铝制品的阳极氧化处理铝制品的阳极氧化处理 铝（纯铝）及铝合金（硅铝、镁铝）其表明产生的硬化膜---阳极氧化膜，具有高硬度， 其显微硬度为HV=350～500KG/平方毫米（比基体硬度提高400倍），厚度为35～55µm左右。由于氧化膜具有防腐、防护、装饰及具有耐磨性、绝缘性（当膜厚度为35µm时，其击穿电压为450V，如采用酚醛树脂封孔，其击穿电压可提高1～2倍，绝缘电阻值为500～1000KΩ）。因而大范围的应用于工业（如汽缸筒、活塞）和电子（如超声高频焊头）、电器产品 上。又由于氧化膜拥有非常良好吸附性与涂层及有机层能牢固结合，因而常用...

  面形成的硬化膜---阳极氧化膜，具有高硬度， 其显微硬度为HV=350～500KG/平方毫米（比基体硬度提高400倍），厚度为35～55µm左右。由于氧化膜具有防腐、防护、装饰及具有耐磨性、绝缘性（当膜厚度为35µm时，其击穿电压为450V，如采用酚醛树脂封孔，其击穿电压可提高1～2倍，绝缘电阻值为500～1000KΩ）。因而大范围的应用于工业（如汽缸筒、活塞）和电子（如超声高频焊头）、电器产品 上。又由于氧化膜拥有非常良好吸附性与涂层及有机层能牢固结合，因而常用作于家庭不粘厨具、 煲类及煎锅类产品上；其好处是：１ 防静电．；２ 表面镁光！；３ 赖磨。 在酸性电解液中，以铝为阳极，经过电解使铝表面产生氧化膜的材料保护技术。铝的阳极氧 化有多种电解液，但绝大多数都是以硫酸、铬酸、乙二酸或硼酸为主要组分配制的。其中最常用 的是硫酸基的。电源可采用直流、交流或交变直流的。电压在 5～25伏间，温度不高于25?。电解过程中，氧的阴离子与铝作用产生氧化膜。这种膜初形成时还不够细密，有一定的电阻， 使电解液中的负氧离子仍能到达铝表面继续形成氧化膜。随着膜厚度的增长，电阻变大，电 解电流变小，而与电解液接触的外层氧化膜同时发生化学溶解，在铝表明产生氧化物的速度 渐与化学溶解的速度平衡时，这一氧化膜便可达到这一电解参数下的最大厚度。铝的阳极氧 化膜的结构与其他转化膜不一样,靠近基体金属部分的是0.01～0.1微米的致密层，其上是许多空心六角柱体所构成的蜂房状层，总厚度为2～100微米不等。由各种电解液产生的阳 极氧化膜色调不一，有的是整体着色的，多用在建筑工业，有的可以染料着色或利用水解和 复分解的方法，使形成的颜料沉积在六角柱的空心部分，增加美感。最后还有必要进行封闭和 烘干。有阳极氧化铝膜的铝材，抗蚀性有时优于经过铬酸盐处理的铝材。这种铝材除在建筑 工业和日用五金产品方面普遍的使用外，也用于飞机、汽车、民用船舶。利用低温、溶解力微 弱的电解液和较高的电压（100～150伏），可形成工程用的硬质阳极氧化膜，用于与纤维、 纸张和橡胶接触的机械零件和液压元件。在普通阳极氧化铝层的六角柱体空洞中填充聚四氟 乙烯，能够得到摩擦系数极低的零件。 （李国英 沈增祚） 铝制品的阳极氧化处理的应用 铝（纯铝）及铝合金（硅铝、镁铝）其表明产生的硬化膜---阳极氧化膜，具有高硬度，其显 微硬度为HV=350～500KG/平方毫米（比基体硬度提高400倍），厚度为35～55µm左右。由于氧化膜具有防腐、防护、装饰及具有耐磨性、绝缘性（当膜厚度为35µm时，其击穿电压为450V，如采用酚醛树脂封孔，其击穿电压可提高1～2倍，绝缘电阻值为500～1000KΩ）。因而大范围的应用于工业（如汽缸筒、活塞）和电子（如超声高频焊头）、电器产品上。又由于 氧化膜拥有非常良好吸附性与涂层及有机层能牢固结合，因而常用作于家庭不粘厨具、煲类及煎 锅类产品上，在酸性电解液中，以铝为阳极，经过电解使铝表面产生氧化膜的材料保护技术。 铝的阳极氧化有多种电解液，但绝大多数都是以硫酸、铬酸、乙二酸或硼酸为主要组分配制的。 其中最常用的是硫酸基的。电源可采用直流、交流或交变直流的。电压在 5～25伏间，温度不高于25?。电解过程中，氧的阴离子与铝作用产生氧化膜。这种膜初形成时还不够细密， 有一定的电阻，使电解液中的负氧离子仍能到达铝表面继续形成氧化膜。随着膜厚度的增长， 电阻变大，电解电流变小，而与电解液接触的外层氧化膜同时发生化学溶解，在铝表明产生 氧化物的速度渐与化学溶解的速度平衡时，这一氧化膜便可达到这一电解参数下的最大厚 度。铝的阳极氧化膜的结构与其他转化膜不一样,靠近基体金属部分的是0.01～0.1微米的致密层，其上是许多空心六角柱体所构成的蜂房状层，总厚度为2～100微米不等。由各种电解液产生的阳极氧化膜色调不一，有的是整体着色的，多用在建筑工业，有的可以染料着 色或利用水解和复分解的方法，使形成的颜料沉积在六角柱的空心部分，增加美感。最后还 有必要进行封闭和烘干。有阳极氧化铝膜的铝材，抗蚀性有时优于经过铬酸盐处理的铝材。这 种铝材除在建筑工业和日用五金产品方面普遍的使用外，也用于飞机、汽车、民用船舶。利用 低温、溶解力微弱的电解液和较高的电压（100～150伏），可形成工程用的硬质阳极氧化膜， 用于与纤维、纸张和橡胶接触的机械零件和液压元件。在普通阳极氧化铝层的六角柱体空洞 中填充聚四氟乙烯，能够得到摩擦系数极低的零件。 鋁合金陽極處理技術介紹 A.一般特性 A-1.化性活潑, 在空氣中易形成氧化鋁膜. A-2. 地球上蘊藏丰富,價格相對低廉. A-3.機械加工容易,強度/重量比值高. A-4.表面處理應用廣泛:陽極處理,鋅置換電鍍,電泳塗裝等. B. 物理性質 B-1.硬度=2.6—2.9 mohs B-2.比重=2.702 g/cm2 B-3.電阻=2.62*10-6 ohm/cm C.化學性質 C-1.ΔE=-6.5V C-2.4Al(s)+3O2(g) 2Al2O3 C-3.Al(s)+4OH- Al(OH)4- C-4.Al+6HNO3 Al3++3NO2+3H2O+3NO3- 工作原理(一):前處理 A.脫脂:除去沖壓/拋光等工段殘余的油脂 皂化:脫脂液中的鹼與工件表面的油脂反應,生成水溶性的肥皂與甘油 (C17H35COO)3C3H5+3NaOH 3C17H15COONa+C3H5(OH)3 硬脂酸酯 鹼 肥皂 甘油 乳化:除去工件表面無法皂化的油與腊 B.鹼咬: B-1.除去工件表面原有之Al2O3不導電層 先進行: Al2O3 +OH- 2Al3++含Al+其它 后進行: Al+NaOH NaAlO2+H2+其它 B-2. 調節工件表面的亮啞度(鹼咬=鹼腐蝕,破壞工件表面平整性,造成光線散(漫)射,影響外觀 C.剝黑膜:去除工件表面黑色水膜,主要成份為HNO3.(室溫操作) 工作原理(二):陽極氧化 D.陽極氧化:利用電化學原理, 在鋁工件表面生成一層Al2O3膜,除了抗腐蝕,磨耗目的外,還可通过Al2O3陶瓷材料的多孔性,填充染料,達成著色的目的 D-1.陰極半反應 2H+2e- H2(氫氧) D-2.陽極半反應 Al Al 3++3e- (α) 2H2O O2+4H+4e- (β) 3O2+4Al 2Al2O3 (γ) …… Al2O3膜生成 Al2O3+6H+ 2Al 3++3H2O (δ) …… Al2O3膜溶解 (γ), (δ) 是互相競爭的反應,但當(γ) , (δ) 的反應速率相等時,即表示Al2O3膜的生成與消失速率相同,膜厚不再增長,即使延長氧化時間,都不再有變化。 工作原理(三):染色前處理 Al2O3膜生成后,並不宜立刻染色,因為Al2O3為無機物質,而染料為有機物質,兩者之間結合不易.所以必須於染色前在工件表面覆蓋一層兼具無/有機物質化性的即“界面活性剂,以利Al2O3染料結合 。

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