阳极氧化简介
阳极阳极氧氧化处理化处理
铝制品表面的自然氧化铝既软又薄，耐蚀性差，不能成为有效防护层更不适合着色。人工制氧化膜主要是应用化学氧化和阳极氧化。化学氧化就是铝制品在弱碱性或弱酸性溶液中，部分基体金属发生反应，使其表面的自然氧化膜增厚或产生其他一些钝化膜的处理过程，常用的化学氧化膜有铬酸膜和磷酸膜，它们既薄吸附性又好，可进行着色和封孔处理，表-3介绍了铝制品化学氧化工艺。化学氧化膜与阳极氧化膜相比，膜薄得多，抗蚀性和硬度比较低，而且不易着色，着色后的耐光性差，所以金属铝着色与配色仅介绍阳极化处理。
铝制品化学氧化工艺
序号 溶液组成 用量 g/L 温度/度 时间min 应用范围、膜色 备注
1
碳酸钠
铬酸钠 氢氧化钠 45
14
2 85-100
10-20 纯铝、Al—Mg、Al—Mn 合金、灰色
膜层较疏松
2
磷酸
铬酐 氟化钠 硼酸
55
15 3
1 室温
10-15 各种铝合金、
浅绿色
膜层较1的好
3
重铬酸钠
铬酐 氟化钠
3.5-4
3-3.5 0.8 室温
2-3
各种铝合金、
深黄或棕色 溶液pH=1.5
膜层较1的好
4
碳酸钠
铬酸钠 32
15
90-100
3-5
纯铝及含Mg、Mn 和Si 的合金、也可用于含Cu 量少的合金、
灰色
可做油漆底层 5 碳酸钠 铬酸钠 硅酸钠
47 14
0.06-1
90-100 10-15 纯铝、Al—Mn （淡透明银色）、
Al—Mg—Si 硬状态、硬的
Al—Si 和Al—Mg 合金，鲜明金属色
空隙少，不能很好的着色，不宜做油漆底
层
6 铬酸钠
氢氧化胺 0.1
29.6
70-80 20-50 各种铝合金、灰色有斑点 膜层似搪瓷
7 碳酸钠
重铬酸钾 20.4
5
90-100 10-18 各种铝合金、灰色 可在酸溶液中发白
（一）阳极氧化处理的一般概念
1、阳极氧化膜生成的一般原理
以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成氧化铝薄膜的过程，称为铝及铝合金的阳极氧化处理。其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料，如铅、不锈钢、铝等。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时，在阴极上，放出氢气；在阳极上，析出的氧不仅是分子态的氧，还包括原子氧（O）和离子氧，通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的氧化铝膜，生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气态的形式析出。
2、阳极氧化电解溶液的选择
阳极氧化膜生长的一个先决条件是，电解液对氧化膜应有溶解作用。但这并非说在所有存在溶解作用的电解液中阳极氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性质相同。适用于阳极氧化处理的酸性电解液见表-4。
氧化处理的酸性电解液
酸类 电离常数 形成电压 基膜颜色
硫酸 2×10-2（第二次电离的H+） 12-20 透明、无色
铬酸 30-40 不透明、带白色
磺基水杨酸 40-70 透明带灰色
氨基磺酸 30-40 带灰色
磷酸 1.1×10-2（第一次）
7.5×10-8（第二次）
4.8×10-13（第三次）
30-40 透明带白色
焦磷酸 1.4×10-1（第一次） 70-100 带白色
2.9×10-7（第三次）
3.6×10-4（第四次）
磷钼酸 100以上 阻挡层
硼酸 6.4×10-10 0-600 阻挡层
草酸 6.5×10-2（第一次）
40-60 带黄色
6.1×10-5（第二次）
80-110 带褐色 丙二酸 1.61×10-3（第一次）
2.1×10-6（第二次）
丁二酸 6.6×10-5（第一次）
120以上 白色到黄色
2.8×10-6（第二次）
150-225 灰黄色 顺式丁烯二酸 1.5×10-5（第一次）
2.6×10-7（第二次）
柠檬酸 8.4×10-1（第一次）
120以上 黄褐色
1.8×10-5（第二次）
4.0×10-6（第三次）
120以上 黄褐色 酒石酸 1.1×10-3（第一次）
6.9×10-5（第二次）
苯二酸 1.26×10-3（第一次）
100以上 阻挡层
3.1×10-6（第二次）
亚甲基丁二酸 麻蚀，40 干涉膜
乙醇酸（羟基醋酸） 1.54×10-4 麻蚀
苹果酸（羟基丁二酸） 4×10-4（第一次） 麻蚀，40 干涉膜
3、阳极氧化的种类
阳极氧化按电流形式分为：直流电阳极氧化，交流电阳极氧化，脉冲电流阳极氧化。按电解液分有：硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。按膜层性子分有：普通膜、硬质膜（厚膜）、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。铝及铝合金常用阳极氧化方法和工艺条件见表-5。其中以直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍。
铝及铝合金常用阳极氧化方法
系列 名称 电解液组成 电流密度 A/dm2
电压 V 温度 /度 时间 min
颜色 膜厚 μm
备注
Alumilite（美） 硫酸，10%-20% DC1-2
10-20 20-30 10-30
透明
5-30 易着色，耐
蚀
硫酸交流法 硫酸，12%-15% AC3-4.5 17-28 13-25 20-40 透明 10-25 作油漆底层
硫酸 硫酸硬质膜 硫酸，10%-20% DC2-4.5 23-10
0±2 60以上 灰色 34-150 耐磨隔热 英美法
草酸，5%-10% DC1-1.5 50-65
30
10-30 半透明
15
AC1-2
80-120 黄褐色 氧化铝膜（日） 草酸，5%-10% DC0.5-1 25-30
20-29 20-60 半透明
6-18 日用品装
饰，耐蚀，耐磨
Eloxal Gxh （德） DC1-2 40-60 18-20 40-60 黄色 10-20 用于纯铝耐
磨
Eloxal Gxh （德） DC1-2 30-45 35 20-30 几乎无
色
6-10 膜薄、软，
易着色
Eloxal Wx（德） AC2-3 40-60 25-35 40-60 淡黄色 10-20 适用于铝线 AC2-3 30-60 Eloxal WGx （德）
草酸，3%-5% DC1-2
40-60
20-30 15-30 淡黄色 6-20 Al—Mn 合金 AC1-20 80-200 草酸
硬质厚膜 草酸 DC1-20
40-60
3-5 60以上 黄褐色 约20以上
较硫酸膜厚
约在600μm 下高耐磨
4、阳极氧化膜结构、性质
阳极氧化膜由两层组成，多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上上成长起来的，后者称为阻挡层（也称活性层）。用电子显微镜观察研究，膜层的纵横面几乎全都呈现与金属表面垂直的管状孔，它们贯穿膜外层直至氧化膜与金属界面的阻挡层。以各孔隙为主轴周围是致密的氧化铝构成一个蜂窝六棱体，称为晶胞，整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。阻挡层是又无水的氧化铝所组成，薄而致密，具有高的硬度和阻止电流通过的作用。阻挡层厚约0.03-0.05μm，为总膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外层主要是又非晶型的氧化铝及小量的水合氧化铝所组成，此外还含有电解液的阳离子。当电解液为硫酸时，膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。氧化膜的大部分优良特性都是由多孔外层的厚度及孔隙率所觉决定的，它们都与阳极氧化条件密切相关。
（二）直流电硫酸阳极氧化
1、氧化膜成长机理
在硫酸电解液中阳极氧化，作为阳极的铝制品，在阳极化初始的短暂时间内，其表面受到均匀氧化，生成极薄而有非常致密的膜，由于硫酸溶液的作用，膜的最弱点（如晶界，杂质密集点，晶格缺陷或结构变形处）发生局部溶解，而出现大量孔隙，即原生氧化中心，使基体金属能与进入孔隙的电解液接触，电流也因此得以继续传导，新生成的氧离子则用来氧化新的金属，并以孔底为中心而展开，最后汇合，在旧膜与金属之间形成一层新膜，使得局部溶解的旧膜如同得到“修补”似的。随着氧化时间的延长，膜的不断溶解或修补，氧化反应得以向纵深发展，从而使制品表面生成又薄而致密的内层和厚而多孔的外层所组成的氧化膜。其内层（阻挡层、介电层、活性层）厚度至氧化结束基本都不变，位置却不断向深处推移；而外早一定的氧化时间内随时间而增厚。
2、氧化膜厚度计算
阳极氧化生成的氧化膜厚度从理论上可按法拉第第二定律推导的公式进行计算。
σ= Kit
式中σ为阳极氧化膜厚度（μm），I为电流密度（A/dm2），t 为氧化时间（min），K为系数（当氧化铝密度γ=kg/立方米则K=0.309）。上述公式计算的前提是以认为通过的电量全用于氧化铝析出，同时也把氧化铝及膜的密度视为纯净的氧化铝密集的值。但实际情况并非完全如此，为了使K值更切合实际，应将电流效率和在这种工艺条件下所生成膜的密度或孔隙度考虑在内，即：
K = 1.57η/γ
式中η为电流效率（电极上实际析出的物质量与又总电量换算出的析出物质量之比）。K实值各国取值大小各异，美国有取0.328、0.285-0.355，日本有取0.352、0.364、0.25，中国、俄罗斯取0.25。
3、影响氧化膜生长和质量的因素
当电解液的温度从 20度上升到30度，膜的溶解速度约增加3倍。随电流密度的增加，制品被养护的金属量、表面生成的铝氧化膜厚度都随着增加。硫酸浓度对氧化膜厚度的影响不大，为获得中等厚度、多孔而易于着色和封闭、抗蚀性较高的膜层，浓度最好为15%-20%；溶液用去离子水要求氯离子<15mg/L、铁离子<1mg/L、硫酸根离子<30mg/L，电阻率为5×10的5-6次方Ω·cm；溶液中杂质允许的最大含量铝离
子 20g/L，铜离子 2g/L，铁离子 5g/L，氯离子 0.1g/L。随着阳极氧化时间的延长，氧化膜的厚度增加，到一定厚度后，由于膜厚电阻增加、导电能力下降，膜的生长速度减慢，有的合金即使延长氧化时间，膜的厚度也不会再增加。不同的铝合金的阳极氧化膜有不同的色彩，纯铝上的膜无色透明，使金属的光泽完全保持下来；高纯铝添加少量的镁，膜色不会因氧化时间的延长而改变，当镁的含量超过2%，膜变暗浊色；铝硅合金阳极氧化时，硅不会被氧化或溶解，部分进入膜层使膜呈暗灰色。含硅量大时，阳极氧化前先用氢氟酸浸泡，膜色会有所好转，一般含硅5%以上的合金不适合做光亮着色制品，含量达13%就难于进行阳极化处理；含铜的合金，当含量较少时，膜呈绿色，随铜含量的增加，膜薄，色调深暗。某些变形铝合金的阳极氧化处理见表-6。铝合金在硫酸溶液中阳极氧化，由于氧化膜在表面上形成、生长和溶解，引起电阻的变化，使过程中的电流、槽端电压及电流密度都随之发生变化。实际操作中电压升高不宜太快，否则会使生成的膜不均匀。
某些铝合金阳极氧化处理效果
中国合金牌号 主要成分含量% 适用于保护性阳
极氧化
适用于阳极氧化
着色
适用于光亮阳极
氧化
1 1 1
1 1 1
1 2 2
2 2 3
3 3 4
2 2 3
2 2 3
3 3 4
4 4 4
1 2 3
2 3 4
3 3 4
4 6 5
4 6 5
4 6 5
4 4 5
4 4 5
2 3 4
LG5 L3 L5 LF21 LF2 LF3 LF5 LF7 LD31 LY11 LY12 LD8 99.99Al
99.8Al
99.5Al
99.0Al
1.25Mn
2.25Mg
3.5Mg
5Mg
7Mg
0.5Mg、0.5Si
1Si、0.7Mg
1.5Cu、1Si、1Mg
3 3 4
LD2 LD5 LT1 2Cu、1Ni、0.9Mg、0.8Si
4.25Cu、0.625Mn、0.625Mg
4.25Cu、0.75Si、0.75Mn、0.5Mg
4Cu、2Ni、1.5Mg
2.25Cu、1.5Mg、1.25Ni
1Mg、0.625Si、0.25Cu、0.25Cr
1Si、0.625Mg、0.5Mn
5Si
3 6 5 注：1—优良；2—良好；3—尚好；4—可以；5—不适合；6—只适合于暗的颜色。
4、建筑铝型材阳极氧化工艺
建筑铝材是目前阳极氧化处理的主要产品，其中75%-85%是用常规硫酸法处理。中国建筑型材标准规定氧化膜的厚度大于10μm。建筑铝材阳极氧化工艺的最佳工艺参数为电解液硫酸15%±2%，铝离子含量小于5g/L，溶液温度21±10C，电流密度（1.3±0.05）A/dm2，时间（对LD31合金）30min，则10μm；60分钟，则可达18μm（电压18V），溶液用纯水配制。
（三）其他阳极氧化
1、草酸阳极氧化
对硫酸阳极氧化影响的大部分因素也适用于草酸阳极氧化，草酸阳极氧化可采用直流电、交流电或者交直流电迭加。用交流电氧化比直流电在相同条件下获得膜层软、弹性较小；用直流电氧化易出现孔蚀，采用交流电氧化则可防止，随着交流成分的增加，膜的抗蚀性提高，但颜色加深，着色性比硫酸膜差。电解液中游离草酸浓度为3%-10%，一般为3%-5%，在氧化过程中每A·h约消耗0.13-0.14g，同时每A·h有0.08-0.09g的铝溶于电解液生成草酸铝，需要消耗5倍于铝量的草酸。溶液中的铝离子浓度控制在20g/L 以下，当含30g/L铝时，溶液则失效。草酸电解液对氯化物十分敏感，阳极氧化纯铝或铝合金时，氯化物的含量分别不应超过0.04-0.02g/L，溶液最好用纯水配制。电解液温度升高，膜层减薄。为得到厚的膜，则应提高溶液的pH值。直流电阳极氧化用铅、石墨或不锈钢做阴极，其与阳极的面积比为（1：2）-（1：1）之间。草酸是弱酸，溶解能力低，铝氧化时，必须冷却制品及电解液。草酸膜层的厚度及颜色依合金成分而不同，纯铝的膜厚呈淡黄或银白色，合金则膜薄色深如黄色、黄铜色。氧化后膜层经清洗，若不染色可用3.43×10的4次方Pa压力的蒸汽封孔30-60分钟。
2、铬酸阳极氧化
铬酸阳极氧化工艺见表-4。氧化过程中应经常进行浓度分析，适时添加铬酐。电解的阴极材料可用铅、铁、不锈钢，最好的阳阴面积比为（5：1）-（10：1）。当溶液中三价铬离子多时，可用电解的方法使其氧化成六价铬离子。溶液中的硫酸盐含量超过0.5%，阳极氧化效果不好，硫酸根离子多时可加入氢氧化钡或者碳酸钡使其生成硫酸钡沉淀。溶液中氯化物含量不应超过0.2g/L。溶液中铬含量超过70g/L 时就应稀释或更换溶液。铬酸阳极氧化有电压周期变化的阳极氧化方法或恒电压阳极氧化法（快速铬酸法）两种。 3、硬质（厚膜）阳极氧化
硬质阳极氧化是铝及铝合金表面生成厚而坚硬氧化膜的一种工艺方法。硬质膜的最大厚度可达250μm ，纯铝上形成的膜层微硬度为12000-15000MPa，合金的一般为4000-6000MPa，与硬铬镀层的相差无几，它们在低符合时耐磨性极佳，硬质膜的孔隙率约为20%左右，比常规硫酸膜低。某些硬质阳极氧化工艺见表-7。
硬质阳极氧化工艺
始末电压/V 编号 电解液 温度/度 电流密度/
（A/dm2）
始电压 末电压 时间/min 膜厚/μm
1
15%硫酸 +14-+4.4 2-2.1 26 120 90 50 2 15%硼酸，4%Na2HC6H5O7 +60-+70 0.4-0.6 100 300 240 200 3 10% 硫酸 +10 250W/dm2 15-25 80
60
10-130 4 15% 硫酸 -1-+4.5 2-2.5
25-30 40-60 60-240 28-150 5 10% 硫酸 +8-+10 25
60 60
25-60 交流10-12
60-70
6
10%-15% 硫酸
0-+4
5 中插直流20-24
120-140
7 6%-8%二水合草酸 条件视合金而改变
8
6%-7%硫酸+
3%-6%有机添加剂
+4.5-+18
+4.5-+18 1.3-2
10
150
40
65
9 10%-20% 硫酸 -6-+10 30 280 160 115-150 10
10%-15% 硫酸
+8
4 20-2
5 60 60
55-80 11 5.5%甲酸，8%二水合草酸 +15-+25
3-6
45
90
100-250
4、瓷质阳极氧化
瓷质阳极氧化铝及铝合金在草酸、柠檬酸和硼酸的钛盐、锆盐或钍盐溶液中阳极氧化，溶液中盐类金属的氢氧化物进入氧化膜孔隙中，从而使制品表面显示出与不透明而致密的搪瓷或具有特殊光泽的类似塑料外观的处理过程。瓷质阳极氧化处理工艺流程与常规硫酸阳极氧化基本一致，不同的是瓷质阳极氧化是在高的直流电压（115-125V）和较高的溶液温度（50-60度）、电解液经常搅拌、经常调节pH值使之处于1.6-2范围内的条件进行。
铝表面阳极氧化处理方法
铝表面阳极氧化处理方法 一、表面预处理 无论采用何种方法加工的铝材及制品，表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷，如灰尘、金属氧化物（天然的或高温下形成的氧化铝薄膜）、残留油污、沥青标志、人工搬运手印（主要成分是脂肪酸和含氮的化合物）、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。因此在氧化处理之前，用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗，使其裸露纯净的金属基体，以利氧化着色顺利进行，从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。 （一）脱脂 铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。几种脱脂方法及主要工艺列于表-1。在这些方法中，以碱性溶液特别是热氢氧化钠溶液的脱脂最为有效。 表-1 脱脂及主要工艺 脱脂方法溶液组成用量g/L 温度/度时间min 后处理备注 有机溶剂汽油、四氯化碳、三氯乙烯等适量常温或蒸汽适当无浸蚀 表面活性剂肥皂、合成洗涤剂适量常温-80 适当. 水清洗无浸蚀 碱性溶液NaOH 50-200 40-80 0.5-3 水洗后用100-500g/L硝酸溶液中和及除挂灰脱脂兼腐蚀除去自然氧化，硝酸可用稀硫酸+铬酸代替 十二水磷酸钠NaOH硅酸钠40-608-1225-30 60-70 3-5 水清洗NaOH可用40-50g/L 碳酸钠代替，总碱度按NaOH计算为1.6%-2.5% 多聚磷酸钠碳酸钠磷酸钠一水硼酸钠葡萄糖酸液体润湿剂15.64.84.84.80.3ml0.1ml 60 12-15 水清洗使用前搅拌4个小时 十二水磷酸钠硅酸钠液体肥皂50-7025-353-5 75-85 3-5 水清洗 碳酸钠磷酸钠25-4025-40 75-85 适当水清洗 磷酸钠碳酸钠NaOH 20106 45-65 3-5 水清洗 强碱阻化除油剂40-60 70 5 水清洗除油不净可延长处理时间 酸性溶液硫酸50-300 60-80 1-3 水清洗 硝酸162-354 常温3-5 水清洗松化处理 磷酸硫酸表面活性剂3075 50-60 5-6 水清洗 磷酸（85%）丁醇异丙醇水100%40%30%20% 常温5-10 水清洗溶液组成以体积记 电解溶液阳极氧化用电解质常温适当交流电或阴极电流电解 NaOH 100-200 常温0.5-3 水清洗后中和铝制品为阴极，电流密度为4-8A/dm2 乳化溶液石蜡三乙醇胺油酸松油水8.0%0.25%0.5%2.25%89% 常温适当水清洗溶液组成以体积记
阳极氧化膜性能测试及国家标准
阳极氧化膜性能测试方法 1. 光泽 1.1 目视法 目视检测法：包含对颜色、色差、表面光泽和表面表面缺陷的检测。其观察距离一般是0.5m；（GB/T14952.3-1994） 1.2 光泽仪 由于光泽目视时无法量化，所以采用了相应的仪器：光泽仪（目前的产品由于形状所限制，无法采用）；（GB/T5237.4-2000）2. 色泽 2.1 目视法 在自然散射光或标准光源D65用目视法检测，视力达到1.0，与产品垂直或呈45°角；（GB/T14952.3-1994） 2.2 色差仪 目视法受到产品、环境和人的因素影响，判断的偏差较大，所以一般采用色差仪，色差仪一般采用D65标准照明体，测量400~700nm的可见光波；（ISO7724.1~3-1984、ISO/TR8125-1984和GB/T11186.1~3-1989） 3. 膜厚度（现有一个膜厚计） 3.1 显微镜测量横断面厚度 采用的方法是将产品截断，用金相显微镜测试，影响的因素有表面粗糙度、横断面的斜度、覆盖层变形和机加工缺陷； （GB/T6462-1986和ISO1463-1983） 3.2 分光束显微镜测量法 仅限于银色阳极氧化膜的测量；（ISO2128-1976、GB/T8014.3-200X） 3.3 质量损失法 适用于膜厚大于10μm（GB/T8014.2-200X、ISO2016-1982） 3.4 涡流法（现有的膜厚计即为此种） 采用涡流法有快速、方便、非破坏性，因此应用很广，原理是采用涡电流，并要求金属非磁性且表面不导电，当侧头与试样接触时，测头产生高频电流磁场，在基体金属中会感应出涡电流，此涡电流产生的附加电磁场会改变测头参数，而 （GB/T4957-1994和ISO2360-1982）测头参数的改变取决于与氧化膜相关的测头到基体的距离，然后经芯片分析得到数值。 4. 阳极氧化膜封孔质量 4.1 指印试验 用橡胶“手指”模拟人的手指进行试验，“手指”放在试样的待测表面上5min，然后移去并用丙酮擦干净检查，有指印为不合格；（BS1615-1945） 4.2 染色斑点试验 适用于检验在大气曝晒与腐蚀的环境下使用的氧化膜，特别适用于对耐污染性有要求得氧化膜：将产品在25mL/L的硫酸和10g/L的氟化钾溶液中浸泡1min，擦干，再在23℃、PH=5±0.5的染色溶液中浸泡1min。0-2级合格，5级最差。 具体操作详见（ISO2143-1981） 4.3酸化亚硫酸钠试验 先将产品放在18~22℃的1：1硝酸中浸泡10min，擦干，称重，再在90~92℃酸化亚硫酸钠溶液（10g/L，PH=2.5）中浸泡20min，擦干，称重，计算质量损失来衡量封孔质量；（ISO2932-1981、GB/T14592.2-1994） 4.4 乙酸-乙酸钠试验 先将产品放在18~22℃的1：1硝酸中浸泡10min，擦干，称重，再在沸腾的乙酸-乙酸钠溶液中（乙酸的浓度为0.5g/L，乙酸浓度为100mL/L，）浸泡15min，擦干，称重，计算质量损失来衡量封孔质量；（ISO2932-1981、GB/T14592.2-1994）； 4.5磷-铬试验 适用于暴露在大气中以装饰和保护为目的、偏重抗污染的氧化膜，方法是擦干产品，称重，在38±1℃，20g/L的三氧化铬和35mL/L的磷酸混合溶液中浸泡15min，干燥，称重，失重为30mg/dm3为合格，（ISO3210-1983，GB/T8753.1~.2-200X，EN12373.7-1999）； 4.6导纳试验 将产品擦干，导纳仪的一个电极接到产品上，再用橡皮圈做成的电解池粘到产品的测试部位，在电解池中注入35g/L的氯化钠溶液，并将另一个电极插入电解池，读取数据，国际上以低于400μS/t（t为膜厚）（ISO2931-1981，GB/T8753.3-220X）5. 耐腐蚀性 5.1铜加速乙酸盐雾腐蚀试验（CASS） 在专用的盐雾箱进行，在50±2℃，PH=3.0-3.1条件下，用压缩空气将氯化钠50±5g/L、乙酸、氯化铜0.26±0.02g/L溶液雾化，然后沉降在产品的表面；（GB/T5237.2~.5-2000、GB/T10125-1997、ISO9227-1990） 5.2含SO2潮湿大气腐蚀试验 先将产品在外观面用刀划深至基体的交叉线，再放入含有2L SO2、2L CO2的300±10L的气密箱中，温度控制在40±3℃。
(品质)(技术套表)、铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术它能使铝的
（技术套表）、铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术它能使铝的
江苏省江浦高级中学二轮专题训练：原电池、电解原理及其应用测试题1．2007年诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德·埃特尔。埃特尔在表面化学方面的贡献有助于人们理解“铁为什么会生锈”、“燃料电池和汽车中处理尾气的催化剂如何工作”、“南极上空的臭氧层如何被破坏”。下列有关说法正确的是：A．温室效应的加剧是导致南极上层臭氧空洞的主要原因 B．汽车尾气处理是在高温高压催化剂下进行的C．氢氧燃料电池的正 极反应可表示为H2=2H++2e－D．钢铁在空气中的腐蚀主要是电化腐蚀 2．下图为直流电源，为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，为电 镀槽。按下图接通电路后发现上的c点显红色。为实现铁上镀锌，接 通后，使c、d两点短路。下列叙述正确的是 A．a为直流电源的负极B．接通前，c极有H2放出 C．f电极为锌板D．e极发生氧化反应 3．铅蓄电池用途极广，电解液为30%H2SO4溶液，电池的总反应式可表示为： Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l) 下列有关叙述正确的是 A．放电时电解液的密度不断增大B．放电时电子从Pb通过导线转移到PbO2 C．充电时Pb极与外电源的负极相连D．充电时PbO2电极发生还原反应，Pb电极上发生氧化反应4．用惰性电极电解1L足量KCl的溶液，若通过nmol电子的电量，则溶液的pH与n的关系是（设电解前后溶液的体积不变）：A．pH=lgnB．pH=－lgnC．pH=14+lgnD．pH=lgn－14 5．用电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和硫酸钠溶液一段时间，假设电解时温度不变且用惰性电极，下列说法不正确的是：A．当电池负极消耗mg气体时，电解池阴极有mg气体生成B．电解池的阳极反应式为：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑ C．反应后，电池中c(KOH)不变；电解池中溶液pH变大 D．电解后，c(Na2SO4)不变，且溶液中有晶体析出 6．目前科学家已经开发出便携式固体氧化物燃料电池，它以烷烃气体为燃料，每填充一次燃料，可连续
硬质阳极氧化Word版
硬质阳极氧化是一种厚膜阳极氧化法，这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化表面处理工艺。此种工艺，所制得的阳极氧化膜最大厚度可达250微米左右，在纯铝上能获得1500kg/mm2的显微硬度氧化膜，而在铝合金上则可获得400～600kg/mm2的显微硬度氧化膜。其硬度值，氧化膜内层大于外层，即阻挡层大于带有孔隙的氧化膜层，因氧化膜内有松孔，可吸附各种润滑剂，增加了减摩能力，氧化膜层导热性很差，其熔点为2050℃，电阻系数较大，经封闭处理（浸绝缘物或石蜡）击穿电压可达2000V，在大气中较高的抗蚀能力，具有很高的耐磨性，也是一种理想的隔热膜层，也有良好的绝缘性，并具有与基体金属结合得很牢固等一系列优点，因此在国防工业和机械零件制造工业上获得及其广泛的应用。主要应用于要求高耐磨、耐热、绝缘性能好等的铝和铝合金零件上。如各种作为圆筒的内壁，活塞、汽塞、汽缸、轴承、飞机货舱的地板、滚棒和导轨、水利设备、蒸汽叶轮、适平机、齿轮和缓冲垫等零件。用硬质氧化工艺来代替传统的镀硬铬镀层，与硬铬工艺相比它具有成本低，膜层结合牢固，镀液，清洗废液处理方便等优点。但此工艺所得膜层的缺点是膜层厚度较大时，对铝和铝合金的机械疲劳强度指标有所影响。硬质阳极氧化电解方法很多，例如：硫酸、草酸、丙二醇、磺基水杨酸及其它的无机盐和有机酸等。所用电源可分为直流、交流和交直流叠加电源等几种，目前广泛应用的有下列两种硬质阳极氧化。 （1）硫酸硬质阳极氧化直流法； （2）草酸硬质阳极氧化交直流重选法。 其中，硫酸法是目前得到较广泛应用的一种硬质氧化法. 1 硬质阳极氧化原理 铝合金硬质阳极氧化原理，就是在电场的作用下，加速铝合金表面氧化膜的形成即用铅板作阴极，铝合金制作阳极，稀硫酸溶液作电解液，当通过直流电时，H+便向阴极移动，产生阴极反应： 4H2+4e=2H2↑而OH-便向阳极运动产生阳极反应： 4OH－－4e=2H2O+2O↑当在阳极上失去多余的电子，所析出的氧呈原子状态,由于原子状态的氧要比分子状态的氧更为活泼，更易与铝起反应： 2A1+3O→A12O3 上述—反应在铝和铝合金制件表面是均匀地，同时进行地。 氧化膜随着通电时间的增加，电流增大而促使氧化膜增厚。与此同时，由于（Al2O3）的化学性质有两重性，即它在酸性溶液中呈碱性氧化物，在碱性溶液中呈酸性氧化物。无疑在硫酸溶液中氧化膜液发生溶解，只有氧化膜的生成速度大于它的溶解速度，氧化膜才有可能增厚，当溶解速度与生成速度相等时，氧化膜不再增厚。当氧化速度过分大于溶解速度时，铝和铝合金制件表面易生成带粉状的氧化膜。 硬质阳极氧化的电解液时在-10℃～+5℃左右的温度下电解。由于硬质阳极氧化所生成的氧化膜层具有较高的电阻，会直接影响到电流强度的氧化作用。为了取得较厚的氧化膜，势必要增加外电压，其目的是为了消除电阻大的影响，而使电流密度保持一定，但电流较大时会产生激烈的发热现象，加上生成氧化膜时会放出大量的热量，使零件周围电解液温度剧烈上升，温度上升将会加速氧化膜的溶解，使氧化膜无法变厚。另外，发热现象在膜层与金属的接触处最严重，如不及时解决，加工零件的局部表面会因温度上升而被烧坏。 解决办法，就是采用冷却设备和搅拌相结合。冷却设备使电解液强行降温，搅拌是为了使整槽电解温度均匀，以利于获得较高质量的硬质氧化膜。 2 硬质阳极氧化法工艺要求 为了得到质量较好的硬质阳极氧化膜，并能保证零件所需要尺寸，必须按下列要求来进行加工. 2.1 锐角倒圆被加工零件不允许有锐角、毛刺以及其它各种尖锐的有棱角的地方因为硬质氧化，一般阳极氧化时间均是很长的，而且氧化过程（A1+O2→A12O3+ Q ）本身就是一个放热反应。又由于一般零件棱角的地方往往又是电流较为集中的部位所以这些部位最易引起零
阳极氧化检验标准
阳极氧化检验标准 1、目的 规范检验操作，发现、控制不良品，防止批不良品输入下道工序。同时给检验工作提供引导及接收标准。 2、范围 适用于进料、外协制品回厂、成品的检验接收及顾客退货的挑选检验。 3、定义 本标准适用于变形铝及铝合金以保护和装饰为主要目的，在阳极氧化膜表面涂装有机聚合物膜得到的阳极氧化复合膜。 4、职责 质量部负责不合格的发现、记录和标识，组织处理不合格品。 采购部负责进料中不合格品与供应商的联络。 5 性能要求 外观 阳极氧化复合膜的外观应均匀、平整，不允许有色差、皱纹、裂纹、气泡、流痕、夹杂、发黏和漆膜脱落等缺陷，（喷绘类产品的外观检验可参照样件）。 表面粗糙度应达到设计要求的表面粗糙度值。 阳极氧化复合膜厚度 阳极氧化复合膜厚度由阳极氧化膜厚度和漆膜厚度两部分组成。阳极氧化膜厚度和漆膜厚度应符合表1的规定。
漆膜附着性 漆膜的干附着性、湿附着性和沸水附着性均应达到0级。 耐化学品性 耐盐酸性 耐盐酸试验后，用肉眼观察试样表面，应无起泡、变色及其它明显变化。 耐洗涤剂性 耐洗涤剂试验后，用肉眼观察试样表面，应无起泡、脱落及其它明显变化。 耐沸水性 耐沸水试验后，用肉眼观察试样表面，应无皱纹、裂纹、气泡、脱落及变色等现象。表1 注1：表中的膜厚指平均膜厚，最小局部膜厚应不小于80%的平均膜厚； 注2：A、B、C采用不同厚度的有光漆或哑光漆，S采用彩色漆。 6 取样 试样的选择与制备 阳极氧化复合膜的试样从制品的有效表面选取。当不能用制品进行试验时，必须使用能够代表 制品的试样。试样表面制备后，应放置24h后进行试验。 取样数量 产品取样应符合表2的规定。
表面处理检验标准2016_01
表面处理检验规程 1、目的 规检验操作，发现、控制不良品，防止批量不良品输入下道工序。同时给检验工作提供引导及接收标准。 2、围 适用于进料、外协制品回厂、成品的检验接收及顾客退货的挑选检验。 喷砂、拉丝等金属表面处理的检验。 3、定义 本标准适用于变形铝及铝合金以保护和装饰为主要目的，在阳极氧化膜表面涂装有机聚合物膜得到的阳极氧化复合膜。 3.1 A面：指表面处理要求的正面（在使用过程中能直接看到的表面）。 3.2 B 面：指表面处理要求的四侧边（需将表面处理件偏转45~90 °才能看 到的四周边）。 3.3 膜厚：必须符合图纸规定。 4、职责 4.1 品质部负责不合格的发现、记录和标识，组织处理不合格品。 4.2 生产部负责进料中不合格品与供应商的联络。 5.术语和定义 5.1 A级表面：在使用过程中总能被客户看见的部分（如：面壳的正面和顶面，后壳的顶面，手柄，透镜，按键及键盘正面，探头整个表面等）。 5.2 B级表面：在使用过程中常常被客户看见的部分（如：面壳的左右侧面，底壳或后壳的左右侧面及背面等）。这些表面允许有轻微不良，但是不致引起挑剔客户不购买产品。 5.3 C级表面：在使用过程中很少被客户注意到的表面部分（如：面壳的底面，底壳或后壳的底面，部零件表面）。此表面的外观缺陷应合理而且不至于给客户觉得该产品质量不佳。 5.4 金属表面：包括电镀、氧化、钝化等表现为金属质感的表面，非喷涂表面。 5.5 基材花斑：电抛光、电镀或氧化前因基体材料腐蚀、或者材料中的杂质、材
料微孔等原因所造成的、与周围材质表面不同光泽或粗糙度的斑 块状花纹外观。 5.6 抛光区：对基材上的腐蚀、划伤、焊接区、铆接区等部位进行机械打磨抛光 后表现出的局部高光泽、光亮区域。 5.7 浅划痕：镀(膜/塑/漆)层表面划伤，但未伤及底层（即底层未暴露）；对其 它无镀(膜/塑/漆)层表面则为：目测不明显、手指甲触摸无凹凸感、 未伤及材料本体的伤痕。数控冲床加工中机床台面对板材的摩擦产 生的轻微痕迹属于此类划痕。 5.8 深划痕：镀(膜/塑/漆)层表面划伤，且已伤至底层（即底层已暴露出来）； 对其它无镀(膜/塑/漆) 层表面则为：目测明显、手指甲触摸有凹凸 感、伤及材料本体的伤痕。 5.9 凹坑：由于基体材料缺陷，或在加工过程中操作不当等原因而在材料表面留 下的小坑状痕迹。 5.10 凹凸痕：因基材受撞击或校形不良等而呈现出的明显变形、凹凸不平的现 象，手摸时有不平感觉。 5.11 烧伤：拉丝、电抛光、电镀处理时因操作不当、造成零件表面过热而留下 的烧蚀痕迹。 5.12 水印：电镀、氧化或电抛光后因清洗水未及时干燥或干燥不彻底所形成的 斑纹、印迹。 5.13 露白：镀锌钝化膜因磨擦而被去除、露出新层，或因缝隙截留溶液导致的 无钝化膜现象，呈现为区别于周围颜色的白色。 5.14 修补：因膜层损伤而用涂料所作的局部遮盖。 5.15 色点：由材料、模具、环境或设备中的灰尘或夹杂物等影响，在表面处理 层中形成不同色的斑点。 5.16 颗粒：因材料夹杂物或外来物（如焊渣）的影响而在表面形成的、颜色与 正常表面一致的凸起现象。 5.17 挂具印：指电镀、电抛光、氧化、喷涂等表面处理生产过程中，因装挂用 辅助工具的遮挡而使其与零件相接触的部位产生局部无表面处理层 的现象。
阳极氧化新工艺
近十年来，我国的铝氧化着色工艺技术发展较快，很多工厂已采用了新的工艺技术，并且在实际生产中积累了丰富的经验。已经成熟和正在发展的铝及其合金阳极氧化工艺方法很多，可以根据实际生产需要，从中选取合适的工艺。 在选取氧化工艺之前，应对铝或铝合金材质情况有所了解，因为，材料质量的优劣、所含成份的不同，是会直接影响到铝制品阳极氧化后的质量的。关于这一点，洪九德、范济同志已有专门论述(参看《电镀与涂饰》1982年第2期P.27)。比如，铝材表面如有气泡、划痕、起皮、粗糙等缺陷，经阳极氧化后，所有疵病依然会显露出来。而合金成份，对阳极氧化后的表面外观，也产生直接的影响。比如，含1～2%锰的铝合金，氧化后呈棕蓝色，随铝材中含锰量的增加，氧化后的表面色泽从棕蓝色到深棕色转化。含硅0.6～1.5%的铝合金，氧化后呈灰色，含硅3～6%时，呈白灰色。含锌的呈乳浊色，含铬的呈金黄至灰色的不均匀色调，含镍的呈淡黄色。一般而言，只有含镁和含钛量大于5%的铝含金，经氧化后可以得到无色透明且光亮、光洁的外观。 在选择好铝及铝合金材料后，自然就要考虑到选取合适的阳极氧化工艺。目前，我国广泛应用的硫酸氧化法、草酸氧化法及铬酸氧化法，均在手册、书刊上有过详细的介绍，不必赘述。本文谨就目前在国内正在发展中的一些新工艺，以及国外的一些方法，作扼要的介绍。 一、国内已发展的新工艺 (一)草酸-甲酸混合液交流快速氧化 采用草酸-甲酸混合液，是因为考虑到甲酸是一种强氧化剂，在这样的槽液中，甲酸起到对氧化膜内层(阻挡层和障壁层)加速溶解，从而使成为多孔层(即氧化膜外层)的作用。这种槽液的导电率可以得到提高(即可提高电流密度)，使氧化膜能快速生成。与纯草酸氧化法相比，这种溶液能使生产率提高37.5%，减少电耗量(草酸氧化法耗电量为3.32度/平方米，此法为2度/平方米)，节约电力40%。 工艺配方为:草酸4～5%、甲酸0.55%，三相交流44士2伏，电流密度2～2.5A/d㎡，温度30±2℃。 (二)混合酸氧化 此法于1976年正式纳入日本国家标准，并为日本北星日轻家庭用品株式会社所采用。其特点是成膜快，膜的硬度、耐磨、耐腐蚀性能都比普通的硫酸氧化法高，膜层呈银白色，适用于印花、着色产品。我国铝制品行业赴日考察后，于1979年开始推荐使用。其推荐工艺配方为:H2SO4 10～20%，COOHCOOH·2H2O 1～2%，电压10～20V，电流密度1～3A/d ㎡，温度15～30℃，时间30分钟。 (三)瓷质氧化 瓷质氧化主要以铬酸、硼酸、草酸钛钾为电解质，用高电压和较高温度作电解处理。其膜层外观像瓷器上的釉，有高度的抗腐蚀性能，耐磨性能良好，膜层可用有机或无机的染料染色，使外观有特殊的光泽和色泽。目前多应用于铝炊具、打火机、金笔等产品上，很受群众喜爱。 (四)国防色氧化 国防色氧化主要应用在军用铝制品的装饰上，因而要求有特殊的防护作用。氧化膜呈军绿色、无光泽、耐磨耐用，防护性能良好。工艺是:首先进行草酸氧化，生成金黄色膜层后，再用高锰酸钾20g/l、H2SO41g/l的溶液进行阳极氧化处理而成。沈阳铝制品厂曾应用此工艺生产军用水壶及炊具用品。 (五)多色氧化 将已染色而未封闭的阳极氧化层，用铬酸或草酸润湿，使CrO3铺展，已染色的制品的
硬质阳极氧化与普通阳极氧化的区别 (2)
. .. 硬质阳极氧化与普通阳极氧化的区别 一、铝合金硬质氧化的优势： 1、铝合金硬质氧化后表面硬度最高可达HV500左右。 2、氧化膜厚度25-250um。 3、附着力强，根据硬质氧化所生成的氧化特点：所生成的氧化膜有50%渗透在铝合金内部，50%附着在铝合金表面（双向生长）。 4、绝缘性好：击穿电压可达2000V（完善的封孔）。 5、耐磨性能好：对于含铜量未超过2%的铝合金其最大的磨耗指数为3.5mg/1000转。其他所有的合金磨耗指数不应超过1.5mg/1000转。 6、无毒：氧化膜和用来生产阳极氧化膜的电化学工艺应对人体无害。 因此很多行业为了减轻产品的重量、机械加工的方便、环保低毒等要求，目前有的部分产品中的部份零部件由铝合金硬质氧化来代替不锈钢、电镀硬铬等工艺。 二、硬质阳极氧化和普通阳极氧化的区别： 硬质氧化的氧化膜有50%渗透在铝合金内部，50%附着在铝合金表面，因此硬质氧化后产品外部尺寸变大，内孔变小。 （一）操作条件方面的差异： 1、温度不同：普通氧化18-22℃左右，有添加剂的可以到30℃，温度过高易出现粉末或裂纹；硬质氧化一般在5℃以下，相对来说温度越低硬质越高。 2、浓度差异：普通氧化一般20%左右；硬质氧化一般在15%或更低。 3、电流/电压差异：普通氧化电流密度一般：1-1.5A/dm2；而硬质氧化：1.5-5A/dm2；普通氧化电压≤18V，硬质氧化有时高达120V。 （二）膜层性能方面的差异： 1、膜层厚度：普通氧化膜层厚度相对较薄；硬质氧化一般膜层厚度>15μm，过低达不到硬度≥300HV的要求。 2、表面状态：普通氧化表面较光滑，而硬质氧化表面较粗糙（微观，和基体表面粗糙度有关）。 3、孔隙率不同：普通氧化孔隙率高；而硬质氧化孔隙率低。 4、普通氧化基本是透明膜；硬质氧化由于膜厚，为不透明膜。 5、适用场合不同：普通氧化适用于装饰为主；而硬质氧化以功能为主，一般用于耐磨、耐电的场合。
铝型材表面处理工艺类别
铝型材表面处理工艺类别、解析 铝型材表面处理主要分为：氟碳喷涂、粉沫喷涂、阳极氧化（阴极氧化）、电泳、电镀等。这些表面处理方法间有相同也有不同，相同点就是都是在型材表面增加了保护膜；不同在于氟碳喷涂、粉沫喷涂是靠静电加膜于型材表面，所以也称静电喷涂；阳极氧化、电泳是通过直流电的正负极以及形成膜的分子、原子以及离子的正负相吸移动附着于金属表面而形成的保护膜；电镀和阳极氧化、电泳工艺术有雷同处，所不同的是：被电镀的可以不是金属，电镀液由含有镀覆金属（锌、铬、镍等）的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。1，电镀可以对五金和塑胶进行处理,。2，电泳和阳极只能对导电物体进行处理。3，电镀和电泳均为对被处理物体表面增材料，换句话说,就是厚度增加，4，而阳极则为对物体进行去材料处理,也就是阳极后厚度会减小。 下面就型材表面处理做具体分析 一、氟碳喷涂和粉末喷涂（静电喷涂） （一）粉沫喷涂：粉沫喷涂的原料为：聚氨脂、聚氨树脂、环氧树脂、羟基聚脂树脂以及环氧／聚酯树脂，可配制多种颜色。粉沫喷涂的特点：喷涂设备有手工的，有自动吊挂式、施工简单、涂层厚度为30微米以上，抗冲击，耐磨擦，防腐蚀，耐候性等均好，涂料价格
比氟碳便宜。粉沫喷涂最大弱点是怕太阳紫外线照射，长期照射会造成自然退色，铝板向阳面和非向阳面几年后色差明显，一般为2-5年就产生明显色差。现在市场上出现名子叫彩色铝型材，用于铝门窗，就是用普通铝型材粉沫喷涂而成。使铝门窗颜色品种增加，同时也增强抗腐蚀能力。 粉沫喷涂的原料为：聚氨脂、聚氨树脂、环氧树脂、羟基聚脂树脂以及环氧／聚酯树脂，可配制多种颜色。粉沫喷涂的特点：喷涂设备有手工的，有自动吊挂式、施工简单、涂层厚度为30微米以上，抗冲击，耐磨擦，防腐蚀，耐候性等均好，涂料价格比氟碳便宜。粉沫喷涂最大弱点是怕太阳紫外线照射，长期照射会造成自然退色，铝板向阳面和非向阳面几年后色差明显，一般为2-5年就产生明显色差。现在市场上出现名子叫彩色铝型材，用于铝门窗，就是用普通铝型材粉沫喷涂而成。使铝门窗颜色品种增加，同时也增强抗腐蚀能力。 (二)另一种静电喷涂为液态喷涂，又称氟碳喷涂，属于高档次喷涂价格较高，在国外早已应用。在国内近二年来才大面积用于铝板幕墙，由于其优异的特点，越来越受到建筑业及用户的重视和青睐。氟碳喷涂具有优异的抗退色性、抗起霜性、抗大气污染(酸雨等)的腐蚀性，抗紫外线能力强，抗裂性强以及能够承受恶劣天气环境。是一般涂料所不及的。 1，氟碳喷涂的设备及工艺 氟碳涂料本身性能决定，喷涂设备必须保证有出色的雾化效果，
阳极氧化的原理及相关知识
阳极氧化的原理及相关知识 铝/铝合金阳极氧化的原理 内容：以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成氧 化铝薄膜的过程，称为铝及铝合金的阳极氧化处理。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时，将发生以下的反应： 在阴极上,按下列反应放出H2 : 2H + +2e 宀H2 在阳极上,40H -4e T 2H2O + O2, 析出的氧不仅是分子态的氧（02）,还包括原子氧（0）,以及离子氧（0-2）,通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的1203膜：4A1 + 302 = 2A12O3 + 3351J 应指出，生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气态的形式析出。阳极氧化的种类阳极氧化早就在工业上得到广泛应用。冠以不同名称的方法繁多，归纳起来有以下几种分类方法：按 电流型式分有：直流电阳极氧化；交流电阳极氧化；以及可缩短达到要求厚度的生产时间，膜层既厚又均匀致密，且抗蚀性显着提高的脉冲电流阳极氧化。按电解液分有：硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。按膜层性质分有：普通膜、硬质膜（厚膜）、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍，这是因为它具有适用于铝及大部分铝 合金的阳极氧化处理；膜层较厚、硬而耐磨、封孔后可获得更好的抗蚀性；膜层无色 透明、吸附能力强极易着色；处理电压较低，耗电少；处理过程不必改变电压周期，有利于连续生产和实践操作自动化；硫酸对人身的危害较铬酸小，货源广，价格低等优点。近十年来，我国的建筑业逐步使用铝门窗及其它装饰铝材，它们的表面处理生产线 都是采用这种方法。 铝及铝合金阳极氧化法综述
硬质阳极氧化和普通阳极氧化的区别之欧阳光明创编
硬质阳极氧化和普通阳极氧化的区别 欧阳光明（2021.03.07） 单说三个方面： 1、温度不同：普通18-22℃左右，有添加剂的可以到30℃，温度过高易出现粉末或裂纹；硬质氧化一般在5℃以下，相对来说温度越低硬质越高。 2、浓度差异：普通氧化一般20%左右，硬质一般在15%或更低。 3、电流/电压差异：普通氧化电流密度一般：1-1.5A/dm2；而硬质氧化：1.5-3A/dm2 以上是操作条件方面的差异。正面说下膜层性能方面的差异： 1、膜层厚度：硬质氧化一般膜层厚度＞15μｍ，过低达不到硬度的要求，而普通氧化厚度则相对较薄。 2、表面状态：普通氧化表面较平整，而硬质氧化表面较粗糙。 3、孔隙率不同：普通氧化孔隙率高，而硬质氧化孔隙率低。 4、适用场合不同：普通氧化适用于装饰为主，而硬质氧化以功能为主，一般用于耐磨、耐电的场合。
这些是我们平常用的较多的性能方面的比较，还有其他许多方面的差异，鉴于水平有限无法再深入。 以上，仅供参考，抛砖引玉，希望各位前辈、同行多发表自己的观点。 对于喷砂件化抛不能用常规的三酸配方，应该用75：20：5的配方，温度105度左右对改善阴阳面有很大的帮助，同时也不容易产生硝酸过多的点状腐蚀 料纹是铝材本身的一种缺陷，我们用喷砂的方法把它掩盖住了，但如果化抛温度过高，时间过长的话，会把砂面抛平，这样就容易暴露铝材的料纹了 导电氧化就是化学氧化只不过形戍的化学氧化膜电阻小可通电称为导电氧化 化学氧化一般不封闭很多时候需要喷涂化学氧化膜不可用手摸以免有手印一定要封闭的话一般用重铬酸钾 导电必须用化学氧化通电的阳极氧化膜都是不导电的当然氧化膜极薄也导电不过有彩光导电氧化膜有一个固化过程需24小时现在市面有售无铬化学氧化剂成本较贵不划算建议你自已配和客户谈一般导电氧化还需喷涂等加工至于电解液配法不导电就不说了 请教各位老师铝合金喷沙一般用多少的气压，喷嘴与工件的角度和距离是多少。化抛是用二酸还是三酸？要注意哪些事项。
阳极氧化、着色型材检验与技术标准
阳极氧化、着色型材检验与技术标准 简介: 阳极氧化、着色型材的检验项目有化学成分、室温力学性能、尺寸偏差、外观质量、氧化膜厚度、颜色色差和氧化膜的性能。氧化膜的性能包括封孔品质、耐蚀性、耐磨性和耐候性。由于部分项目的试验时间较长，操作复杂，试验成本高，如耐蚀性、耐磨性、耐候性等，因此，阳极氧化、着色型材的检验项目分为出厂检验项目和定期检验项目。阳极氧化、着色型材检验项目分类和取样规定见表6—3—1。氧化膜的封孔品质、耐蚀性、耐磨性和耐候... 阳极氧化、着色型材的检验项目有化学成分、室温力学性能、尺寸偏差、外观质量、氧化膜厚度、颜色色差和氧化膜的性能。氧化膜的性能包括封孔品质、耐蚀性、耐磨性和耐候性。由于部分项目的试验时间较长，操作复杂，试验成本高，如耐蚀性、耐磨性、耐候性等，因此，阳极氧化、着色型材的检验项目分为出厂检验项目和定期检验项目。阳极氧化、着色型材检验项目分类和取样规定见表6—3—1。氧化膜的封孔品质、耐蚀性、耐磨性和耐候性应在封孔完毕72 h小时后才能进行。 表6—3—1阳极氧化、着色型材检验项目分类和取样规定表
阳极氧化、着色型材的化学成分、室温力学性能和尺寸偏差检验方法见本书第6篇第l、2章。检验时应注意如下问题： 1)化学成分检验的试样应先去除表面氧化膜后再进行检验。因为表面氧化膜的主要成分是氧化铝，氧化铝的成分与铝合金不同，若试样表面有氧化膜，当采用化学分析法时检验时，由于表面氧化膜的存在会影响分析的准确性；当采用光电发射光谱分析法(测光法)检验时，由于表面氧化膜不导电，无法激发或很难激发，对检验的准确性有很大的影响。在化学成分检验之前可先用涡流测膜仪测量试样表面的阳极氧化膜是否完全去除。对于铝合金型材生产企业内部品质控制，阳极氧化、着色型材的化学成分检验可在阳极氧化、着色工序之前进行检验，不存在表面氧化膜问题。 2)室温力学性能检验的试样也应先去除表面氧化膜后再进行检验。对于拉伸试验用试样，可进行机械脱膜或化学脱膜后再进行试样加工。用于生产车间检验的韦式硬度检验试样，也应去除表面氧化膜，或直接在氧化之前检测基材的硬度。 3)在检测阳极氧化、着色型材的截面尺寸时，可直接检测，不应去除表面氧化膜。不去除表面氧化膜的主要原因是阳极氧化膜不同于其他涂膜，膜的生成不是外来有机材料的简单附着。阳极氧化膜的生成是以铝合金型材为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成的氧化铝薄膜。产品的有效尺寸应包含表面氧化膜。由于阳极氧化、着色型材一般需经过酸、碱预处理，型材经阳极氧化后，其截面尺寸由于腐蚀的原因比未处理前的基材尺寸会减少，因此，截面尺寸的检测应在阳极氧化、着色处理完毕后(即成品)进行，不能仅仅用阳极氧化前基材的检验来代替最后成品的检验(阳极氧化前基材的检验是必要的，是企业质量管理中工序过程品质控制的手段)。不同的前处理工艺，型材的截面尺寸减少的程度都不同。倒如仅采用碱蚀作为氧化前处理的一般银白色型材，其截面尺寸减少为0.02～0.04 mm，但若采用酸(氟化氢铵NH4HF2)和碱(NaOH)进行砂面效果处理的银白色型材，其截面尺寸减少为0.03～0.06 mm。
阳极氧化常见问题分析
铝的阳极氧化是以铝或铝合金作阳极，以铅板作阴极在硫酸、草酸、铬酸等水溶液中电解，使其表面生成氧化膜层。其中硫酸阳极氧化处理应用最为广泛。 铝和铝合金硫酸阳极氧化氧化膜层有较高的吸附能力，易进行封孔或着色处理， 更加提高其抗蚀性和外观。阳极氧化膜层厚一般3～15μm，铝合金硫酸阳极氧化工艺操作简单，电解液稳定，成本也不高，是成熟的工艺方法，但在硫酸阳极 化过程中往往免不了发生各种故障，影响氧化膜层质量。认真总结分析故障产生的原因并采取有效预防措施，对提高铝合金硫酸阳极氧化质量有重要的现实意 义。 1常见故障及分析 (1)铝合金制品经硫酸阳极氧化处理后，发生局部无氧化膜，呈现肉眼 可见的黑斑或条纹，氧化膜有鼓瘤或孔穴现象。此类故障虽不多见但也有发生。 上述故障原因，一般与铝和铝合金的成分、组织及相的均匀性等有关， 或者与电解液中所溶解的某些金属离子或悬浮杂质等有关。铝和铝合金的化学成分、组织和金属相的均匀性会影响氧化膜的生成和性能。纯铝或铝镁合金的氧化膜容易生成，膜的质量也较佳。而铝硅合金或含铜量较高的铝合金，氧化膜则较难生成，且生成的膜发暗、发灰，光泽性不好。如果表面产生金属相的不均匀、 组织偏析、微杂质偏析或者热处理不当所造成各部分组织不均匀等，则易产生选择性氧化或选择性溶解。若铝合金中局部硅含量偏析，则往往造成局部无氧化膜或呈黑斑点条纹或局部选择性溶解产生空穴等。另外，如果电解液中有悬浮杂质、尘埃或铜铁等金属杂质离子含量过高，往往会使氧化膜出现黑斑点或黑条纹，影响氧化膜的抗蚀防护性能。 (2)同槽处理的阳极氧化零件，有的无氧化膜或膜层轻薄或不完整，有 的在夹具和零件接触处有烧损熔蚀现象。这类故障在流酸阳极氧化工艺实践中往 往较多发生，严重影响铝合金阳极氧化质量。 由于铝氧化膜的绝缘性较好，所以铝合金制件在阳极氧化处理前必须牢 固地装挂在通用或专用夹具上，以保证良好的导电性。导电棒应选用铜或铜合金材料并要保证足够接触面积。夹具与零件接触处，既要保证电流自由通过，又要尽可能减少夹具和零件间的接触印痕。接触面积过小，电流密度太大，会产生过热易烧损零件和夹具。无氧化膜或膜层不完整等现象，主要是由于夹具和制件接触不好，导电不良或者是由于夹具上氧化膜层未彻底清除所致。 (3)铝合金硫酸阳极氧化处理后，氧化膜呈疏松粉化甚至手一摸就掉，特别是填充封闭后，制件表面出现严重粉层，抗蚀性低劣。这一类故障多发生在夏季，尤其是没有冷却装置的硫酸阳极化槽，往往处理1-2槽零件后，疏松粉化现象就会出现，明显地影响氧化膜的质量。 由于铝合金阳极氧化膜电阻很大，在阳极氧化工艺过程中会产生大量焦耳热，槽电压越高产生热量越大，从而导致电解液温度不断上升。所以在阳极氧化过程中，必须采用搅拌或冷却装置使电解液温度保持在一定范围。一般情况下，温度应控制在13～26℃，氧化膜质量较佳。若电解液温度超过30℃，氧化膜会产生疏松粉化，膜层质量低劣，严重时发生“烧焦”现象。另外，当电解液温度 恒定时，阳极电流密度也必须予以限制，因为阳极电流密度过高，温升剧烈，氧化膜也易疏松呈粉状或砂粒状，对氧化膜质量十分不利。 (4)偶然发生铝合金硫酸阳极氧化后氧化膜暗淡无光，有时产生点状腐蚀，严重时黑色点状腐蚀显著，导致零件报废，引起较大损失。
铝合金阳极氧化前处理工艺
铝合金阳极氧化前处理工艺是决定产品外观质量的重要环节，型材机械纹的去除、起砂、亚光、增光等多种质量要求均由前处理工艺决定。传统的前处理工艺分为三种：（1）、碱蚀工艺：由除油→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→氧化组成，即型材经除油后，在碱蚀槽中经碱蚀处理去除机械纹和自然氧化膜、起砂，然后经出光槽除去表面黑灰，即可进行阳极氧化。该工艺的核心工序是碱蚀，型材的表面平整度、起砂的好坏等均由该工序决定。为了达到整平机械纹的目的，一般需碱蚀12-15分钟，铝耗达40-50Kg/T，碱耗达50Kg/T。如此高的铝耗，既浪费资源，又带来严重的环保问题，增加废水处理成本。该工艺已采用了100多年，全球大部分铝材厂沿用至今，直到近两年，才由酸蚀逐渐取代。 （2）、酸蚀工艺：由除油→水洗→酸蚀→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→氧化组成。型材经除油后先酸蚀，后碱蚀，出光，完成前处理。该工艺的核心工序是酸蚀，去机械纹、起砂等均由酸蚀决定。不同于碱蚀，酸蚀的最大优点是去机械纹能力强、起砂快、铝耗低，一般3-5分钟即可完成，铝耗几乎是碱蚀的1/8-1/6。从工作效率和节约资源的角度看，酸蚀无疑是碱蚀工艺的一大进步。然而，酸蚀的环保问题更加突出：酸槽的有毒气体HF的逸出及水洗槽Fˉ的污染。氟化物一般都有剧毒，处理更加困难。另外，酸蚀处理后，型材外观发黑发暗，尽管不得已延续了碱蚀和出光，可增亮一些，但仍然很暗，既增加了工序，又损失了光泽，这些问题至今还没有有效的解决方案。 （3）、抛光工艺：由除油→水洗→抛光→水洗组成，型材经除油后即放入抛光槽，经2-5分钟抛光后，可形成镜面，水洗后可直接氧化。该工艺的核心工序是抛光，去纹、镜面都在抛光槽完成。抛光具有铝耗低、型材光亮的优点，但抛光槽的NOx的逸出，造成严重的环境污染及操作工的身体伤害，同时，昂贵的化工原料成本等因素也制约了该工艺的推广。通观上述三种工艺，虽各有特点，但缺点也比较突出，如碱蚀铝耗高、碱渣多、工效低；酸蚀氟化物污染、型材发暗；抛光污染严重，成本过高等等。这些工艺要么污染了环境，要么浪费了铝资源，要么降低了铝材表面质量，亟待进行工艺改进。 二、整平光亮工艺所谓整平光亮工艺，是继抛光、碱蚀、酸蚀之后推出的一项 新的表面前处理工艺，是对碱蚀、酸蚀工艺的深刻改造和变革，它既具有酸蚀铝耗低、去机械纹能力强、起砂快的优点，又具有抛光的亮丽，但却根本杜绝了抛光NOx污染、酸蚀氟化物污染、碱蚀碱渣污染等弊端，是一项颇具前途、具有革命性的新工艺。 (一)、工艺流程整平光亮工艺比酸蚀、碱蚀要简单得多，甚至比抛光工艺都简单，主要由下述工序组成：整平光亮→水洗→氧化。本工艺的核心是整平光亮，整平机械纹、起砂、光亮等均由整平光亮槽完成，整平光亮后即可氧化，省去除油、碱蚀、中和等工序。 (二)、型材外观经过整平光亮技术处理过的型材具有三大特点：1、平整：在整平剂作用下，1-5分钟内，可完全去掉机械纹，表面特别平整。2、细砂：在起砂剂的作用下，型材表面起了一层均匀细砂，是喷砂和酸蚀技术很难达到的。3、光亮：在光亮剂的作用下，型材表面非常光亮，几乎可跟抛光材媲美。 (三)、适用范围1、建筑型材：银白料经整平光亮后，表面非常平整、光亮、砂粒细腻均匀；着色、染色与整平光亮技术的结合，使得型材表面象经过打蜡处理后一样鲜艳；电泳与整平光亮技术的结合能大幅度提高型材档次。2、工业用材：汽车轮毂、自行车圈、自行车架等用铝合金制成的各类工业用材都可用整平光亮技术处理，以取代机械抛光，提高生产效率及产品档次。3、家用电器：很多家用电器铝制外壳，都可借助本技术提高外观质量。灯饰及装饰用材也可借用本技术。 (四)、工艺规范1、开槽：整平光亮液(开槽液) 2、生产：温度：95－110℃时间：1-5min 3、添加：当槽液液面不能满足生产要求时，应及时补充添加液。补充添加液时一定要补充到初始液位。添加后，应充分搅拌槽液，然后开始生产。 4、管理：整平光亮槽管理非常
1.硬质氧化和普通氧化的区别
硬质氧化与普通氧化的区别 硬质氧化的氧化膜有50%渗透在铝合金内部、50%附着在铝合金表面，因此硬质氧化后产品外部尺寸变大、内孔变小，而普通氧化后外部尺寸变小内孔变大。 硬质氧化颜色 硬质氧化一般做黑色与氧化膜本色（自然色），本色由铝合金材料成份所决定，同一种型号的铝型材（6061-T6），而不同生产厂家，氧化膜的颜色是不同的，若同一铝合金生产厂家的同一型号的材料有可能也有区别的，因此，氧化膜本色一般用于产品的内部件。 铝合金硬质氧化的优势 1、因为铝合金硬质氧化后表面硬度可达HV500左右； 2、氧化膜厚度25-250um； 3、附着力强，根据硬质氧化所生成的氧化特点：所生成的氧化膜有50%渗透在铝合金内部，50%附着在铝合金表面； 4、绝缘性好：击穿电压可达2000V 5、耐磨性能好：对于含铜量超过2%的铝合金其最大的磨耗指数为3.5mg/1000转。其他所有的合金磨耗指数不应超过1.5mg/1000圈。 6、无毒：氧化膜和用来生产阳极氧化膜的电化学工艺应对人体无害 因此目前很多行业为了机械加工的方便、减轻产品的重量、环保等要求，目前有的产品中的部份零部件由铝合金硬质氧化来代替不锈钢、传统的喷涂、电镀工艺。 硬质氧化介绍 硬质阳极氧化是一种厚膜阳极氧化法，这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化表面处理工艺。此种工艺，所制得的阳极氧化膜最大厚度可达250微米左右，在纯铝上能获得1500kg/mm2的显微硬度氧化膜，而在铝合金上则可获得400～600kg/mm2的显微硬度氧化膜。氧化膜层导热性很差，其熔点为2050℃，电阻系数较大，经封闭处理（浸绝缘物或石蜡）击穿电压可达2000V，在大气中较高的抗蚀能力，具有很高的耐磨性，也是一种理想的隔热膜层，也有良好的绝缘性，并具有与基体金属结合得很牢固等一系列优点，因此在国防工业和机械零件制造工业上获得及其广泛的应用。主要应用于要求高耐磨、耐热、绝缘性能好等的铝和铝合金零件上。如各种作为圆筒的内壁，活塞、汽塞、汽缸、轴承、飞机货舱的地板、滚棒和导轨、水利设备、蒸汽叶轮、适平机、齿轮和缓冲垫等零件。用硬质氧化工艺来代替传统的镀硬铬镀层，与硬铬工艺相比它具有成本低，膜层结合牢固，镀液，清洗废液处理方便等优点。但此工艺所得膜层的缺点是膜层厚度较大时，对铝和铝合金的机械疲劳强度指标有所影响。
铝材阳极氧化工艺流程
铝材阳极氧化工艺流程： 机械抛光——除油——水洗——化学抛光——水洗——阳极氧化——水洗——封闭—机械光亮 化学抛光商品：铝材碱性抛光液 阳极氧化商品：铝材阳极氧化液 封闭商品：铝材着色封闭液 铝材阳极氧化和染色工艺 经过染色法处理的铝制品，颜色美观、鲜艳、抗腐蚀性、耐磨性及绝缘性高于一般的铝制品。将铝的工件悬于适当的电解质溶液内，以此作阳极进行电解。在电解过程中，水中的氢氧根离子在阳极放出电子成为水和新生态的氧，它使铝氧化成较厚的氧化铝膜，因为这个过程是金属制品作阳极被氧化的，所以叫做阳极氧化。铝制品经阳极氧化后，再经着色、封闭、处理即成染色品。 一、染色工艺 1.预处理:铝制件在多次机械加工过程中，沾有较多的油脂、少量磨料、灰尘及有缺陷的氧化膜等，这些物质导电性差，不能进行阳极氧化，故需预先处理。方法是用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作清洗剂，将铝件浸入，用毛刷刷洗，然后风干，再浸入水中，多次清洗。油去尽后，立即用热水冲洗。如果表面生成一层黑色的膜，还要放在32%的硝酸溶液浸泡20秒钟，以便除去黑膜，最后用冷水冲洗干净。浸入蒸馏水中，备作制氧化膜用。 2.阳极氧化: ⑴硫酸电解液的配制:由硫酸18-20公斤和去离子水80-82公斤混合而成，此时溶液比重约为1.125-1.140。有时为了获得防护性能好的氧极氧化膜，通常往硫酸电解液中添加少量草酸。 ⑵氧化工艺:将线路仪表安装好，将要染色铝件作阳极并全部浸入电解液中，然后接通电源，按下列工艺条件控制。 电解液温度控制在12-25℃，阳极电流密度1-2安/分米2，槽中电压13-23伏之间。时间30-40分钟左右。 按上述工艺操作完毕，随时将铝件从电解液中取出，把所沾的酸液用清水冲洗干净，低凹部分更应注意，否则会有白斑出现。酸液清洗干净后，浸入清洁水中备用。 3.染色:铝件经过阳极氧化后，表面形成了能吸附，以共价键或氢键等键型键合而成有色络合物，出现色泽。 ⑴染料选择:染料分无机染料和有机染料两种。无机染料多为无机盐组成，染色时将铝件分别在甲、乙两种化合物溶液中浸泡，生成带色化合物，达到染色目的。 无机染色溶液 染料颜色溶液甲溶液乙染色化合物名称 名称浓度名称浓度 蓝或浅蓝亚铁氰化钾 10-50 氯化铁 10-100 普鲁士蓝 褐色铁氰化钾 10-50 硫酸铜 10-100 铁氰化铜 黑色醋酸钴 50-100 高锰酸钾 15-25 氧化钴 黄色重铬酸钾 50-100 醋酸铅 100-200 重铬酸铅