本发明专利技术涉及一种毛细铝管内壁均匀阳极氧化的装置及其工艺，装置包括控制端、阳极氧化端和固定端，控制端由水浴、循环水泵、流量计、电源设备构成；阳极氧化端由固定装置、紧固装置、毛细铝管、定位装置、阴极丝构成，支撑支架和固定装置将铝管垂直悬吊，裸露的阴极丝穿过铝管，定位装置和紧固装置将丝拉直并精准固定在铝管正中央，形成均匀电场。工艺步骤包括：脱脂、碱洗、除灰、清洗后，将铝管固定在上述装置中通过控制温度、流速、电流实现硬质阳极氧化，最后封孔。本发明专利技术提供了一种毛细铝管内壁均匀阳极氧化的装置，并可以实现对温度、流速、电流的调控来影响氧化膜性能。的调控来影响氧化膜性能。的调控来影响氧化膜性能。
【技术实现步骤摘要】
一种毛细铝管内壁均匀阳极氧化的装置及其工艺
[0001]本专利技术涉及一种将阴极丝固定在毛细铝管中央的装置，具体为一种毛细铝管内壁均匀阳极氧化的装置及其工艺。
技术介绍
[0002]在航天航空、汽车领域中，散热系统对于发动机设备的稳定性有着关键性的作用，提高散热系统的服役寿命、降低散热系统的材料成本等措施刻不容缓。铝合金具备重量轻、导热性好等一系列优点，若将其应用于散热系统中的毛细管道可极大地减少散热系统的成本，但铝合金由于存在着活性较高的问题，极易发生腐蚀，短期之内就会造成管道穿孔、破裂等问题，严重影响散热系统的服役寿命。针对铝合金在散热系统中的这类问题，管道内壁硬质阳极氧化是一种有效的解决方式。
[0003]目前的铝合金阳极氧化技术多用于外表面，管道内壁阳极氧化研究较少。而铝管内壁的阳极氧化研究也大多集中在大内径(10mm以上)的铝管，毛细铝管内壁阳极氧化的研究寥寥无几。Dj.Djozan等人在2002年搭建了一套长细铝管内壁阳极氧化装置，但是这套装置的阴极处于铝管外侧的电解池而不是铝管中央，阴极处于铝管外侧会造成铝管内部到达阴极的距离不同而导致阳极与阴极间的电场不均匀，所以生成的阳极氧化膜较为不均匀，因此这套装置没有很好地解决毛细铝管均匀阳极氧化膜的问题。将阴极精确的固定在铝管中央可以很好的解决这个问题，以往在大内径铝管内的阳极氧化过程中是采用内置阴极棒进行阳极氧化，固定容易，并且没有精确固定在中央对于膜层的均匀性影响较小，然而毛细铝管的内径极小，未将阴极很好的固定在中央，会导致阳极氧化膜均匀度不高，并且固定阴极较为棘手。为了解决这个问题，我们自制的定位装置以及密封装置可以很好地将阴极固定在毛细铝管中央，并且密封性良好，固定完成后可以使得阳极与阴极之间电场分布均匀，使得毛细铝管内壁生成极为均匀的阳极氧化膜，同时我们还垂直放置毛细铝管，其可以减少了气泡在铝管表面的残留，可以在毛细铝管内壁生成性能良好的阳极氧化膜。
[0004]不均匀的阳极氧化膜会导致管路腐蚀情况的不对称，极易发生局部腐蚀，导致点蚀、电偶腐蚀的发生。同时管路高温下，点蚀在电偶腐蚀、冲刷腐蚀等的协同作用下会造成管道穿孔，导致管道服役寿命急剧下降，最后造成系统的失效。
技术实现思路
[0005]为了解决上述的问题，本专利技术提供了一种毛细铝管内壁均匀阳极氧化的装置及其工艺，该装置将阴极丝固定于毛细铝管中央，再通过提供的工艺来调控温度、流速以及电流密度，在毛细铝管管内生成均匀、耐腐蚀性能优良的阳极氧化膜，极大的提高了毛细铝管管道的服役寿命。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种用于毛细铝管内壁均匀阳极氧化的装置，包括控制端、阳极氧化端和固定端，其特征在于：其中控制端由控温水浴、双层储液罐、流量计、循环水泵、电源设备组成，阳极氧化端由紧固装置、阴极丝、密封装置、三通、定位装置、固定装置、
毛细铝管组成，固定端由基座底板、支撑支架和固定装置组成；双层储液罐、流量计、循环水泵、三通、毛细铝管连接构成循环回路；双层储液罐、流量计、循环水泵、支撑支架固定在基座地板，支撑支架通过固定装置垂直悬挂毛细铝管；毛细铝管内置阴极丝，阴极丝二端依次穿过定位装置、三通、密封装置，阴极丝二端再用紧固装置拉紧绷直，其中控温水浴二端和双层储液罐连接，电源设备阴极连接阴极丝，电源设备阳极连接毛细铝管。其中支撑支架通过固定装置垂直悬挂毛细铝管，电解液在毛细铝管中由下往上进行循环流动，可有效避免平放时的流体不均匀以及顶部气泡残留从而导致膜层不均匀的问题；毛细铝管内置阴极丝，阴极细丝可不阻碍电解液在毛细铝管中的流动，有效避免了电解液在毛细铝管中扰动导致的分布不均匀性问题；阴极丝二端再用紧固装置拉紧绷直，自制的定位装置以及密封装置可以很好地将阴极固定在毛细铝管中央，使得阳极与阴极之间电场分布均匀，生成的阳极氧化膜均匀分布于管内。
[0007]优选的，由于我们自制的定位装置可以根据需要调节大小，因此进行管内阳极氧化的毛细铝管内径最小可为1mm，毛细铝管内径为1mm在大内径铝管内壁阳极氧化装置难以实现。
[0008]优选的，循环回路即双层储液罐连接流量计，流量计连接循环水泵，循环水泵连接三通A，三通A连接毛细铝管，毛细铝管连接三通B，三通B连接双层储液罐。
[0009]优选的，定位装置拼接在毛细铝管两端再与毛细铝管一起与三通连接，阴极丝两端用紧固装置拉紧绷直后用密封装置进行完全密封。阴极丝拉紧绷直后通过定位装置可有效的保证阴极丝处于毛细铝管的中央，使得本装置阳极氧化出的氧化膜在横向与纵向都保持均匀膜厚；细阴极丝可不阻碍电解液在毛细铝管中的流动，有效避免了电解液在毛细铝管中扰动导致的分布不均匀性问题。电解液在毛细铝管中由下往上进行循环流动，可有效避免平放时的流体不均匀以及顶部气泡残留从而导致膜层不均匀的问题。
[0010]优选的，密封装置由密封剂与定位套头组成，阴极丝穿过定位套头中心孔，由紧固装置拉紧绷直，涂抹密封剂进行完全密封。阳极氧化完后密封剂可被移除，使得阴极丝能重复使用。阴极丝穿过定位装置的中心孔，定位装置头部的设计以及其他孔可以让电解液均匀的流入铝管，不发生堵塞。
[0011]优选的，定位装置、三通以及密封装置的定位套头可根据毛细铝管的内外径以及阴极丝的直径来改变规格。
[0012]本专利技术的另外一种技术方案是：一种基于毛细铝管内壁均匀阳极氧化的装置的硬质阳极氧化工艺，其主要步骤如下：
[0013]S1，毛细铝管管内在常温下脱脂；
[0014]S2，毛细铝管管内在热的NaOH溶液中碱洗，然后在H2SO4中除灰，最后用去离子水冲洗；
[0015]S3，将经过S1、S2前处理完后的毛细铝管装上毛细铝管内壁均匀阳极氧化的装置的阳极氧化端，向双层储液罐中倒入电解液，打开控温水浴，等待水浴温度到达2℃左右；
[0016]S4，打开循环水泵，根据流量计的示数调整流量为150～200cm/s；
[0017]S5，将电源设备的阴极连接到阴极丝的两端，电源设备的阳极连接到毛细铝管上，打开电源；
[0018]S6，升高电流密度，进行阳极氧化；
[0019]S7，依次关闭循环水泵、控温水浴，去除密封剂，然后将毛细铝管拆卸出来，置于高温去离子水中封孔30分钟以上。
[0020]优选的，步骤S1所述的脱脂时间可根据实际管件的油污程度进行调节。
[0021]优选的，步骤S2中所述的NaOH溶液为52g/L，H2SO4浓度为150g
‑
200g/L。
[0022]优选的，步骤S3所述的电解液为2％的H2SO4。
[0023]优选的，步骤S6所述的电流密度以及阳极氧化时间阳极氧化的膜厚可达100μm左右，需要达到不同的膜厚可通过调节电流密度以及阳极氧化时间来实现。
[0024]优选的，步骤S7所述的高温为大于等于90℃。
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026]1、本专利技术中所述装置采用定位装置将阴极丝精确定位至毛细铝管中央，而不是将阴本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于毛细铝管内壁均匀阳极氧化的装置，包括控制端、阳极氧化端和固定端，其特征在于：其中控制端由控温水浴、双层储液罐、流量计、循环水泵、电源设备组成，阳极氧化端由紧固装置、阴极丝、密封装置、三通、定位装置、固定装置、毛细铝管组成，固定端由基座底板、支撑支架和固定装置组成；双层储液罐、流量计、循环水泵、三通、毛细铝管连接构成循环回路；双层储液罐、流量计、循环水泵、支撑支架固定在基座地板，支撑支架通过固定装置垂直悬挂毛细铝管；毛细铝管内置阴极丝，阴极丝二端依次穿过定位装置、三通、密封装置，阴极丝二端再用紧固装置拉紧绷直，其中控温水浴二端和双层储液罐连接，电源设备阴极连接阴极丝，电源设备阳极连接毛细铝管。2.根据权利要求1所述的一种用于毛细铝管内壁均匀阳极氧化的装置，其特征在于：进行管内阳极氧化的毛细铝管内径最小为1mm。3.根据权利要求1所述的一种用于毛细铝管内壁均匀阳极氧化的装置，其特征在于：循环回路即双层储液罐连接流量计，流量计连接循环水泵，循环水泵连接三通A，三通A连接毛细铝管，毛细铝管连接三通B，三通B连接双层储液罐。4.根据权利要求1所述的一种用于毛细铝管内壁均匀阳极氧化的装置，其特征在于：定位装置拼接在毛细铝管两端再与毛细铝管一起与三通连接，阴极丝两端用紧固装置拉紧绷直后用密封装置进行完全密封。5.根据权利要求1所述的一种用于毛细铝管内壁均匀阳极氧化的装置，其特征在于：密封装置由密封剂与定位套头组成，阴极丝穿过定位套头中心孔，由紧固装置拉紧绷直，涂抹密封剂进行完全密封。6.根据权利要求1所述的一种用...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶锦燃，付本威，程为铮，张万里，方程，尚文，陶鹏，邓涛，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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