线(管)的合成[j]．化学进展，2003，15(6)：456-46l
[10]almawiawid，coombsn，moskovitsmmagneticpropertiesoffedepositedintoanodicaluminumoxideporesasafunc-tionofparticlesize[j]．japplphys，1991，70：4421—4425．
il1]董绍俊，车广礼，谢远武．化学修饰电极[m]．北京：科学出版社，2003：329．
[12]vandykels，martincrelectrochemicalinvestigationsofelectronicallyconductivepolymers．4．controllingthesuper-molecularstructureallowschargetransportratestobeen-hanced[j]．langmuir，1990，6：ii18—1123．
铝化学抛光方法篇6
关键词2014铝合金；naoH溶液；晶间腐蚀
中图分类号：tG292文献标识码：a文章编号：1671-7597（2014）07-0070-01
2014铝合金属于al-Cu-mg-Si系铝合金，2014铝合金属于高强度的铝合金，它具有较高的强度以及硬度，还具有较好的塑性和韧性。因而广泛应用于航空航天领域，近几年也广泛用在高铁的事业上。但是2014铝合金热处理后会出现不同程度的晶间腐蚀，大大限制了2014铝合金的应用。所以研究2014铝合金的晶间腐蚀将会有非常大的工程意义。
1实验假设和实验目的
本实验着重研究naoH溶液在去除2014铝合金试样表面al2o3过程中，对试样晶间腐蚀的影响。在进行铝合金晶间腐蚀实验中，第一步需要用naoH溶液去除试样表面的al2o3，以去除腐蚀过程中al2o3对基体的保护作用。但是naoH溶液既可以与表面的al2o3反应，2naoH+al2o3==2naalo2+Ho2；也可以与基体的铝反应，2naoH+2al+2Ho2==2naalo2+3H2。所以试样在naoH溶液中清洗的时间是一个需要研究的课题，清洗时间过长也许会使试样表面的铝过多的与naoH溶液反应，使试样表面凹凸不平，造成损伤，表面缺陷增多，从而加重试样晶间腐蚀程度。因此，我们进行了naoH溶液清洗2014铝合金时间长短不同对晶间腐蚀程度的影响实验，以验证我们的假设。
2实验器材和方法
2.1实验装置和试剂
装置：金相显微镜，抛光机，恒温设备。
试剂：10%的naoH溶液，6.5%的Hno3溶液，10%的naCl溶液。
2.2实验材料
本实验用到的是2014铝合金轧制板材，其化学成分见表1。我们将购买的板材切割成若干个小块，小试样的形状为母指大小的长方体，然后进行表面细磨和抛光，备用。
2.3实验方法
我们先对小试样进行了热处理，经过热处理后的试样会沿晶界产生析出物，其抗晶间腐蚀性能会下降，试样容易沿着晶界腐蚀进去。热处理的工艺为：505℃*80min固溶处理+水冷+160℃*12h时效处理+200℃*15min回归处理+水冷+160℃*12h时效处理。然后进行分组实验，每组有6块小试样，第一组试样进行2分钟的naoH溶液浸泡清洗，第二组试样进行5分钟的naoH溶液浸泡清洗。取出试样用水洗净，再进行6.5%的Hno3溶液短时间清洗，最后再用水洗净后进行晶间腐蚀实验，将所有试样悬挂在10%的naCl溶液中进行水浴加热，温度维持在35℃，进行12小时的晶间腐蚀[2]。最后进行金相组织观察，对比实验结果。
3实验结果和分析
3.1实验结果
将两组试样分别进行金相组织观察，可明显观察到两组试样的晶间腐蚀程度有差别，第一组试样进行2分钟的naoH溶液浸泡清洗，其晶间腐蚀的深度较浅，数量也较少，表明晶间腐蚀程度低，图1为较清晰的一张晶间腐蚀照片。第二组试样进行5分钟的naoH溶液浸泡清洗，其晶间腐蚀深度较深，数量有所增加，表明晶间腐蚀程度增加，图2为较清晰的一张晶间腐蚀照片。
图12014铝合金naoH溶液浸泡清洗2分钟晶间腐蚀照片（100倍）
图22014铝合金naoH溶液浸泡清洗5分钟晶间腐蚀照片（100倍）
3.2实验分析
实验结果表明用naoH溶液浸泡清洗铝合金5分钟会明显增大试样的晶间腐蚀程度，其晶间腐蚀的深度增加，数量也增多了。表明在用naoH溶液浸泡清洗的过程中，naoH溶液确实与试样基体的铝发生反应，并且时间过长，会使试样表面凹凸不平，造成损伤，表面缺陷增多，从而加重了试样的晶间腐蚀程度，使2014铝合金的抗晶间腐蚀性能下降。我们总结出在进行2014铝合金晶间腐蚀试验时，应尽量减少naoH溶液浸泡清洗铝合金的时间，不超过2分钟为宜以减弱naoH溶液对试样表面的损伤。
基金项目
西南交通大学大学生科研训练计划项目资助。
研究课题：2014铝合金回归处理的组织与性能分析
项目编号：校级SRtp项目131002
参考文献
[1]张永超，陈文思，李春宇，刘亮，董立新.时效处理对7a04铝合金晶间腐蚀性能的影响[J].铝加工，2013（1）：10-12.
铝化学抛光方法篇7
关键词：6063铸态铝合金；固溶时效处理；硬度
Doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.019
6063铝合金具有优良的可挤压性性能和抗腐蚀性能，良好的阳极氧化着色性和优秀的可抛光性，以及出色的焊接性能等[1]。这些使得6063铝合金在工业型材、建筑型材以及装饰性铝合金中都具有广泛的应用。作为可热处理强化铝合金，时效处理已经是改善6063铝合金性能的重要途径，有关热处理工艺对其性能的影响已有大量研究，但这些研究多是针对6063挤压型材和轧制型材等，关于固溶时效工艺对铸态6063铝合金组织性能的影响，目前研究较少。根据客户需求，本文主要研究了固溶时效工艺对铸态6063铝合金硬度的影响。
有关6063铝合金时效强化机制，目前业界研究较多，一般认为是析出相沉淀强化[2-3]。这是由于其合金元素较多、析出相复杂等因素，使得对其建立数学模型难度较大。o.R.mYHR等人在以往研究基础上[4]，对al-mg-Si合金时效强化机制进行了深入研究，综合考虑沉淀强化和固溶强化机制，推导出了屈服强度与热处理工艺之间的关系，建立了相应数学模型，并与实验结果进行了校正，对此合金数学模型的建立又前进了一步。
1试样制备与试验方法
1.1试样制备
根据客户要求和以往企业生产经验设计铸锭化学成分，见表1。采用直冷半连续铸造法生产规格为Φ448mm×6000mm的6063合金铸锭，铸造设备为almax公司生产。
铸锭采用570℃/12h高温均匀化处理，室温自然冷却。距离铸锭顶部1/3处取试样一块，规格为60mm×150mm×30mm。将试样置于马弗炉中加热到550℃，保温4h，室温水淬。然后使用线切割设备将试样加工成30mm×30mm×30mm大小。留下两个试样作为对照试样，剩余试样随机分为a组和B组进行时效处理。
1.2试验方法
（1）a组人工时效温度是175℃，时间分别为2h，4h，6h，8h，10h。
（2）B组人工时效温度是200℃，时间分别为2h，4h，6h，8h。
（3）试样经过砂纸打磨，抛光等步骤后，采用HV-1000Z型显微硬度计对试样进行显微硬度测量，随机选取三个测量点，取平均值。使用光学显微镜进行金相观察，使用扫描电镜和投射电镜对样品微观组织进行观察和分析。所用设备型号为ZeiSSaxiovert.a1倒置光学显微镜，ZeiSSeVo18扫描电镜以及牛津incaX-max20电制冷X射线能谱仪等设备。
2试验结果与分析
2.1固溶时效工艺对硬度的影响
由图1可以看出，经过人工时效后样品硬度均有大幅度提升。在175℃时效温度下，时效初期硬度迅速升高，4h后趋于稳定，随着保温时间继续延长，硬度缓慢提高。在10h的保温时间内，尚未出现硬度降低现象。在200℃时效温度下，时效初期硬度升高速率高于175℃温度下，在2h后硬度已经达到峰值，随着保温时间延长，硬度开始逐渐下降。
根据图1，可以看出175℃保温四个小时以上，以及200℃保温两小时和四小时，这些时效工艺均能满足客户对产品硬度的要求（客户要求硬度大于80HV）。但本着低耗节约的原则，参照图1结果，又进一步对工艺进行了调整，见表2。根据表2结果，可以发现合金经过固溶时效处理后，硬度都符合客户要求。综合考虑测量误差、批次误差、能源节约和顾客要求的情况下，可以选择如下工艺：550℃2h+200℃2h。
2.2固溶时效工艺对铝合金微观组织的影响
众所周知合金硬度的变化是合金显微组织变化的外在体现。6063合金属于典型的可热处理强化合金，在经过不同温度热处理后，合金析出相的数量和形态均产生相应变化。金相组织照片见图2。
由图2可以发现，在175℃温度下，随着固溶时间延长，晶界析出相逐渐增多，由断续颗粒状分布，逐渐长大为杆状，并趋于连续分布。为了进一步了解合金微观组织，结合图1和图2结果，我们对175℃4h样品进行了扫描电镜观察、eDS分析以及透射电镜检测，结果见图3。
通过能谱分析可以得知，晶界处粗大的杆状析出相主要是FeSial相。mg2Si颗粒较小，在扫描电镜下只能发现零星分布，如图3（a）所示。在图3（b）中，可以发现经过175℃4h处理后从铝基体中析出大量细小弥散的针状β′′析出相。
2.3试验结果分析
6063铝合金是典型的可热处理强化铝合金。其时效处理强化相主要是β′′（mg2Si）相，一般认为其脱溶序列为[5]：α过饱和固溶体G.p.区β′′相β′相β相。主要是mg和Si溶入α铝中形成α固溶体。在时效初期mg和Si在铝基体的晶面上聚集，形成溶质原子富集区即Gp.区，与基体保持共格关系，边界上的原子为二者所共有，这就导致共格边界原子发生弹性形变，造成晶格畸变，阻碍了位错运动，从而提高了合金硬度。
随着时效时间延长，mg和Si进一步富集并趋向有序化，迅速长大成针状的β′′相，当β′′相生长到一定尺寸，应力场遍布基体彼此相连，产生最大化的强化效果，此时合金硬度最高。随着时效时间继续延长，mg和Si进一步富集，形成杆状β′相，与基体部分共格，强化效果弱于β′′相，合金硬度开始有所下降。时效后期在随着强化相进一步析出，开始形成稳定β相，完全从基体中脱离，强化效果消失，称为过时效状态。这也是如图1中所示，在200℃温度下，时效时间超过四个小时后硬度开始下降的原因。
除了mg2Si强化相之外，FeSial相也是一种强化相。它不仅分布在晶界也分布在晶内，尤其分布在晶界时可以使合金硬度得到明显提高。本实验6063合金中含有较多Fe元素，因而在固溶时效中生成了较多FeSial相。在图2中我们能看到杆状的FeSial析出相，并随着时间延长逐渐增多并长大。
时效处理中，析出相的数量和大小主要取决于时效温度。温度越高，基体中空位越多，溶质原子的扩散越快，G.p.区易长大，G.p.区β′′相β′相β相的脱溶速度相应提高。所以如图1所示，2h内200℃时合金硬度提升速率远高于175℃时。随着时间延长直4h之后，200℃温度下合金硬度在达到峰值后，硬度开始明显下降，到达过时效状态。而175℃时效温度下，在实验范围内硬度一直在逐渐提升，尚未到达过时效状态。
表2表明固溶处理对合金硬度也有重大影响。525℃温度时固溶不完全，在相同时效工艺条件下，合金硬度低于550℃固溶温度下样品硬度。这是因为铸态合金晶界偏析严重，若固溶不完全会导致时效时G.p.区的析出数量和密度大幅降低，从而使得不能达到最优的强化效果。考虑到工业生产的实际过程和客户要求，可以选择固溶时效工艺：550℃2h+200℃2h。
3结论
（1）在550℃+4h固溶处理后，175℃时效2h后合金硬度达到84.0HV，随着时间延长，硬度缓慢提升。200℃时效温度下，合金在2h后硬度达到84.6HV，保温时间继续延长，硬度开始下降。
（2）固溶温度为525℃时，时效后合金硬度明显低于550℃固溶时效工艺下合金硬度。
（3）综合考虑客户要求和工业生产过程，选择固溶时效工艺为：550℃2h+200℃2h。
参考文献：
[1]王孟君，王金亮.6063铝合金时效工艺的研究[J].金属热处理，1998（08）：24-41.
[2]G.Das，mousumiDas，SabitaGhosh，paritoshDubey.effectofagingonmechanicalpropertiesof6063al-alloyusinginstrumentedballindentationtechnique[J].materialsScienceandengineeringa，2010（527）：1590-1594.
[3]宁爱林，，黄继武.不同时效工艺对6063铝合金组织和力学性能的影响[J].机械工程材料，2013（03）：28-31.
[3]o.R.myhr，?.Grong，S.J.andersen.modellingoftheagehardeningbehaviourofal-mg-Sialloys.actamater.2001（49）：65-75.
铝化学抛光方法篇8
1建构主义视域下的教学设计原则
建构主义理论与新课程理念不谋而合，笔者认真学习后，归纳出新课程背景下的高中物理教学设计原则有如下几点：
（1）以问题载体驱动物理学习，问题源于学生的生活与物理知识的契合点，问题源于学生原有认知和新物理知识的衔接处，问题的形式可以是项目，也可以案例，问题可以是教师预设的，也可以是教师设置情境引导学生质疑生成的.
（2）强调学生的教学主体地位，学生是课堂的中心，我们的高中物理课堂必须围绕着学生个性化发展需求而铺设，整个课堂包括教师也只是学生构建知识路途中的促进者、支持者.
（3）注重情境和任务设计，真实的情景和可完成的任务能够有效调动学生的思维，同时在学习任务的复杂性和难度上要准确的把握，确保学生的思维能够处于合理水平.
（4）注重学习小组的合作学习，我们的教学要面向全体学生，而每个学生都是独立的个体，都有自己的思维习惯，知识基础也各不相同，通过建立学习小组，小组合作学习能够促进学生思维的发展，对于小组学习的效果除了要进行量化分析外，还要强调对探究过程的、非量化的整体评价，保护每个学生的物理学习积极性.
2演示实验教学要给学生搭好“脚手架”
建构主义者从维果茨基的“支架式”教学的思想出发，将建筑行业中的“脚手架”形象地迁移到教学中，演示实验不是教师的独角戏，必须给学生提供个性化的学习支持，搭好脚手架，才能激活学生原有的认知，并以此为基础实现学生的认知向更高的层次发展.“演示实验”是高中物理课堂最常见的教学组织形式，是教师施展教学技艺的一种手段，借助于演示实验让抽象的物理概念形象化、具体化，物理知识教学变得生动、清晰，给学生提供了感性认知，激发学生的思维，最终实现从感性到理性的升华.
不过目前我们有些教师的演示实验缺乏问题意识，演示实验变为了现象的简单叠加，学生看得热热闹闹，能力提升却有限.笔者认为要提高物理教学的效果必须注重演示实验的科学设计，在设计演示实验前思考如下几个问题：
（1）这个实验是否适合演示？通常情况来说，定性实验通常比较适合于演示实验，时间短、现象明显.
（2）为什要演示这个实验？即思考演示实验的目的，切忌为了演示而演示，必须与课堂的教学目标、教学重点内容相结合，同时注重演示实验的启发性和示范性.
（3）这个演示实验要学生观察那些问题？这些问题学生会如何解释？他们会提出什么问题？
通过上述问题的思考，我们的演示实验才能真正地拨动学生思维的撞针，提高知识内化率.
案例“光电效应现象”实验演示
（1）用砂纸轻轻打磨铝板的光照面，接着如图1所示用导线将铝板和验电器相连.
（2）接着拿出丝绸摩擦过的玻璃棒，提出问题：如果拿着这个玻璃板靠近（但不接触）铝板，会发生什么现象？接着将玻璃棒靠近，验证猜想，自主生成新的问题：为什么会有这个现象？
（3）玻璃棒和铝板间的距离保持不变，直接用白炽灯照射铝板，引导学生观察验电器指针的变化.然后换成紫外线进行实验，引导学生再次观察实验现象，将学生的思维再一次集中到对现象的思考中来.
3探究实验教学教师要抛好锚
新课程倡导探究式教学，不过学生的探究不可能空穴来风，需要老师主导性作用的发挥，即抛好锚.从建构注意和情境学习理论角度来看，知识与情境是分不开的，学习知识是学生与外部环境不断交互、作用而建构出来的，尤其是高中物理探究型实验教学，完全无法用“知识传递”的灌输式教学，要注重情境的真实性，“锚”就是沟通教学各个环节的情境.
探究实验教学是以学生为主体主动建构知识、发现规律的过程，在实验探究过程中学生会遇到哪些问题？这些问题哪些是对学生的思维发展有利的？哪些是干扰学生发展的？哪些又是必须要考虑，而学生容易忽视的？需要我们教师在实验教学前立足于教材，细致地分析学生的学情，整合现有的教学资源，抛出“锚”，并以此为学生拓展能力的载体，通过学习小组的协作探究有效解决实际的物理问题，帮助学生主动建构起对未知的物理现象和规律新的认识，将现实生活与物理知识构成有意义的联系，促进知识与方法的迁移.
案例“测电源电动势和内阻”探究实验
抛出探究之锚：通过前面的学习，你对电源的认识有哪些？
[LL]目的：引导学生联系到电源电动势e、内阻r.
进一步抛锚：结合前面我们学习的闭合电路欧姆定律，想一想用实验的方法如何测定电源的电动势和内阻？
目的：引导学生自己有效联系闭合电路欧姆定律，同时搜索头脑中电学实验中常用的仪器功能和使用注意点，自主设计实验方案，打开学生思维的闸门.学生能联系到的实验方案：（1）借助于电压表、电流表、滑动变阻器测量，电路图如图2、图3所示.
这几个实验电路图从原理上都是可行的，然后放手让学生去做，得到数据，让学生自己进行数据处理得到结论.
最后再抛出锚：你选择的实验方案实验系统误差如何？
铝化学抛光方法篇9
摘要：
介绍了电解着色的方法与机制，阐述了电解着色过程中常见的问题及相应的解决方法，并对铝合金电解着色产业的前景做了展望。
关键词：
铝合金；电解着色；陶瓷层
0前言
铝及其合金因具有优异的理化性能而成为目前工业中使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料［1－2］。但铝合金存在颜色单一、耐磨性差、容易被腐蚀等缺点。着色处理可以改善铝合金的耐蚀性，并提高其装饰效果。目前国内外广泛应用的阳极氧化技术有硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化、瓷质阳极氧化和硬质阳极氧化等［3］。阳极氧化能在铝合金表面形成厚且致密的氧化膜，再通过改变交流着色溶液的配方及工艺条件，使铝合金着上美丽的颜色。
1铝合金电解着色工艺流程
铝合金机械抛光碱洗阳极氧化电解着色水洗干燥
2铝合金电解着色方法
铝合金电解着色的常用方法有一步电解着色法、两步电解着色法及三次多色电解着色法等。
（1）一步电解着色法
目前一步电解着色法应用最广的有卡尔考拉法、铬酸法及雷诺法等［4］。旷亚非等［5］发明了一套铝合金电解着色机制，可在铝合金表面获得一层耐磨损、耐腐蚀、极富装饰性的类陶瓷膜层［6－10］。
（2）两步电解着色法
与一步电解着色法相比，两步电解着色法可显著提高膜层的耐光性、耐磨性、耐热性、抗化学腐蚀性及色彩性，从而扩大铝合金的应用范围。肖友军［11］为提高电解着色液的稳定性和着色效果，研制了一种复合稳定剂，并分析了其作用机制。该方法具有成本低、着色快、着色效果好等优点。
（3）三次多色电解着色法
三次多色电解着色法很早就已开始研究［12］。三次多色电解着色法是在二次电解着色法的基础上开发得到的一种全新的材料表面处理方法。该方法是利用光的干涉原理来改变材料表面的颜色，即在电解着色处理前增加一道磷酸阳极氧化扩孔工序，以此来改变氧化膜的结构和几何尺寸，从而改变光的反射路径，使铝合金表面的颜色由青铜色系列调变为黄色、金黄色、橙色等多种鲜艳色调［13］。张志强［14］通过添加适量添加剂使材料表面着上明显的颜色。
新型铝合金着色技术主要包括电泳技术、粉末静电喷涂技术、微弧氧化技术等［15］。
（1）电泳技术
电泳是采用电镀原理，通过电流的控制使水溶液中离子化的涂料树脂在电极上不断析出，从而形成不溶性涂层的新工艺。周建军等［16］采用直流叠加脉冲电源对含铜的高硅铸造铝合金进行了阳极氧化，并研究了脉冲电流幅度对膜层性能的影响。通过不断提高脉冲电流幅度可以显著提高膜层的综合性能。巩运兰等［17］在铬酸体系中采用高电压阳极氧化工艺得到了孔径极不规整的多孔膜。王贤等［18］提出了宽温快速阳极氧化工艺，即在硫酸溶液中不断加入合适的添加剂，使溶液中铝离子的质量浓度明显提高，延长了氧化液的寿命。Dimogerontakist等［19］研究了几种添加剂对磷酸体系中纯铝氧化膜性能的影响。通过添加磺化三苯甲烷及其同分异构体，可以制得淡绿色和亮蓝色的氧化膜。
（2）粉末静电喷涂技术
粉末静电喷涂技术是利用高压静电电晕电场的原理，在高压静电和压缩空气的作用下，使通过喷枪头上金属导流环的粉末涂料到达工件并均匀地吸附在工件表面，经加热，粉末熔融固化，形成均匀连续的涂层。
（3）微弧氧化技术
微弧氧化技术是近年来发展起来的一种全新的材料表面处理技术［20］。戴磊等［21］在含有钼酸盐的电解液中，采用阳极火花氧化技术，在铝表面获得一层光滑、致密、色泽美观的复合转化膜，且该膜层具有优异的耐酸、耐碱性能。徐存荣等［22］在硫酸和草酸的复合体系中，采用不对称正负脉冲电压，对LF21铝合金进行硬质阳极氧化。与直流或直流叠加脉冲阳极氧化相比，采用不对称脉冲电源氧化具有成膜速率快、电解温度范围宽、能耗低等优点。
3电解着调的影响因素
电解着色膜的显色机制不同于染色膜的。染色膜的显色机制是利用膜层对光的吸收从而显色；而电解着色膜的显色机制则是通过电解着色膜中的沉积物所具有的金属特征显示出色调。电解着色膜显色的影响因素主要是在膜层中沉积的金属离子的粒径大小与粒径的分布情况等。对于不同的金属盐电解体系而言，由于电解液体系中所含的金属离子不同，不同金属离子所具有的不同特性导致对入射光的散射程度不同，从而导致电解着色膜所反映出的色调也不尽相同。另外，由于在电解着色膜的微孔结构中所沉积的金属离子的数量也是有差异的，所以随着金属离子沉积数量的增加，电解着色膜也会呈现出明显的颜色深浅区别。
4电解着色的机制
铝合金电解着色是将电解着色液中的金属离子通过化学反应沉积在电解着色膜的微孔中。具体可分为三个步骤：
（1）金属离子向电解着色膜的定向移动；
（2）金属离子在电解着色膜／着色液界面获得电子，氢离子穿入阻挡层，在基体／电解着色膜界面获得电子；
（3）析出金属和生成氢气。
5电解着色过程中的问题及解决方案
（1）材料着色后易褪色
电解液体系中的成分改变，导致电解着色后沉积在膜层中的少部分金属离子溶解，从而使得电解着色膜发生褪色。应对电解着色液体系内的成分进行部分稀释，使得电解着色液体系中各物质组成尽量不发生变化。
（2）型材着色不均匀型材着色不均匀
大多是由于对材料进行着色时挂件的牢固程度没达到要求所致。电解着色膜属于非导体材料。在电解着色过程中，如果材料与导电杠发生错位，会使导电点部分偏移，造成导电不良，从而使得着色不深。如果发生的错位相当严重，则会导致着不上色。
（3）材料电解着色后膜层出现花瓣状
这是由于前期对材料的预处理不彻底导致的。这就需要严格对材料进行预处理，并且认真仔细地进行，特别是除油、打磨的过程。
6展望
铝合金电解着色技术越来越被重视。对铝合金电解着色工艺的研究，是获得满足工业要求的着色膜的前提。
参考文献：
［1］王艳芝．铝及铝合金阳极氧化膜着色技术研究进展［J］．电镀与精饰，2001，23（3）：20－22．
［2］袁凌云．铝合金电解着色技术的进展［J］．沈阳大学学报：社会科学版，2004，6（3）：125－128．
［3］韩春华，葛祥荣，王太智，等．简明表面处理手册［m］．北京：机械工业出版社，1999．
［4］曾华梁，吴仲达，秦月文，等．电镀工艺手册［m］．北京：机械工业出版社，1994．
［5］旷亚非，张平，罗鹏，等．铝阳极氧化着色工艺的研究［J］．电镀与环保，2006，26（2）：29－32．
铝化学抛光方法篇10
有害多发元素是隐藏在生活中的“杀手”之一，尤以铅、铝等危害为大。
先说铅。研究证实，宝宝体内只要达到每10毫升血浆含铅5-15微克的水平，即可造成发育迟缓与智力减退，年龄越小大脑受损害越严重。那么，铅是如何潜入宝宝体内的呢？主要通过以下途径：妈妈用含铅化妆品涂抹乳房，致命宝宝吃奶时吸入；宝宝舔食含铅颜料的玩具；用聚乙烯颜料袋或彩色报刊包装儿童食品；常给宝宝吃皮蛋、爆米花罐装食品或罐装饮料；用含铅自来水管流出的水烧开水后冲泡婴儿奶粉；让宝宝经常在马路边玩耍，吸入大量的汽车尾声气；大人时常当着宝宝的面吸烟；室内燃煤通气不佳等等。
再说铝。在损伤儿童智力方面，与铅实为一丘之貉，在侵入途径上也与铅有不少相似之处。如饮用明矾处理的自来水，食用铝制炊具烧煮的饭菜（平均每人每天可从铝制炊具上摄入约20毫克铝），常吃油条、面包、蛋糕、粉丝等含铝膨松剂的食物等。
反击对策：
断绝上述有害元素的侵入渠道，多给宝宝吃新鲜水果、蔬菜或富含钙、铁以及维生素C的食物，以促进侵入体内的有害毒素及时排出体外。
杀手二：一氧化碳
一氧化碳是一种有毒气体，当它在空气中的含量达到百万分之三十五时，大脑细胞的新陈代谢就会直接受到抵制，由此妨碍大脑的发育，造成儿童智力低下。
更糟糕的是我们（包括儿童）经常要和它打交道：如普遍使用的管道煤气，燃烧时就会产生一氧化碳；直排式燃气热水器，直接将废气排在室内；室内生煤炉取暖或做饭，也可使一氧化碳达到有害的浓度；家用煤气灶具、管道设备损坏未能及时修理而导致一氧化碳泄漏等。加上一氧化碳无色无味，且能与空气充分混合，致使宝宝在不知不觉中受害。
反击对策：
尽量减少产生一氧化碳的来源。室内定期开窗换气，避免一氧化碳达到有害浓度。
杀手三：意外伤害
宝宝8个月的时候，有一次从床上翻滚到地板上，当即昏迷不醒约3分钟，送医院诊断为“脑震荡”合并“颅内血肿”，医生紧急开颅清除了血肿，生命总算保住了，但从此遗留下“外生性癫痫”。现在病情经常复发，智力发育也大大落后于同龄儿。
由此可见，意外伤害常可扼杀儿童的智力。
反击对策：
家里家外都要注意安全防范，避免意外事故发生。
杀手四：不文明的与宝宝逗玩
有些父母或亲朋好友逗宝宝玩耍的做法粗暴，如让宝宝大笑得以至发生瞬间窒息，使得头部短暂缺血而损伤大脑；往空中高抛小宝宝，由于婴儿头部较重，颈部肌肉软弱，高高抛起后易使婴儿头部受到震动，同样也可累及脑组织；和宝宝玩“坐飞机”游戏，一手托住宝宝的脖颈，一手抓住宝宝的脚腕，用力往上一举，这样，很可能使宝宝的脑神经受损伤。
反击对策：
杜绝一切不文明的逗弄方式
杀手五：环境噪声
华盛顿大学研究人员的实践表明，高强度的噪声可在数小时内使小鸡的脑细胞受损。持续接受躁声48小时，与耳朵连接的神经细胞开始萎缩甚至死亡。由此提示噪声可损害脑功能，进而降低脑智力。这一点也得到了其他科学家的验证，据他们观察，生活在电唱机、喇叭声或争吵声等嘈杂环境中的婴儿，摹仿大人姿势的能力，对大小、距离和空间的理解力及口头语言能力，均明显低于安静环境中的同龄儿。
反击对策：