以鋁或鋁合金制品為陽極,置于電解質(zhì)溶液中進行通電處理, 利用電解作用使其表面形成氧化鋁薄膜的過程, 稱為鋁及鋁合金的陽極氧化處理。經(jīng)過陽極氧化處理,鋁表面能生成幾個微米---幾百個微米的氧化膜。比起鋁合金的天然氧化膜,其耐蝕性、耐磨性和裝飾性都有明顯的改善和提高。
中文名稱 | 鋁陽極氧化 | 外文名稱 | Aluminium natural anodised |
---|---|---|---|
原理 | 水電解的原理 | 陰極反應(yīng) | H2 |
陽極反應(yīng) | 4OH - 4e → 2H2O + O2 |
1) 陽極氧化膜的結(jié)構(gòu) 陽極氧化膜由兩層組成, 外層稱為多孔層,較厚、疏松多孔、電阻低。 內(nèi)層稱為阻擋層(亦稱活性層),較薄、致密、電阻高。 多孔的外層是在具有介電性質(zhì)的致密的內(nèi)層上成長起來的??傮w而言,陽極氧化膜是六角柱體的列陣,每一個柱體都要一個充滿溶液的星型小孔,形似蜂窩狀結(jié)構(gòu),孔壁的厚度孔隙直徑的兩倍。
(1) 阻擋層 阻擋層是由無水的AI2O3所組成, 薄而致密, 具有高的硬度和阻止電流通過的作用。(2) 多孔的外層氧化膜多孔的外層主要是由非晶型的AI2O3及少量 的r-AI2O3.H2O還含有電解液的陰離子。
氧化膜的孔徑在100nm~200nm之間,氧化膜厚度10微米左右,孔隙率20%左右,孔距300~500nm之間。氧化膜的截面圖表明氧化膜孔基本上是管狀結(jié)構(gòu),氧化膜發(fā)生溶膜反應(yīng)基本上是在孔的底部發(fā)生的。而一般的硫酸直流陽極氧化膜的孔徑是20nm左右,如果是12微米的氧化膜,那是多深的細管狀結(jié)構(gòu)啊!假設(shè)這是一個直徑1m的井,那么它的井深將有600m深。
氧化膜的絕大部分優(yōu)良特性,如抗蝕、耐磨、吸附、絕緣等性能都是由多孔外層的厚度及孔隙率所決定的,然而這兩者卻與陽極氧化條件密切相關(guān), 因此可通過改變陽極化條件來獲得滿足不同使用要求的膜層。膜厚是陽極氧化制品一個很主要的性能指針, 其值的大小直接影響著膜層耐蝕、耐磨、絕緣及化學(xué)著色能力。在常規(guī)的陽極氧化過程中, 膜層隨著時間的增加而增厚。在逹到最大厚度之后, 則隨著處理時間的延長而逐漸變薄, 有些合金如AI-Mg、AI-Mg-Zn合金表現(xiàn)得特別明顯。因此, 氧化的時間一般控制在逹最大膜厚時間之內(nèi)。
2) 陽極氧化膜的性質(zhì)與應(yīng)用 陽極氧化膜具有較高的硬度和耐磨性、極強的附著能力、較強的吸附能力、良好的抗蝕性和電絕緣性及高的熱絕緣性。由于這些特異的性能, 使之在各方面都獲得了廣泛的應(yīng)用。
主要用途有:(1)提高零件的耐磨、耐蝕性、耐氣候腐蝕。(2)氧化生成的透明膜,可以著色制成各種彩色膜。(3)作為電容器介質(zhì)膜。(4)提高與有機涂層的結(jié)合力。作涂裝底層。(5)作電鍍、搪瓷的底層。(6)正在開發(fā)的其它用途,太陽能吸收板、超高硬質(zhì)膜、干潤滑膜、觸媒膜、納米線、在多孔膜中沉積磁性合金作記憶元件。
鋁合金犧牲陽極適用于海水介質(zhì)中的船舶、機械設(shè)備、海洋工程和海港 設(shè)施以及海泥中管道、電纜等設(shè)施金屬防腐蝕的陰極保護。
鋁陽極氧化的原理實質(zhì)上就是水電解的原理。當(dāng)電流通過時, 將發(fā)生以下的反應(yīng):
在陰極上, 按下列反應(yīng)放出 H2:2H + + 2e → H2
在陽極上, 4OH - 4e → 2H2O + O2, 析出的氧不僅是分子態(tài)的氧 (O2), 還包括原子氧(O), 以及離子氧(O-2), 通常在反應(yīng)中以分子氧表示。
作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化, 形成無水的Al2O3膜: 2AI + 3[O] = AI2O3 + 1675.7KJ 應(yīng)指出, 生成的氧并不是全部與鋁作用, 一部分以氣態(tài)的形式析出。
陽極氧化的種類陽極氧化早就在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。冠以不同名稱的方法繁多, 歸納起來有以下幾種分類方 法:
按電流型式分有:直流電陽極氧化、交流電陽極氧化、以及可縮短達到要求厚度的生產(chǎn)時間,膜層既厚又均勻致密, 且抗蝕性顯著提高的脈沖電流陽極氧化。
按電解液分有:硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以有機磺酸溶液的自然著色陽極氧化。
按膜層性質(zhì)分有:普通膜、硬質(zhì)膜(厚膜)、瓷質(zhì)膜、光亮修飾層、半導(dǎo)體作用的阻擋層等陽極氧化。
直流電硫酸陽極氧化法的應(yīng)用最為普遍, 這是因為它具有適用于鋁及大部分鋁合金的陽極氧化處理;膜層較厚、硬而耐磨、封孔后可獲得更好的抗蝕性;膜層無色透明、吸附能力強極易著色;處理電壓較低,耗電少;處理過程不必改變電壓周期, 有利于連續(xù)生產(chǎn)和實踐操作自動化;硫酸對人身的危害較鉻酸小, 貨源廣, 價格低等優(yōu)點。
近十年來, 我國的建筑業(yè)逐步使用鋁門窗及其它裝飾鋁材, 它們的表面處理生產(chǎn)線都是采用這種方法。
陽極氧化的白斑,我們也一直遇到過,材料也有問題,換批料做一下就沒什么問題;還有酸洗清水洗一定要多洗幾遍,控制好陽極氧化前水質(zhì)的PH值,再做陽極氧化,不然也會出現(xiàn)白斑。我們的經(jīng)驗,經(jīng)供參考。
金屬材料在電解質(zhì)溶液中,通過外施陽極電流使其表面形成氧化膜的一種材料保護技術(shù)。又稱表面陽極氧化。金屬材料或制品經(jīng)過表面陽極化處理后,其耐蝕性、硬度、耐磨性、絕緣性、耐熱性等均有大幅度提高。實施陽極化處...
按尺寸大概十元以內(nèi)。鋁陽極氧化的原理實質(zhì)上就是水電解的原理。當(dāng)電流通過時, 將發(fā)生以下的反應(yīng):在陰極上, 按下列反應(yīng)放出 H2:2H + + 2e → H2在陽極上, 4OH - 4e → 2H2O ...
鋁氧化膜是多孔性膜,無論有沒有著色處理,在投入使用前都要進行封閉處理,這樣才能提高其耐蝕性和耐候性。處理的方法有三類,即高溫水化反應(yīng)封閉、無機鹽封閉和有機物封閉等。
(1)、高溫水封閉
這種方法是利用鋁氧化膜與水的水化反應(yīng),將非晶質(zhì)膜變?yōu)樗辖Y(jié)晶膜:
水化反應(yīng)在常溫和高溫下都可以進行,但是在高溫下特別是在沸點時,所生成的水合結(jié)晶膜是非常穩(wěn)定的不可逆的結(jié)晶膜,因此,最常用的鋁氧化膜的封閉處理就是沸水法或蒸汽法處理。
(2)、無機鹽封閉
無機鹽法可以提高有機著色染料的牢度,因此在化學(xué)著色法中常用。
①醋酸鹽法
②硅酸鹽法
(3)、有機封閉法
這是對鋁氧化膜進行浸油、浸漆或進行涂裝等,由于成本較高并且增加了工藝流程,因此不大采用,較多的還是用前述的兩類方法,并且以第一種高溫水合法為主流。
格式:pdf
大?。?span id="tqi26p1" class="single-tag-height">202KB
頁數(shù): 21頁
評分: 4.3
1 鋁陽極氧化 工藝 惠州普德化工有限公司 二 00三年十二月 2 鋁陽極氧化工藝 第一部分 工藝流程 一、工藝流程及工藝條件 1、鋁陽極氧化處理流程如下 : 脫脂→水洗× 2→(酸蝕→水洗× 2)→堿蝕→水洗× 2→中和→ → 錫鹽著色(紅底香檳色系)→ → 單錫鹽著色(古銅色系) → 水洗× 2→氧化→水洗× 2→→ 鎳錫鹽著色(古銅色系) → → → 硒鹽著色(鈦金色系) → → 錳鹽著色(金黃色系) → →水洗× 2→封閉→水洗→水洗(或熱水洗)→晾干 →純水洗→電泳→純水洗→純水洗→滴干→烘烤 二.設(shè)備材質(zhì): 管道材料: PVC 槽體材料: PVC或 PP 第二部份 化工工藝 1.槽液組成及化學(xué)品簡介 第一步:脫脂 選用化學(xué)品: Potencer AC 酸性脫脂劑 AC是為鋁及鋁合金設(shè)計的專業(yè)清洗配方。適用于常溫浸 3 漬脫脂。對鋁材的侵蝕很小,但能有效清除表面的各
避免鋁陽極氧化的注意事項有哪些?下面鴻發(fā)順達的技術(shù)人員為大家分享:
1、購買原料與染料要選擇純度高的產(chǎn)品,因一般雜質(zhì)稍多或摻有元明粉、糊精時,染色效果不佳。
2、大量染色時,染液初濃后淡,染出顏色即會出現(xiàn)深淺不一,故應(yīng)注意適時摻兌稍濃染液,盡可能保持染液濃度的一致性。
3、染多色時,應(yīng)先染淺色后染深色,由黃、紅、藍、棕、黑順序染色。染第二色前,噴漆應(yīng)干燥,使涂料緊貼鋁面,否則染料會浸入,出現(xiàn)毛邊界限不明等。
4、鋁件洗油處理后,應(yīng)立即進行氧化,不應(yīng)放置過久。鋁件制作氧化膜時,要全部浸入電解液中,槽電壓從頭至尾要平穩(wěn)一致,同一批產(chǎn)品,必須完全一致,這一點即使在染色時亦應(yīng)遵循。
5、在陽極氧化過程中,電解質(zhì)中溶液的鋁、銅、鐵等不斷增加,影響鋁的光澤等。當(dāng)鋁含量大于24克/升,銅大于0.02克/升,鐵含量大于2.5克/升時,電解液應(yīng)考慮更換。
6、鋁中含雜質(zhì)影響染色:含硅超過2.5%,底膜顯灰色,宜染深色。含鎂超過2%,染色帶暗淡。含錳色調(diào)嫩,但不鮮艷。含銅色調(diào)帶鈍,含鐵、鎳、鉻太多時色彩沉悶。
深圳鴻發(fā)順達殼體公司15年專業(yè)生產(chǎn)外殼、殼體廠家,提供五金殼體、塑膠殼體、機箱殼體、鋁型材殼體、防水接線盒、鈑金機箱外殼批發(fā)定制【殼體加工價格:400-080-6829】,公司網(wǎng)址了解更多:http://www.hfsdkt.com。
鋁陽極氧化作業(yè)指南和技術(shù)管理(原著第二版)
¥88.00
ISBN: 978-7-122-21790-5
版次: 1
ISBN:978-7-122-21790-5
語種:漢文
開本:16
裝幀:平
頁數(shù):312
第1章待處理鋁材
11變形鋁合金種類與特征1
12鑄造鋁合金種類與特征5
13壓鑄鋁合金種類與特征7
14鋁合金種類與陽極氧化處理的適應(yīng)性8
15鋁材的保管和使用12
第2章前處理
21前處理工藝流程14
22材料的接收15
23前處理概述16
231前處理目的和方法16
232前處理與后處理的關(guān)系17
24各種前處理方法18
241機械前處理18
242掩蓋遮蔽20
243脫脂及清洗21
244浸蝕29
245除氧化物及去灰34
246電解拋光及化學(xué)拋光36
247前處理工序之間的水洗42
第3章夾緊固定(綁料)
31夾具和吊裝具的材料44
32電解籃、夾具和吊裝具的電流容量46
33夾具或吊裝具種類與形狀49
第4章陽極氧化處理
41陽極氧化概述56
411陽極氧化與電鍍的不同點56
412陽極氧化膜的結(jié)構(gòu)57
413鋁陽極氧化的分類及其特征58
414不同用途陽極氧化膜的性能檢驗項目60
42硫酸法62
421硫酸陽極氧化膜62
422硫酸陽極氧化處理條件及其方法65
423硫酸陽極氧化膜的性能70
43草酸法73
431草酸陽極氧化膜73
432草酸陽極氧化處理條件及其方法74
433草酸陽極氧化膜特性78
44硬質(zhì)陽極氧化法80
441硬質(zhì)陽極氧化膜80
442硬質(zhì)陽極氧化處理條件及其方法83
443硬質(zhì)陽極氧化膜特性88
45陽極氧化處理設(shè)備95
451陽極氧化處理的設(shè)備組成95
452前處理設(shè)備98
453陽極氧化設(shè)備99
454后處理設(shè)備105
455水洗設(shè)備及附屬設(shè)備106
第5章鋁陽極氧化膜著色法
51著色方法109
511著色的種類及方法109
512調(diào)色技術(shù)110
52染色113
521染色方法113
522染色槽液管理115
53電解著色118
531電解著色原理118
532交流著色法(淺田法)121
533直流著色法125
534特殊波形著色法及著色均勻性的改善128
535多次電解法(干涉色氧化膜)130
54自然發(fā)色法133
541自然發(fā)色技術(shù)及分類133
542電解發(fā)色法134
543合金發(fā)色法136
55復(fù)合著色139第6章水洗61水洗概述141
62水洗設(shè)備146
63陽極氧化處理及水洗149
64熱水洗152
65電解中和及清洗153
66水洗槽中的等候處理154
第7章封孔處理
71封孔處理目的及方法155
72封孔處理方法157
721水蒸氣封孔處理157
722沸水封孔處理159
723金屬鹽封孔處理163
724常溫封孔處理(低溫封孔處理)165
73封孔缺陷及其對策167
第8章陽極氧化涂裝復(fù)合膜
81電泳涂漆概述169
82陽極氧化涂裝復(fù)合膜性能172
第9章涂裝
91降低揮發(fā)性有機化合物的措施176
92粉末涂裝178
93粉末涂裝故障181
94涂裝底層的陽極氧化處理183
95涂裝管理188
第10章化學(xué)轉(zhuǎn)化處理
101化學(xué)轉(zhuǎn)化處理目的及方法192
102無鉻的鋯鹽轉(zhuǎn)化膜198
第11章工序管理
111工序管理項目201
112陽極氧化槽液的管理207
1121硫酸槽液分析方法208
1122草酸槽液分析方法211
113電解著色槽液的管理215
1131交流電解著色(鎳鹽槽液)215
1132交流電解著色(錫鎳混合鹽槽液)218
114染色槽液的管理222
115封孔槽液的管理224
第12章品質(zhì)管理
121品質(zhì)試驗(陽極氧化膜)226
122外觀檢驗229
123陽極氧化膜厚度測定231
1231橫截面顯微鏡測定法231
1232氧化膜質(zhì)量測定法232
1233渦流測厚法232
1234分光束顯微鏡測定法233
124耐腐蝕性試驗234
1241耐堿性試驗方法234
1242銅加速醋酸鹽霧(CASS)試驗方法237
1243中性鹽霧試驗方法238
1244醋酸酸性鹽霧試驗方法239
1245陽極氧化膜點蝕的評價方法240
125耐磨耗性試驗242
1251往復(fù)運動平面磨耗試驗方法(輪磨法)242
1252噴射磨耗試驗方法(噴磨法)243
1253落砂磨耗試驗方法(落砂法)244
1254平板回轉(zhuǎn)磨耗試驗方法(平磨法或Taber磨耗試驗)245
126封孔度試驗245
1261染料吸附試驗方法246
1262磷鉻酸水溶液浸漬試驗方法246
1263導(dǎo)納測定試驗方法247
127耐形變破裂性試驗方法247
128加速耐光性試驗248
1281光牢度試驗方法248
1282紫外線光牢度試驗方法249
129鏡面光澤度(光澤保持率)測定試驗249
1210影像性試驗250
12101目視測定法250
12102儀器測定法251
1211絕緣強度試驗252
1212連續(xù)性試驗252
1213質(zhì)量測定試驗253
1214陽極氧化膜硬度試驗253
1215表面粗糙度測定試驗(二維表面粗糙度測定試驗)254
1216表面顏色(色差)測定試驗255
1217品質(zhì)試驗的種類和方法(陽極氧化涂裝復(fù)合膜)255
12171外觀檢驗256
12172陽極氧化膜的厚度測量257
12173CASS試驗258
12174漆膜的附著性試驗258
12175漆膜的耐溶劑性試驗259
12176耐堿性試驗260
12177聯(lián)合耐腐蝕性試驗261
12178加速耐候性試驗262
12179鏡面光澤度測定試驗264
第13章公司內(nèi)部規(guī)范管理
131QC(質(zhì)量管理)工作程序表269
132物質(zhì)材料管理271
第14章環(huán)境管理
141環(huán)境管理的考慮與管理事項273
142排水處理276
1421排水的水質(zhì)管理276
1422排水處理設(shè)備278
143PRTR(關(guān)于促進改善管控特定化學(xué)物質(zhì)向環(huán)境排放量的法律)281
144RoHS指令、REACH規(guī)則284
1441RoHS指令285
1442REACH規(guī)則286
145能源管理287
第15章安全衛(wèi)生
151安全衛(wèi)生基礎(chǔ)296
152搬運和作業(yè)的安全297
153現(xiàn)場使用化學(xué)品事項300
154化學(xué)品事故及其對策301
155電氣事故及其對策304
156其他安全措施307
第16章設(shè)備維護保養(yǎng)與防災(zāi)
161設(shè)備維護310
162防災(zāi)措施311 2100433B