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。

阳极氧化需注意的问题：

(1)锐角倒圆工件如有尖角，锐边和毛刺，这些部分易使电流集中，产生大量热，导致工件烧焦．当膜层较厚时，这些部分会产生大量微裂纹，并出现灰白色疏松易脱落的膜层．因此，工件上的锐角均应倒圆，半径不应小于0.5mm,

（2）表面粗糙度对原来表面较粗糙的，经硬质阳极氧化处理后，可变得平整些，而对原来表面粗糙度较低的工件，经阳极处理后，表面粗糙度反而提高约1～2级．

(3)尺寸余量经硬质阳极氧化后会增加工件的尺寸，大致是膜层厚度的一半左右．因此，机加工零件在氧化前的尺寸，还必须根据膜层厚度和尺寸允许公差来决定，以便经氧化后达到规定的公差范围．对于氧化后要进一步加工的零件应留有加工余量。

(4)局部保护对需要在工件表面局部进行硬质阳极氧化时，应把不要求氧化的部位进行绝缘保护．绝缘方法：将已配制好的绝缘胶用喷涂、刷涂或浸涂涂覆于表面。涂层要求薄而均匀，每涂一层，烘干一次，共涂2～4次．经阳极氧化后．绝缘胶可用稀料洗去或用50～70℃的热水浸热剥去即可．

关于硬质氧化：

硬质阳极氧化又称厚膜氧化，厚度一般大于２０微米（低于２０微米大于１０微米称为伪硬质氧化，一般用来做着色），极限厚度为２００微米，硬度在纯铝上可达到ＨＶ１２００度，在铝合金硬度明显降低，一般为ＨＶ３５０－ＨＶ６５０。

颜色：伪硬质氧化为银白色，理论上可染任何颜色。硬质氧化颜色跟材质有关，含硅量高颜色偏灰色（例如６０６１６０６３），含铜量偏高颜色偏绿偏黄（例如６Ａ０２），随着膜厚的增加颜色愈深。硬质氧化只适合做黑色染色。

尺寸变化：单边厚度的２分之１约为只存增加量，例如氧化１００微米厚度，几何尺寸增加５０微米。

铝合金硬质阳极氧化只有本色和黑色。而所谓本色，有点黄/灰色.

其他知识：

阳极处理着色是物理变化. 有色溶液渗透进氧化层的孔隙中,最后用封孔剂封闭烘干后就完成了.

电解着色是也可以叫做阳极氧化,属于电解工艺的一种,工件在阳极电场的作用下表面产生一种耐磨性,绝缘性,致密性都很强的氧化膜;

电泳工艺分为阳极电泳和阴极电泳,这是于由电泳漆决定的,电泳漆在电场的作用下在工件周围产生致密的漆膜,形成保护作用.

总而言之,电解是工件自身发生化学反应;电泳是工件不发生任何反应,电泳漆在电场的作用下起反应。

氧化的颜色比较淡，电泳的要好得多，而电泳的颜色也比较少，而喷涂的什么颜色都可以做。

氧化处理后表面要进行染色+封孔，表面才会有颜色的，不染色就是本色。

电解液温度升高，氧化膜的溶解速度加大，成膜速度就减小，氧化膜的厚度必然随着减小。

沸水封孔优点：硬度高，耐磨性好，耐电压略高，缺点：对水质要求极高，纯水的电导率≤5μs/cm，温度≥99.5℃，温度越高越好，120℃高压沸水封孔是很厉害的。

重铬酸盐封孔：优点耐蚀性好尤其是针对含铜量高的硬铝封孔质量非常好，但是膜呈嫩黄至金黄，缺点，封孔温度一定要稳定在95-98℃，否则颜色不均匀，耐蚀性反倒不如沸水，目前只有军工才使用重铬酸盐封孔，污染很大。

染色的就用高温镍盐封闭剂，本色的就用热水封闭或高温镍盐封闭，其他封闭相对较麻烦封孔质量也不稳定。如果做本色，热水封闭成本最低，而且少三道水洗，做双色氧化，其中一种是本色，就用高温镍盐封闭，先彩后本。全染色，然后做全掩蔽，再雕刻，再氧化，这是08奥运火炬的做法。

在不需要氧化膜的地方用：

1）用橡胶或塑料的防氧化栓

2）涂特殊的涂料

3）粘胶布等方法进行遮蔽。

氧化膜是金属在含有氧化剂的溶液中形成的膜，其成膜过程叫氧化；

磷酸盐膜是金属在磷酸盐溶液中形成的膜，其成膜过程叫磷化；

铬酸盐膜是金属在含有铬酸或铬酸盐的溶液中形成的膜，其成膜过程在我国习惯上称钝化。

化学氧化和电化学氧化：

钢铁的化学氧化称为钢铁的“发蓝”或“发黑”，膜厚只有0.5-1.5um，铝合金的化学氧化膜以AL2O3为主，膜厚一般控制在0.5-4um,阳极氧化属于电化学氧化