阳极氧化的原理及相关知识
阳极氧化的原理

阳极氧化的原理
阳极氧化是一种常用的金属表面处理方法,其原理主要是利用电解作用,在金属表面形成一层致密、均匀的氧化膜。
该氧化膜具有很好的耐蚀、耐磨损和绝缘性能,能够提高金属的耐久性和装饰性。
阳极氧化的过程中,首先将金属制品作为阳极,置于酸性或碱性电解液中,将其与一块更活泼的金属(如铝)作为阴极相连,形成一个电解池。
然后,在外加电压的作用下,阳极表面开始发生氧化反应,金属表面逐渐形成氧化物层。
在氧化过程中,阳极表面会产生大量的氧气,这些氧气通过氧化反应提供的电子转移到阴极上,并与阴极上的金属离子还原成金属,实现了电流的闭环。
同事,电解液中的金属离子也会随着氧化产物的形成而逐渐减少。
氧化膜的形成是由电解液中的金属离子在金属表面的反应速度和氧化反应速度共同决定的。
为了保证氧化膜的质量,通常需要调节电流密度、电解液成分和温度等参数,以控制反应速度和膜层生长率。
总之,阳极氧化是利用电解作用在金属表面形成一层致密、均匀的氧化膜的过程,通过合理调控电解液和电流密度等参数,可以获得具有优良性能的氧化膜,从而提高金属制品的耐蚀性和装饰性。
阳极氧化的原理及特性

阳极氧化的原理及特性
阳极氧化是一种电化学表面处理技术,通过将金属材料置于电解质中,将其作为阳极通电,使其表面形成一层氧化膜的方法。
氧化膜是一种均匀、致密、具有较高硬度和耐腐蚀性的陶瓷膜层,通常是几微米至几十微米厚。
阳极氧化的原理是在金属表面通过电化学反应形成氧化膜,而这种氧化膜是具有保护性的。
在电化学反应中,金属表面的阳极被氧化,同时电解液中的氧离子被还原,形成氧化膜。
氧化膜的厚度和性质取决于电解液成分、电解液浓度、电解液温度、电流密度、氧化时间等因素。
阳极氧化具有以下特性:
1. 耐腐蚀性:氧化膜是一种致密的陶瓷膜层,可以有效地防止金属表面腐蚀。
2. 耐磨性:氧化膜具有较高的硬度,可以提高金属表面的耐磨性。
3. 美观性:氧化膜可以通过染色、封孔等处理方式来改变其颜色和外观,使其更具装饰性。
4. 绝缘性:氧化膜是一种绝缘材料,可以用于电子元器件的绝缘保护。
5. 可加工性:氧化膜可以通过染色、封孔等处理方式来改变其性质,从而使其
更易于加工。
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。
阳极氧化基本常识

阳极氧化基本常识一、阳极氧化的原理阳极氧化处理是利用电化学的方法,在适当的电解液中,以合金零件为阳极,不锈钢、铬、或导电性电解液本身为阴极,在一定电压电流等条件下,使阳极发生氧化,从而使工件表面获得阳极氧化膜的过程。
按其电解液的种类及膜层性质可分为硫酸(可以着色)、铬酸、(不需着色)、混酸、硬质(不能着色)和瓷质阳极氧化;根据各种阳极氧化膜的染色性能,只有硫酸阳极氧化获得的氧化膜最适宜染色;其他如草酸、瓷质阳极氧化膜(微弧氧化)虽能上色,但干扰色严重;铬酸阳极氧化膜或硬质氧化膜均不能上色;综合所述,要达到阳极氧化上色的目的,仅有硫酸阳极氧化可行。
二、硫酸阳极氧化对铝合金材质的限制1、合金元素的存在会使氧化膜质量下降,同样条件下,在纯铝上获得的氧化膜最厚,硬度最高,抗蚀性最佳,均匀度最好。
铝合金材料,要想获得好的氧化效果,要确保铝的含量,通常情况下,以不低于95%为佳。
2、在合金中,铜会使氧化膜泛红色,破坏电解液质量,增加氧化缺陷;硅会使氧化膜变灰,特别是当含量超过4.5%时,影响更明显;铁因本身特点,在阳极氧化后会以黑色斑点的形式存在。
三、铝阳极氧化的预处理铝的表面处理是一系列机械和化学表面预处理工序于表面成膜处理工序的搭配和组合。
铝的表面预处理方法有机械法和化学(或电化学)法两大类。
机械法包括喷砂、刷光、扫纹和抛光处理等;化学法包括脱脂、碱洗、亚光处理等。
铝的表面成膜技术主要有阳极氧化、化学转化、电镀与化学镀和有机涂装等。
化学转化包括铬化、磷铬化、无铬化学转化,适合做有机聚合物涂装的底层。
2、铸造铝合金铸造铝合金和压铸件一般含有较高的硅含量,阳极氧化膜都是呈深色的,不可能得到无色透明的氧化膜,随着硅含量的增加,阳极氧化膜的颜色从浅灰色到深灰色直至黑灰色。
因此铸造铝合金不适合于阳极氧化。
常用压铸铝合金的主要分类及成分构成:常用的压铸铝合金,主要可以分为三大类;一是铝硅合金,主要包含YL102(ADC1、A413.0等)、YL104(ADC3、A360);二是铝硅铜合金,主要包含YL112(A380、ADC10)、YL113(A383、ADC12)、YL117(B390、ADC14);三是铝镁合金,主要包含302(5180、ADC5、ADC6)。
阳极氧化名词解释

阳极氧化名词解释
阳极氧化是一种氧化还原反应,它不仅可用于制造和加工物体,还可以用于清
洁物体。
它可以有效地去除物体表面的污渍、污迹及其他有害物质,使物体表面焕然一新、干净整洁。
阳极氧化原理:
在阳极氧化过程中,污染物的电荷会被阳极的电荷所吸引,而阳极的电荷会经
过电解反应产生氧化物。
当污染物被氧化时,便会以氧化物的形式被分解,从而消除污染物。
阳极氧化法在不同行业有广泛应用。
在金属工艺中,它可以去除有色金属表
面的皮肤,提高金属表面的光泽度。
在电子行业中,阳极氧化还可以用来除锈,清洗高精度器件。
此外,在汽车行业中,它也常用于清洗车身喷漆。
阳极氧化具有众多优点,其中最大的优点在于此方法可以被广泛应用于各种不
同的物体。
不仅如此,此方法也是一种无毒、无腐蚀的技术,可以在处理物体时保护它们的表面。
另外由于没有使用任何化学品,阳极氧化法也不会对环境造成污染,是一种绿色技术。
阳极氧化还可以用于高精度零件及小型特种设备等,具有更好的精度和更好的
耐用性,可以满足特殊用户需求。
阳极氧化方法还可以减少使用仪器设备时产生的外来噪音、脉冲和假正弦波。
从上述讨论可以知道,阳极氧化是一种重要的氧化还原反应,具有许多优点以
及多种应用,可以有效地清洁物体的表面,大大改善物体的外观,并且可以提高物体的耐用性和降低使用仪器设备时产生的噪声。
因此,阳极氧化是相关行业应用的一种非常有用的技术,在工业和民用间发挥着重要作用。
铝件阳极氧化原理

铝件阳极氧化原理
铝件阳极氧化是一种将铝表面通过电化学反应形成一层氧化膜的工艺。
其原理主要包括以下几个方面:
1. 阳极氧化液:阳极氧化液通常由硫酸等化学物质组成。
在正极氧化槽中,阳极氧化液被通入,形成一个酸性电解质环境。
2. 阳极:将待处理的铝件作为阳极,与阴极(通常是铝或铅)构成一个电池。
阳极与阴极之间通过电网连接,并通过电流进行通电。
3. 电解反应:在电流的作用下,铝件的表面开始发生氧化反应。
具体反应方程式为:2Al + 3H2O → Al2O3 + 6H+ + 6e-。
铝原
子失去电子转化为氧化铝离子,并同时发生水的电解反应释放氢气。
4. 氧化膜生长:铝离子在电流的作用下往阳极迁移,与阴极反应生成氧化铝,并在铝件表面逐渐形成一层致密的氧化膜。
这是一种有孔隙结构,并具有耐热、耐腐蚀和绝缘性能的保护膜。
5. 形成氧化膜:随着阳极氧化的进行,氧化膜的厚度逐渐增加,从几微米到几十微米不等。
形成的氧化膜可以通过改变阳极氧化工艺参数(如电压、电流密度、浸泡时间等)来控制氧化膜的厚度和颜色。
铝件阳极氧化通过为铝件表面形成一层坚硬的氧化膜,提高了
铝的耐腐蚀性、耐磨性和美观性,广泛应用于汽车、航空、电子等领域中。
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 → H2在阳极上, 4OH –4e→ 2H2O + O2, 析出的氧不仅是分子态的氧(O2), 还包括原子氧(O), 以及离子氧(O-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12O3膜:4A1 + 3O2 = 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。
阳极氧化线

阳极氧化线阳极氧化线是一种常用于金属表面处理的工艺方法,通过在金属表面形成一层氧化膜,提高金属的耐腐蚀性和耐磨性。
本文将从阳极氧化线的原理、工艺流程和应用领域等方面进行介绍。
一、阳极氧化线的原理阳极氧化线的原理是利用金属与电解液的相互作用,通过电解反应在金属表面形成一层致密的氧化膜。
具体过程如下:1. 金属作为阳极,放置在电解液中;2. 通过外加电流,阳极上的金属离子(如铝离子)会向阴极移动,而阴极上的氧化物离子会向阳极移动;3. 当金属离子到达阴极时,会与电解液中的氧化物离子结合,生成金属氧化物;4. 金属氧化物在阳极表面形成一层致密的氧化膜,这层氧化膜能够提高金属的耐腐蚀性和耐磨性。
阳极氧化线的工艺流程一般包括以下几个步骤:1. 表面处理:对金属进行去油、去污、除氧等表面处理,以保证氧化膜的质量;2. 阳极氧化:将金属放置在电解槽中,与电解液接触,通入适当的电流和电压,使金属表面形成氧化膜;3. 封闭处理:对氧化膜进行封闭处理,以增加其耐腐蚀性和耐磨性;4. 洗净:将已处理的金属进行洗净,去除残留的电解液和杂质;5. 干燥:将金属进行干燥处理,以便后续的使用或加工。
三、阳极氧化线的应用领域阳极氧化线在工业生产中有着广泛的应用,主要体现在以下几个方面:1. 金属表面处理:阳极氧化线能够在金属表面形成一层均匀致密的氧化膜,提高金属的耐腐蚀性和耐磨性,从而延长金属的使用寿命;2. 装饰性处理:经过阳极氧化处理的金属表面具有一定的装饰性,可用于家居用品、电子产品等的外观处理;3. 电子工业:阳极氧化线可以在电子元器件上形成氧化膜,提高其绝缘性能和电气性能;4. 航空航天领域:阳极氧化线可以在航空航天设备上形成耐高温、耐腐蚀的氧化膜,提高其工作性能和寿命;5. 汽车制造业:阳极氧化线可以使汽车零部件表面形成耐磨、耐腐蚀的氧化膜,提高汽车的使用寿命和安全性。
四、总结阳极氧化线是一种常用的金属表面处理工艺,通过在金属表面形成氧化膜,提高金属的耐腐蚀性和耐磨性。
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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 → H2在阳极上, 4OH – 4e→ 2H2O + O2, 析出的氧不仅是分子态的氧(O2), 还包括原子氧(O), 以及离子氧(O-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12O3膜:4A1 + 3O2 = 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:H2SO4 150~160g/lCH3CH(OH)COOH 18ml/lCH2OHCHOHCH2OH 12ml/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:CrO3 4g/l,K4Fe(CN)6·3H2O 0.5g/l,NaF 1g/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。
(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。
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。