阳极氧化
表面处理-阳极氧化处理
提高材料耐磨性
总结词
阳极氧化处理后，材料表面硬度得到提高，同时氧化膜具有一定的韧性，从而提高材料的耐磨性能。
详细描述
耐磨性是许多材料的重要性能指标，尤其在磨损严重的环境中。经过阳极氧化处理的材料，其表面硬 度得到显著提高，同时形成的氧化膜具有一定的韧性，能够有效抵抗磨损，提高材料的使用寿命。
提高材料绝缘性优点提高腐蚀性增强美观性阳极氧化处理能够显著提高铝材表面的耐 腐蚀性，使其在各种环境条件下都能保持 较长的使用寿命。
经过阳极氧化处理的铝材表面会形成一层 致密的氧化膜，呈现出独特的色彩和质感 ，增强了铝材的美观性。
提高附着力和耐磨性
环保无污染
阳极氧化处理能够增强铝材表面的附着力 和耐磨性，有利于涂装和印刷等后续加工 。
表面处理技术种类繁多，包括电 镀、化学镀、阳极氧化、热处理 等。
表面处理的重要性
提高材料表面的耐腐蚀性、耐磨性、 装饰性和功能性，延长使用寿命。
增强材料表面的导电性、磁性、光学 性能和生物相容性等，满足各种应用 需求。
表面处理的应用领域
航空航天、汽车、电子、建筑、医疗等领域。 涉及金属材料和非金属材料的表面处理，如钢铁、铝、铜、塑料、玻璃等。
后处理
对形成的氧化膜进行清洗、 干燥等处理，以提高其耐 腐蚀性和外观质量。
阳极氧化处理的特点
01
02
03
04
提高耐磨性和硬度
阳极氧化膜具有较高的硬度和 耐磨性，能够提高金属表面的
抗划痕和抗摩擦能力。
提高耐腐蚀性
阳极氧化膜能够有效地保护金 属表面不受腐蚀，提高其耐腐
蚀性。
增强绝缘性
阳极氧化膜具有较好的绝缘性 能，可用于制造绝缘材料和电
智能化检测和评估
阳极氧化工艺流程
阳极氧化工艺流程阳极氧化，即阳极氧化处理，是一种通过电解将金属表面形成一层氧化膜的表面处理技术。
它可以提高金属表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和美观性，广泛应用于航空航天、汽车、家电、建筑等领域。
下面将详细介绍阳极氧化工艺流程。
首先，准备工件。
在进行阳极氧化处理之前，需要对工件进行表面处理，包括去油、除锈、清洗等步骤，确保表面干净。
然后，将工件固定在阳极氧化槽中，准备进行电解处理。
其次，进行预处理。
在进行电解处理之前，需要对工件进行预处理，包括酸洗、钝化等步骤，以去除表面氧化层，为后续的阳极氧化处理做好准备。
接着，进行阳极氧化处理。
将预处理后的工件放入含有硫酸、氧化剂等电解液的阳极氧化槽中，通过施加电流，使工件成为阳极，形成氧化膜。
在这个过程中，需要控制电解液的温度、PH值、电流密度等参数，以确保形成的氧化膜质量良好。
然后，进行封孔处理。
在形成氧化膜后，需要进行封孔处理，以提高氧化膜的密封性和耐腐蚀性。
封孔处理通常采用热水封孔或镁盐封孔等方法，将氧化膜中的微孔封闭，提高其性能。
最后，进行后处理。
在完成阳极氧化处理后，需要进行清洗、干燥、检验等后处理步骤，以确保工件表面的清洁和质量。
同时，还可以根据需要进行着色、封闭孔等特殊处理，以满足不同的应用要求。
综上所述，阳极氧化工艺流程包括准备工件、预处理、阳极氧化处理、封孔处理和后处理等步骤。
通过严格控制每个环节，可以获得质量良好的氧化膜，满足不同领域的需求。
阳极氧化工艺在工业生产中具有重要的应用价值，对提高产品质量、延长使用寿命具有重要意义。
不锈钢表面处理工艺阳极氧化
不锈钢表面处理工艺阳极氧化不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性能的材料，但其表面仍然需要进行处理，以增强其耐腐蚀性和美观度。
阳极氧化是一种常用的不锈钢表面处理工艺，本文将详细介绍阳极氧化的原理、方法和应用。
一、阳极氧化的原理阳极氧化是指通过电解的方法，在不锈钢表面形成一层氧化膜。
这层氧化膜具有较高的硬度和陶瓷般的质感，能够有效提高不锈钢的耐腐蚀性和耐磨性。
同时，阳极氧化还可以改变不锈钢表面的颜色，使其具有更好的装饰效果。
二、阳极氧化的方法阳极氧化的方法主要有两种，分别是直流阳极氧化和交流阳极氧化。
1. 直流阳极氧化直流阳极氧化是指在直流电源的作用下，将不锈钢制品作为阳极，放入含有电解液的槽中进行氧化处理。
在电解液中加入合适的阳极助剂，使得氧化膜的形成更加均匀和稳定。
直流阳极氧化的优点是工艺简单、效果稳定，但需要配备较大功率的直流电源。
2. 交流阳极氧化交流阳极氧化是指通过交流电源的作用下，使阳极和阴极交替地进行氧化和还原反应。
交流阳极氧化的优点是能够获得更加均匀的氧化膜，并且不需要配备大功率的电源。
但由于交流电的特性，氧化膜的厚度相对较薄，需要多次处理才能达到较好的效果。
三、阳极氧化的应用阳极氧化的应用非常广泛，主要体现在以下几个方面。
1. 装饰性应用阳极氧化可以使不锈钢表面形成各种颜色的氧化膜，从而赋予不锈钢制品更多的装饰效果。
不同颜色的氧化膜可以通过控制电解液的成分和处理时间来实现，例如金黄色、红色、蓝色等。
这些有色氧化膜使得不锈钢制品在家居装饰、建筑装饰等领域得到广泛应用。
2. 防腐蚀应用阳极氧化可以在不锈钢表面形成一层致密的氧化膜，有效隔绝了外界环境与不锈钢的接触，从而提高了不锈钢的耐腐蚀性能。
这种氧化膜具有良好的耐蚀性，能够有效抵御酸碱、盐等介质的侵蚀，延长不锈钢制品的使用寿命。
3. 功能性应用阳极氧化还可以通过改变电解液的成分，使得氧化膜具有特殊的功能。
例如，可以在氧化膜中添加颗粒状材料，形成一种有摩擦阻滞功能的氧化膜，使得不锈钢表面具有较好的自润滑性能。
阳极氧化
阳极氧化阳极氧化（anodic oxidation），即金属或合金的电化学氧化。
其生成的一般原理为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。
一、阳极氧化分类及电解溶液选择1、阳极氧化分类1.1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, 且抗蚀性显著提高的脉冲电流阳极氧化。
1.2按电解液分有：硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以有机磺酸溶液的自然着色阳极氧化。
1.3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。
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。
其中，直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍,其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。
其氧化膜成长机理为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。
阳极氧化资料整理
阳极氧化工艺流程为：表面整平——除油——浸蚀或抛光——阳极氧化——着色处理——封闭处理——干燥（三个主要过程：阳极氧化、着色、封孔），本色氧化就是少了着色处理这一过程，阳极氧化后直接封孔。
1.阳极氧化（1）硫酸阳极化（5-20um）物色氧化膜，易于染色，硬度高，是铝和铝合金主要的防护和装饰方法，工艺简单，操作方便，应用最广。
（2）铬酸阳极化（2-5um）氧化膜不透明，未浅灰色或乳白色，孔隙率低，所以零件仍能保持原来的精度和表面粗糙度，丐工艺适用于精密零件，膜比较薄。
（3）草酸阳极化（8-20um，最厚达60um）草酸阳极化易于制取较厚膜层，氧化膜硬度高，孔隙率低，耐蚀性高，有良好的电绝缘性。
但成本较高，是硫酸阳极化的3-5倍，一般用于特殊要求的表面，如制作电器绝缘保护层、日用品的表面装饰。
（4）硬质阳极化（又称厚膜氧化，250-300um）硬度很高，一般为400-600HV,电流密度为普通阳极氧化的2-3倍。
（5）瓷质阳极化（6-20um）氧化膜具有不透明的灰色外观，类似瓷釉、搪瓷，也被称之为仿釉氧化膜。
一般不会改变零件的表面粗糙度，也不影响其尺寸精度，适用于仪器、仪表等精密零件和日用品的表面防护和装饰。
2.阳极氧化膜染色（1）整体着色法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，也成自然着色法。
（阳极氧化和染色同时进行）能耗较大，成本高，着色膜色泽不鲜艳，逐渐被电解着色所取代。
（2）吸附着色法将阳极氧化后的铝制品浸渍到带有染料的溶液中，则多孔层外表能吸附各种染料而呈现出染料的色彩。
（3）电解着色铝制品经阳极氧化后，再在含金属盐的电解溶液中进行交流电解，则在多孔层孔隙底部沉积金属或金属化合物而显色。
3.封孔（1）热水封闭法（2）重铬酸盐封闭法防护性封孔，封孔后氧化膜呈黄色，耐蚀性较好，不适用于以装饰为目的着色氧化膜的封闭。
（3）水解封闭法（4）填充封闭法采用有机质如透明清漆、熔融石蜡、各种树脂和干性油等进行封闭。
阳极氧化流程
阳极氧化流程阳极氧化是一种常用的表面处理工艺，通过在金属表面形成一层氧化膜来改善其性能和外观。
这种工艺在许多领域都有广泛的应用，比如航空航天、汽车制造、电子产品等。
本文将介绍阳极氧化的基本流程和一些注意事项。
首先，进行阳极氧化处理的金属通常是铝和其合金。
在进行处理之前，需要对金属表面进行预处理，包括去除油污、清洗和脱脂等步骤，以确保氧化膜的质量。
接下来是对金属进行阳极氧化处理的主要步骤。
第一步是在含有适量硫酸或硫酸铝的电解液中进行阳极氧化处理。
在这个过程中，金属件作为阳极，通过外加电流在电解液中发生氧化反应，形成氧化膜。
在处理过程中，需要控制电解液的温度、浓度和电流密度等参数，以确保氧化膜的厚度和均匀性。
第二步是对形成的氧化膜进行封闭处理。
这一步通常是将金属件浸泡在热水或热蒸汽中，使氧化膜中的微孔得到封闭，提高其耐腐蚀性和耐磨性。
在封闭处理过程中，还可以根据需要向氧化膜中引入染料或添加剂，以改变其颜色或增加其他特殊性能。
最后，经过封闭处理的金属件经过清洗和干燥后，阳极氧化处理过程就完成了。
处理后的金属件表面将形成一层坚固的氧化膜，具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和装饰性。
这种氧化膜可以进一步进行着色、喷涂或印刷等表面处理，以满足不同的功能和外观要求。
在进行阳极氧化处理时，需要注意一些问题。
首先是处理设备和工艺的稳定性和可靠性，确保处理过程中的参数能够得到准确控制。
其次是对废水和废气的处理，以减少对环境的影响。
另外，还需要对处理后的产品进行质量检验，确保其符合相关标准和要求。
综上所述，阳极氧化是一种重要的表面处理工艺，可以显著改善金属件的性能和外观。
通过掌握其基本流程和注意事项，可以更好地应用这种工艺，满足不同领域的需求。
希望本文对您有所帮助。
阳极氧化法原理
阳极氧化法原理
阳极氧化法是一种常用的材料表面处理方法，它通过在电解液中通电，使金属材料在阳极处生成氧化物层来改变材料的表面性质。
在阳极氧化过程中，在阳极处通电，电流导致金属材料电子流动，从而在表面形成氧化层。
这个过程可以用如下的反应方程来表示：
M + O2 + 2H2O + 2e--> MO + 2OH-
其中，M表示金属材料，O2表示氧气，H2O表示水，e-表示电子。
MO表示金属氧化物，OH-表示氢氧化离子。
阳极氧化法可以改变金属材料表面的性质，如提高抗腐蚀性、改变表面颜色、改变表面硬度和摩擦系数等。
但是，阳极氧化法也有一些局限，如对于一些轻质金属材料，氧化层较薄，不够稳定，可能会在使用过程中脱落。
另外，阳极氧化法的加工效率较低，不适用于大批量生产。
阳极氧化基本介绍
阳极氧化基本介绍阳极氧化是一种电化学过程，通过在金属表面形成一层坚硬、致密、耐磨的氧化层，提高金属材料的防腐、耐磨和耐腐蚀性能。
它广泛应用于航空、汽车、建筑和电子等行业中，用于改善金属材料的性能和保护金属表面。
阳极氧化的基本过程是将金属制件作为阳极，将其浸泡在含有一定浓度的电解液中，通过外加电源的正向电流，使金属材料发生电化学反应。
在阳极表面形成氧化层，通过不同的电解液、电流密度和处理时间等参数的控制，可以得到不同硬度、颜色和厚度的氧化层。
阳极氧化涂层有很多优点，首先是极大地提高了金属材料的耐蚀性能。
氧化层具有致密的结构，可以有效隔绝外界气体、液体和腐蚀介质的侵蚀，延长金属材料的使用寿命。
其次，阳极氧化涂层具有较高的硬度，可以提高金属材料的耐磨性能，减少表面磨损。
此外，阳极氧化涂层还具有一定的绝缘性能和导热性能，可应用于电子元器件和热交换器等领域。
阳极氧化的过程包括预处理、电解液配制、电解过程和后处理等步骤。
首先，金属制件需要经过预处理，包括去除油污、氧化皮和粗糙表面的处理，以确保金属表面的干净和平整。
其次，需要选择合适的电解液配制，不同的金属材料和要求需要使用不同成分的电解液。
电解液的成分包括酸、碱和盐等物质，在电解液中添加一些添加剂，如湿润剂、表面活化剂和缓冲剂等，可以改善阳极氧化的效果。
然后将金属制件放置在电解槽中，与阳极连接，通过外加电源提供正向电流，使阳极氧化反应发生。
在处理过程中，需要控制电流密度、电解液的浓度和温度，以及处理的时间，以获得所需的氧化层性能。
最后，经过阳极氧化处理后，金属制件需要进行后处理，包括清洗、封闭孔隙、上色和密封等工艺，以提高氧化层的耐蚀和装饰性能。
总的来说，阳极氧化是一种重要的表面处理技术，可以提高金属材料的性能和延长使用寿命。
它在航空、汽车和建筑等领域中得到广泛应用，为各行各业提供了高性能的金属制件。
随着科学技术的不断进步，阳极氧化技术也在不断发展和创新，为行业的进步和发展做出了贡献。
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2>4前处理
A.脱脂:除去冲压/抛光等工段残余的油脂 皂化:脱脂液中的碱与工件表面的油脂反应,生成水溶性的肥皂与甘油 (C17H35COO)3C3H5+3NaOH 3C17H15COONa+C3H5(OH)3 硬脂酸酯 碱 肥皂 甘油 乳化:除去工件表面无法皂化的油与腊 B.碱咬: B-1.除去工件表面原有之Al2O3不导电层 先进行:Al2O3 +OH2Al3++含Al+其它 后进行:Al+NaOH NaAlO2+H2+其它 B-2.调节工件表面的亮哑度(碱咬=碱腐蚀,破坏工件表面平整性,造 成光线散(漫)射,影响外观 C.剥黑膜:去除工件表面黑色水膜,主要成份为HNO3.(室温操作)
染色前處理原理圖 表面活性物質
氧化膜層
2>9染 色
即将染料分子填充至Al2O3孔隙的过程,染料大致 上可分为有机与无机两种,一般阳极用染料为有机性, 例煤碳绿所需的706,804两种染料,结构如下:
染色原理圖
染 料
氧化膜層
2>10封 孔
Al2O3孔隙填充过染料后,如不加以 处理,放置一段时间后,孔隙中的染料会逐 渐析出或变色,为避免此现象发生,染色后 必须将Al2O3孔隙加以封闭,即为[封 孔](seal).
封孔原理圖 表面活性物質
氧化膜層
三.阳极设备及挂具
• • • • • • 阳极 生产线（槽体，天车，水电供排水系统） 整流器 冰水机 烘干设备 钛挂具 抽风装置
阳极生产线主线
阳极生产用的挂具
阳极氧化的有关设备
四.阳极产品介绍
脚踏板金属饰板
5>1不良分析
不良項目 料紋 凹陷 焊點 變形 內部髒污 過拋 磨紋 划痕 麻點 白點
五.阳极不良分析
造成單位 原材料 沖壓 焊接 拋光 拋光 拋光 拋光 陽極 陽極 陽極
來料不良 衝壓前模具上有小顆粒硬物 , 衝 壓時壓在工件上 鐳射焊接能量過高 1. 衝壓後打磨手法不正確 , 壓力 過大 2. 機拋時手法不正確 1. 氧化前脫脂不完全 2. 工件粘上膠類物質 不良原因 改善對策 1. 提高機拋切削力 2. 延長化拋時間 衝壓前清除乾淨模具上小顆粒 1. 鐳射焊接能量應調適當 2. 延長化拋時間 3. 提高鹼咬濃度 , 延長鹼咬時間 1. 衝壓後打磨手法正確 , 壓力適當 2. 機拋用手壓力部位 , 手法正確 1. 延長脫脂時間且溫度采用上限 2. 以貼紙防止膠類物質污染工件 .
目 录
一．阳极概述 二.阳极处理制作流程及原理 三.阳极设备及挂具 四.阳极产品介绍 五.阳极不良分析
一.阳极概述
1>1 阳极氧化工艺的要求 a.很好的防护性与装饰性 b.耐磨性,有较高硬度 c.色泽均一,膜层透明 d.外面面不允许的缺陷
1>2阳极氧化工艺从电解液方面的分类
无机酸 硫酸系 铬酸系 磷酸系 草酸系 磺基水扬酸等
8 4
A.膜层生长 B.阴挡层形成 C.膜层稳定生成, 直到溶解与生长速 率达到平衡
20 30 40 50 60
电压/V
时间/s
2>8染色前处理
Al2O3膜生成后,并不宜立刻染色,因为Al2O3
为无机物质,而染料为有机物质,两者之间结合不
易.所以必须于染色前在工件表面覆盖一层兼具无 /有机物质化性的即“界面活性剂,以利Al2O3染料结 合.
機拋手法不正確 , 治具保護不全 , 機拋手法應正確 , 修復治具 , 自拋機調節位置 自拋機調節位置不當 適當 機拋手拿工件不正確 , 方向不正 確 人為產生 1. 化拋過腐蝕 2. 氧化槽導電不良 3. 氧化槽中有金屬離子 1. 脫脂不完全 2. 重工件退除不徹底 機拋手拿工件正確 , 方向正確 上下料人員手法伏化 1. 提高 CPBRI-20濃度 , 硝酸濃度適當 2. 工件與掛具應接觸良好 3. 定期清除陰極沉積物 , 一周兩次 1. 長脫脂時間 , 脫脂濃度 , 溫度采用上限增加 2. 重工件退除應徹底
2>5阳极氧化
D.阳极氧化:利用电化学原理,在铝工件表面生成一层Al2O3膜,除了抗腐蚀,磨耗目的外,
还可以利用Al2O3陶瓷材料的多孔性,填充染料,达成着色的目的 D-1.阴极板反应 2H+2eH2(氢氧)
D-2.阳极板反应 Al Al3++3e-(α) 2H2OO2+4H+4e-(β) 3O2+4Al2Al2O3(γ)…… Al2O3膜生成 Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O 解
2>3铝阳极氧化的机理(2)
• 氧化膜的生长是增长和溶解这对矛盾动作中发生和 发展的,通电的瞬间,由于氧和铝的有很强的绝缘电 阻由于氧化铝体积比铝离子体积大发生膨胀,阴挡 层变得凹凸不平,这就造成电流分布不均匀,凹处 电阴较小而电流大,凸处相反,是电流密度高的凹 处在电场作用下发生氧化膜的电化学溶解,以及硫 酸浸蚀产生化学溶解,凹处加深渐变成孔穴,继而 形成多孔的氧化膜. • 具有很多高孔隙率和吸附的氧膜,可吸附染料,经过 封闭之后,便形成色彩较佳的装饰性膜层.
酸性电解质
有机酸
碱性电解液
非水电解液
混合酸 氢氧化钠系 磷酸钠系 磷酸二氢钠系 氢氧化铵系 溶融电解液 硼酸甲酸胺系
1>3应 用
饰物
化妆品
美容品
建材
交通
3c产品
二.阳极处理制作流程及工作原理
2>1阳极制作流程 脱脂
化学抛光
碱性腐蚀
出光
阳极氧化Leabharlann 烘干封孔染色
染色前处理
2>2铝阳极氧化的机理(1)
• 铝及其合金阳极氧化时将工件挂在阳极,阴极用纯铅 板或铝板,通入直流电,在阳极上铝原子失去电子而氧 化:Al-3e—Al3+,同时OH-电离6OH-—3H2O+3O2-.在电场 作用下,氧离子的扩散速度快,氧化膜是由于氧离子扩 散到阴挡层内部与铝离子结合而形成的:Al3++3O2- — Al2O3+399卡热量. • 氧化膜为双层结构,内层为致密无孔的且少水的Al2O3 构成,称为阴挡层,外层是由孔隙和孔壁组成的多孔层, 氧化膜壁与水反应,同时由于化学结合式吸附电解阴 离子,所以氧化膜的总组成为Al2O3 .Al(OH).(SO4)2.
( δ)…… Al2O3膜溶
(γ), (δ)是互相竞争的反应,但當(γ) , (δ)的反应速率相等时,即表示 Al2O3膜的生成与消失速率相同,膜厚不再增长,即使延长氧化时间,都不再有变化
2>6铝阳极氧化膜生成过程示意图
Al2O3.H2O
多孔層
A
B C
阻擋層 鋁基件
2>7铝阳极氧化膜生成曲线
24 22 20