7075无缝铝管表面氧化工艺分析
7075无缝铝管由于强度比较高、加工性能好、耐腐蚀等特点，在各个行业的应用越来越多。通过表面处理可提高铝及铝合金构件的承载能力和耐磨性，在7075无缝铝管构件的生产中具有重要作用。
硬氧化膜有50%渗入铝合金内部，50%粘附在铝合金表面，因此硬氧化膜氧化后，产品外部尺寸增大，内部孔径减小。
硬阳极氧化是7075无缝铝管表面处理中常用且有效的方法。采用电化学方法在铝表面生成一层较厚的氧化铝，以提高铝的表面硬度和耐磨性。为进一步改善涂层性能，在涂层中加入了二相微粒。一般而言，这种微粒可分为两类：即硬微粒和软微粒。SIC和SiN等硬颗粒可提高涂层的硬度；而PTFE、MOS2等软颗粒可提高涂层的自润滑性能。
对添加PTFE颗粒的7075无缝铝管复合硬质阳极氧化进行了实验研究，测定了复合阳极氧化层的摩擦系数，并与常规硬质阳极氧化层进行了对比。
用2.24mol/L浓度的H2SO4水溶液和复合型阳极氧化液为上述常规硬质阳极氧化液的一种聚四氟乙烯分散液的混合物，其混合比例为224mol/LHjs(1水溶液：聚四氟乙烯分散液=3:1(休积比)。在温度为-3℃~-4℃时，用一根磁棒搅拌氧化液，用铅片作为阴极，整个氧化过程采用恒温氧化，在温度为-3℃~-4℃时，用磁棒搅拌氧化液，用铅片作为阴极，阴极面积是阳极面积的10倍以上。采用自流式氧化电源，阳极的稳定氧化电流密度为2.5A/dm。
用自动显微硬度计测量了氧化层的硬度，确定其在氧化层外表面的位置，所用载荷为100g，载荷持续时间为8s，通过光学显微镜观察了氧化层截面的形态。
利用MM-200型磨损试验机，对复合硬质阳极氧化层进行了干摩擦条件下的摩擦力矩测定试验，并采用图]所示的滑块式摩擦装置进行了摩擦力矩测试。在此过程中，复合硬质阳极氧化试样被加工成长方体，尺寸为20mmx10mmx5nun，用作固定试件；旋转试样是外径16mm，内径16mm，厚度10mm的淬火钢圆环，硬度60HRC，表面光洁度Ra0。二μm。
在测试之前，固定样品和旋转样品都要用化学纯净的酒精液进行仔细清洁。用阶跃加载法测定摩擦力矩：初始载荷为49N，以后每次增加49N载荷，直至196N；每次加载试验时间为5min。旋转式转杆的转速为100r/rain，在固定和旋转式试样接触处的相对滑动速度等于0。S-1摩擦系数21，是由试验直接测得的摩擦转矩除以所用载荷和旋转样品半径得出的。
将PTFE分散液加入常规的硫酸型硬质阳极氧化液中，可在7075无缝铝管表面形成含PTFE颗粒的复合硬质阳极氧化层。聚四氟乙烯在氧化层中的粒径约为2μm，其面积百分比含量在2%~3%之间。与淬火钢对磨时，复合硬质阳极氧化层的干摩擦系数平均为0。与常规硬质阳极氧化层相比，摩擦系数降低17%。
