阳极氧化新工艺

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八、其他铝阳极氧化工艺

八、其他铝阳极氧化工艺

八、其他铝阳极氧化工艺随着铝及其合金发展速度的迅速,铝在工业上应用越来越广,因此铝阳极氧化应发展新工艺,为使铝及其合金增加花色品种和提高质量,已研究出瓷质氧化工艺,常温快速硫酸阳极氧化工艺,硬质阳极氧化工艺、混合酸阳极氧化工艺等,分别介绍如下:1.瓷质阳极氧化法资质氧化又称仿釉氧化,此工艺是精饰铝及其合金的新方法,实际上又铬酸或者草酸等阳极氧化法衍生而来的,它的膜层外表类似瓷釉,搪瓷或有特殊光彩尤像塑料,具有良好的耐腐蚀性能,并能着上各种颜色,获得更好的装饰效果。

近来在轻工产品各种仪表应用较广。

瓷质氧化一般采用较高电压(25-50伏),和较高的温度(48-55℃)。

资质氧化具有以下特点:1.高的硬度和耐磨性2.高耐蚀性比一般氧化膜的耐蚀度高出1~2倍。

3.有良好的绝热性和电绝缘性。

4.优良装饰性,膜层与塑料相似,具有瓷釉般光泽,美观大方。

5.良好吸附能力,它能染成各颜色6.较好的遮盖能力,故对制件表面机械加工要求较低。

(一)资质阳极氧化配方和操作条件:资质氧化配方较多,一般采用铬酸,硼酸混合的溶液,其配方如下:1.铬酸 CrO330-40克/升硼酸 H3BO31-2 克/升时间 40-60分钟温度 40-50℃电流密度 2-4A/d㎡电压 40-50伏2.铬酸 CrO335-40克/升草酸 C2H2O2·2H2O 5-12克/升硼酸 H3BO35-7克/升电压 25-40伏电流密度 DA0.5-1A/d㎡温度 45-55℃时间 40-50分钟成分及工艺条件的影响:1.铬酸浓度的影响:铬酸浓度是决定氧化膜色泽,在无铬酸的条件下所生成的膜层呈半透明外表,若加入铬酸后膜层瓷质效果逐步提高,当铬酸浓度在35g/L时膜层仿釉色泽最佳,如含量大于最高铬酸浓度55克/升时,效果下降,并对铝表面发生侵蚀作用、还可以提高氧化液导电力和氧化膜生成速度。

铬酸含量与氧化膜生长速度关系如图13所示2.草酸浓度的影响在瓷质氧化液中,随着草酸含量的增加,膜层的色泽也逐步加深而呈现草绿色色调,但当草酸含量大于12%以上时膜层不透明度下降,而重新增加透明度如图(14)所示,草酸含量与氧化膜生成速度的关系。

铝合金压铸件阳极氧化工艺流程

铝合金压铸件阳极氧化工艺流程

铝合⾦压铸件阳极氧化⼯艺流程本⽂摘⾃:《永世昌科技 >资讯中⼼ >⾏业新闻》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:铝合⾦压铸件碱性抛光液阳极氧化商品:铝合⾦压铸件阳极氧化液铝合⾦压铸件阳极氧化⼯艺经过处理的铝合⾦压铸件,颜⾊美观、鲜艳、抗腐蚀性、耐磨性及绝缘性⾼于⼀般的铝铸件。

将铝铸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。

⼀、⼯艺1.预处理:铝合⾦压铸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,将铝合⾦压铸件浸⼊,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:由硫酸和去离⼦⽔混合⽽成,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,将要加⼯铝合⾦压铸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,随时将铝合⾦压铸件从电解液中取出,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。

⼆、注意事项1.铝合⾦压铸件除油处理后,应⽴即进⾏氧化,不应放置过久。

铝件制作氧化膜时,要全部浸⼊电解液中,槽电压从头⾄尾要平稳⼀致,同⼀批产品,必须完全⼀致,这⼀点即使在染⾊时亦应遵循。

钛合金工件阳极氧化新工艺

钛合金工件阳极氧化新工艺
件表 面膜层抗 污染 能力 差 , 用手 一摸就 变暗 , 交给用
户后 , 给用户一 种易掉 膜的错觉 。
为解决 以上 问题 , 研究 了一 种 钛合 金 阳极氧 化 新工 艺 , 介绍 给 同行 以供参考 。
成份是金红石型 T ) 由于它对光的折射率大 , i’ (, 而且
膜是 透明的 , 因此 能产生光 的干涉 , 又因为在 不同 的 电压条 件下生成 不 同厚 度 的膜层 , 而 产生 不 同 的 从 光 的干涉 , 故形 成不 同颜色 的膜层 。 钛合金工 件 阳极 氧 化前 应 为本 色 ( 白色 )但 银 , 因其 在空气 中极 易 与空 气 中 的氧发 生反 应 , 在表 面 形成 一层 T 氧 化 膜 , 氧 化 膜 只 有 5埃 一7 该 0埃
2 工艺原理
要 想提 高钛 合金 工 件 阳极氧 化 的质量 , 首先必 须提高 工件在 氧化前 的表 面质量 。笔者认 为在钛合 金工 件氧化前处 理上不 能采用酸性 溶液 清洗 工件表 面, 只能考虑用 碱溶液 清洗 , 因为碱 溶液 对钛合金 没
有腐蚀作用 , 不产生吸氢现象 , 不影 响工件表面质
性、 耐热性 、 非磁性 、 良好 的低 温韧 性 以及 抗疲 劳性 等优 点 , 已被航 空 、 航天及 其它行业 广泛应用 。为 了 对钛合 金工件进 行装 饰 和 防护 , 常采 用 的方 法是 通 阳极氧化处 理 。 钛合 金工 件经 过 阳极 氧化 , 在表 面形 成一 层几 百埃到 十几个 微米 厚 的氧 化薄 膜 , 氧化 膜 的主要 该
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20 年 8 08 月





钛 合 金 工 件 阳极 氧 化 新 工 艺

节能节材型铝材硫酸阳极氧化新工艺等

节能节材型铝材硫酸阳极氧化新工艺等
新工艺退除氧化膜的溶液组成与工作条件d184al03时间11槽液配制1001203050mll常温min31新工艺工件条件fd912型高效水溶性封闭剂去离子水或蒸馏水ph值溶液温度浸泡时间65752060min1在槽中加入12的水将计算量的h再将计算量的al03加入槽中补充水至规定体积后即可工作
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21溶 液 的维护 及注 意事 项 .
() 1 新配槽 液应用去离子水或蒸馏水 。因 自 来水 中有c一 l ,会使氧化膜产生点蚀故障。
2l 8表面工程资讯 ・ 0 7 2 0 年第6 期
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企 业 经 纬 经 验 交
(2)新 配 槽 液 A 用 纯 净 的 铝 屑 或 以 高 ,给企业带来沉重 的经济压力。 l可 A O) 1S 4的形 式加入 。 ( 3 A .7( 加 量 与 槽 液 带 出 的量 有 关 )。 当 用 于 铝 1 0 补 型材 氧化处 理 时 ,A 一7 2 4k /S,n l 按 ~ g t t 。 0  ̄
1 槽 液配 制 . 1 ( )在槽 中加入 1 的水 ,将计算 量 的Hs 1 / 2 0在 搅 拌 下缓 慢地 加入槽 中 ( 温度 小 于5 Oo C)。
时 ,人体皮肤不受碱蒸 汽刺激 ,有利于环保 ,安全
( 2)再 将计 算量 的A一3 a I D 人槽 中 ,补 充水 至 生 产 和清 洁生产 。 0 ( 4)淘 汰 了 高 浓 度 H O 出 光 工 序 ,工 艺 简 N 规 定体 积后 即可 工作 。 1 . 液 的维护 及注 意事项 2溶 化 ,改 善生 产环境 ,有利健 康 ,促进 生 产 。 ( )先 将 铝材 上 的铝 屑用 水 冲洗 掉 ,以 保 证 2 宽 渥快速 硫 酸阳 极氧 化工作 条件 1 HS d 1 4 5- 0 L( O (= . )10 20g 最佳 值 10g 8 / 6 L) / 溶液的洁净和使用效果 。

阳极氧化完整工艺流程

阳极氧化完整工艺流程

陽極氧化工藝流程名词解释Ⅰ机械与化学表面处理金属需经过抛光或刷光,随后除油及脱脂,检查外观质量,以为后续处理工序作表面准备。

Ⅱ阳极氧化通过认为的手段,形成一层厚氧化铝膜,即阳极氧化膜。

即吸附氧化膜。

这是吸附着色的先决条件。

Ⅲ染色在阳极氧化膜之微孔结构内沉积染料分子。

Ⅳ封孔封住微细孔,使染料固定于氧化膜内。

吸附着色的理论依据吸附现象是采用染料水溶液浸渍染色的特点。

与其他着色技术不同的是,其产生颜色之化合物并非产生自工艺本身而是存在于开初的介质中。

“吸附”这一术语的意思是染料分子沉积并积聚氧化膜微孔的内表面,此阳极氧化膜的孔隙率为氧化膜的20m2/g。

导致吸附的是铝氧化膜与染料分子之间的键合力起作用。

这键合是不稳定的,相反,吸附在阳极氧化膜上的染料(染色强度)与溶液中的染料之间达到平衡。

倘若溶液的染料浓度增大,则吸附量会增大,直至达到饱和点(颜色强度最大)时为止。

又倘若溶液的燃料浓度下降,比如下降到零,而水中又全无亲质,便会出现解吸附,导致褪色合色料扩散。

因此,在完成染色之后的多孔膜封闭工序是必不可少的。

尽管染料迅速吸附,但整个着色过程的速度并非取决这一原始的现象,而是取决于染料分子随后怎样进入狭窄的微孔内。

这一过程以略低的速率进行。

分子的直径平均为0.0025µm,而用硫酸直流氧化法制备的阳极氧化膜的微孔平均直径为0.02µm。

*********************************************************** 铝的级别和铝的阳极氧化铝材的物理成分以及级别是吸附着色是否成功的重要因素。

铝材分为高纯铝、纯铝和合金铝。

高纯铝只含不超过痕量(不超过0.05%,依次排级)的亲质金属;纯铝的亲质金属含量不超过1%。

由于铝本身的强度不足以应付各种用途,因而相当多是与其他金属形成合金,主要的是镁、锌、锰、铜等。

合金中的这些成分越高。

耐机械磨损性便越强,但对装饰性着色的适应性则相对的越差。

精选阳极氧化技术.ppt

精选阳极氧化技术.ppt
色简介
着色的作用
装饰 耐蚀 耐磨
着色方法
念:采用特定成分的铝合金或在特殊的电解液中 阳极氧化时,获得氧化膜的同时而着上不同 颜色,又称为自然着色法。
缺点:能耗大,成本高,废水处理困难,色泽不念:将阳极氧化后的铝制品浸渍到带有染料的溶 液中,使多孔层外表面吸附各种染料而呈现 出染料的颜色。
缺点:由于染料存在于多孔层表层,故耐光性、耐 晒性、耐磨性较差。
分类:无机盐着色和有机染料着色。精品431)无机盐着色
特点:耐晒性好,但色种少,色调不鲜艳,与基体结合差。
电压高,膜层孔少径大; 反之,孔多径小。
用电压和时间控制氧化膜厚度时, 如果槽液温度出现大的波动,电流 密度就会发生较大变氧化与表面处理技术,北京:化学工业出版社,2010.
250-300 μm(硬质氧化膜)
1)硬度高:常规膜100-300 HV,硬质膜在铝合金上达400600HV,在纯铝上1500HV.
2)吸附性强:易于吸附涂料、粘结剂和染料等.
3)绝缘性能好:高的绝缘电阻和击穿电压.
4)绝热耐热性能好:低的热导率0.419-1.26W/(mK),中SO3含量升高, 导致膜层松散; 另外对膜层溶解加 剧,使膜层外膜层溶解作用加剧,
第五节 膜厚及其均匀性的ea
38
阳极氧化膜均匀性控制
第三讲 表面改性极氧化膜的结构和性质 阳极氧化工艺 工艺参数对阳极氧化的影响 膜厚及其均匀性的控制 阳极氧化膜氧化:是将零件作为阳极放入特定的电解质溶液 中,在外加电流的作用下,使表面形成具 有保护性氧化膜的表面处理方法。
bc段:膜孔的出现。阻挡层形 成的同时电解液对其产生溶 解作用。某些部位溶解较多, 被电压击穿,出现空穴压降 到c点趋于平衡,随氧化进行, 电压稍有增加,说明阻挡层 不断被溶解,空穴逐渐变为 孔隙而形成多孔层,电流通 过膜孔又会生成新的阻挡层。 此时阻挡层生成和溶解速度 达到动态平衡,故阻挡层厚 度不再变化,只有多孔层不 断增厚,当多孔层溶解和生 成速度达到动态平衡时,氧 化膜厚度稳定。

阳极氧化技术

阳极氧化技术
1)硬度高:常规膜100-300 HV,硬质膜在铝合金上达400600HV,在纯铝上1500HV.
2)吸附性强:易于吸附涂料、粘结剂和染料等. 3)绝缘性能好:高的绝缘电阻和击穿电压.
4)绝热耐热性能好:低的热导率0.419-1.26W/(mK), 耐热 温度可达1500℃。
5)结合强度高:基体金属直接参与成膜反应,故结合牢固。 6)耐蚀性较好:不耐碱腐蚀,恶劣环境下,要用清漆、蜡
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℃。
2)混合酸氧化
该法于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。 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。
氧化电流密度
朱祖芳. 铝合金阳极氧化与表面处理技术,北京:化学工业出版社,2010.
电流密度要根据对氧化膜质量要求和以下几点确定:
氧化时间
时间增加,硫酸溶液对膜层溶解作用加剧,使膜孔壁变薄,从而耐磨性变差
第五节 膜厚及其均匀性的控制
阳极氧化膜厚控制
阳极氧化膜均匀性控制
阳极氧化技术
主要内容
阳极氧化机理 阳极氧化膜的结构和性质 阳极氧化工艺 工艺参数对阳极氧化的影响 膜厚及其均匀性的控制 阳极氧化膜着色简介 阳极氧化新工艺简介
第一节 阳极氧化机理
阳极氧化:是将零件作为阳极放入特定的电解质溶液 中,在外加电流的作用下,使表面形成具 有保护性氧化膜的表面处理方法。

铝材手机外壳的阳极氧化技术

铝材手机外壳的阳极氧化技术

机械预处理
通过磨光、抛光等机械手 段进一步平滑表面,提高 氧化膜的附着力和耐久性。
酸洗
用酸液清洗表面,去除氧 化膜,为后续的阳极氧化 做准备。
阳极氧化
电解液选择
根据需要选择适当的电解液,如硫酸、草酸或铬酸等, 以获得所需的氧化膜厚度和性能。
阳极氧化电压和时间
控制阳极氧化电压和时间,以获得均匀、致密的氧化 膜。
绿色生产
未来阳极氧化技术将更加注重环保和可持续发展, 采用更加环保的材料和工艺,降低能耗和减少废 弃物排放。
智能化生产
未来阳极氧化技术将与智能化技术深度融合,实 现生产过程的自动化和智能化,提高生产效率和 产品质量。
THANKS
感谢观看
氧化膜的成长控制
通过调整电解液浓度、温度和电流密度等参数,控制 氧化膜的成长速度和厚度。
着色处理
染色处理
将铝材放入染色液中,通过控制染色时间和温度,使表面呈现所需颜色。
封孔处理
染色后进行封孔处理,以保护染色层并提高耐候性。
后处理
表面光泽调整
通过抛光、磨光等手段调整表面光泽 ,提高外观质量。
质量检测与控制
导热性好
铝具有良好的导热性,能够快速地将 手机内部产生的热量传导出去,有助 于保持手机的散热性能。
加工性好
铝材易于加工成各种形状和结构,满 足手机外壳的设计需求。
铝材在手机外壳中的应用
外壳材料
01
铝材广泛应用于手机外壳制造,提供良好的保护和支撑作用。
散热部件
02
由于铝材具有良好的导热性,它也常被用于手机内部的散热部
电子产品外壳
手机、平板电脑等电子产品的外 壳常用铝材制成,通过阳极氧化 技术提高其外观和防护性能。
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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
部份表面在被CrO3润湿后褪色,按需要在任意部份用水将草酸或铬酸洗去,一般可以停止与图象反应。

然后再染第二次色或反复进行CrO3揩拭、冲水、染色等程序,就可以根据需要出现花朵、云彩等图案。

目前多应用在金杯、水杯、茶盒、打火机等产品。

(六)大理石花纹染色工艺
把氧化后的制品先染第一道底色后,经干燥,再浸入表面浮有油脂的水中,再提起或浸入时,油脂和水分别自然流挂,使膜层呈不规则的条纹状的油脂所沾污。

当再染第二道色时,氧化膜受油脂沾污处就染不上色,没有油脂的部位则染上第二种色调,形成如大理石花纹状的不规则图案。

此法可见诸广东国营阳江小刀厂周守禹同志的文章(《电镀与涂饰》1982年第2期)。

(七)化学蚀刻氧化
铝制品经机械抛光及脱脂后,涂复掩蔽剂或感光,干燥后进行化学刻蚀(氟化物或铁盐类的浸蚀剂),形成凹凸图案。

再经电化学抛光及阳极氧化,呈现出主体感很强的表面图案,能与不锈钢的表面外观相媲美。

现多应用于金笔、茶盒及屏风等。

(八)常温快速阳极氧化
通常H2SO4氧化均需用降温设备,因而耗费大量电力。

加入α-羟基丙酸、丙三醇后,能抑制氧化膜的溶解,从而可在常温下进行氧化。

与普通的硫酸氧化法相比,膜层厚度可提高2倍。

推荐的工艺配方为:
H2SO4150~160g/l
CH3CH(OH)COOH18ml/l
CH2OHCHOHCH2OH12ml/l
电流密度0.8~12A/d㎡
电压12~18伏
温度18~22℃
(九)化学氧化法(又称导电氧化膜)
膜层的抗蚀性能接近于硫酸阳极氧化膜。

导电氧化膜层接触电阻较小而能导电、而H2SO4阳极氧化膜因接触电阻极大而不能导电。

导电氧化膜的耐腐蚀性能比铝上镀铜、镀银或镀锡强得多。

缺点是膜层上不能锡焊,只可作点焊。

推荐工艺配方为:CrO34g/l,K4Fe(CN)6·3H2O0.5g/l,NaF1g/l,温度20~40℃,时间20~60秒。

二、国外新工艺介绍
近几年来,国外在铝材表面处理方面发展得很快,原来的一些费人力、费电力和资源的老工艺已得到改革,一些新工艺、新技术已广泛应用于工业生产。

(一)高速阳极氧化法
高速阳极氧化工艺主要是通过改变电解溶液的组成,降低电解液的阻抗,从而使能采用较高的电流密度进行高速阳极氧化。

原来旧工艺的溶液,采用1A/d㎡的电流密度的成膜速度为0.2~0.25μ/分,采用这种新工艺溶液后,即使仍用1A/d㎡的电流密度,成膜速度亦可增至0.4~0.5μ/分,大大缩短了处理时间,提高了生产效率。

其工艺与一般的处理方法对比如表1。

表1
(二)富田式(高速氧化)法
富田式法比旧工艺处理时间要短得多,生产效率可提高33%以上。

本法不但适用于普通阳极氧化膜,也适用于硬膜氧化。

工艺见表2。

表2
如要产生硬质膜,则用降低溶液温度的方法来实现,其成膜速度大体与上表所列相同。

膜层硬度与溶液温度的关系如下:
10℃——硬度500H,20℃——400H,30℃——30H
(三)红宝石膜
铝材表面生成红宝石膜的工艺是一种新颖的工艺,其膜层色泽可以与人造红宝石的色泽媲美,因而装饰性效果极佳,抗腐蚀性能和耐磨性能也良好。

还可通过溶液中所含金属氧化物之种类不同来制备出色彩各异的外观。

该工艺方法是:首先用15%的硫酸进行阳极氧化,采用的电流密度为1A/d㎡,时间80分钟。

取出后可根据颜色深浅程度要求,把工件浸入不同浓度的(NH4)2CrO4溶液中,温度40℃,时间为30分钟,主要是让金属离子进入多孔性的阳极氧化膜孔源中去。

然后再放入硫酸氢钠(1克分子量)、硫酸氢铵(1.5克分子量),温度170℃,电流密度1A/d㎡,经过上述处理后,可获得紫红色并闪烁着萤光的红宝石膜。

如果浸的是Fe2(CrO4)3、Na2CrO4,则生成的膜呈蓝色带深紫色萤光。

(四)浅田法电解着色
浅田法电解着色是在阳极氧化之后,通过电流电解,使金属阳离子(镍盐、铜盐、钴盐等)穿入氧化膜的针孔底部,从而着出颜色。

这一工艺近年来发展得较快,主要是它能获得青铜色系和黑色,受建筑行业的欢迎。

所着色泽有很稳定的耐光性,也能耐恶劣气候条件。

本工艺比自然着色法能节省电能。

日本的建筑用铝型材几乎都已采用此法着色。

我国天津、营口、广东等地亦已引进了此种技术及全套设备。

广东有些单位亦已试验成功,应用于生产。

(五)自然着色法
自然着色法是一次电解完成着色的。

溶液种类也有好几种,有用磺基水杨酸和硫酸的,有用磺基钛酸和硫酸的,也有用磺基水杨酸和马来酸的。

由于自然着色法大部份都采用有机酸,所以氧化膜比较致密,膜层有优良的耐光性、耐磨性和耐蚀性。

但此法的缺点是:要得到优良的颜色,必须严格控制铝合金材料的成份才行。

该文章同时发表在"铝及其合金阳极氧化技术华南博客群”博客圈,“东富铝香港实业有限公司东莞卓富铝制品厂”企业博客。

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