阳极氧化(阳极氧化铝板)

什么是阳极氧化

阳极氧化，金属或合金的电化学氧化。铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下，由于外加电流的作用下，在铝制品（阳极）上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化如果没有特别指明，通常是指硫酸阳极氧化。为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷，扩大应用范围，延长使用寿命，表面处理技术成为铝合金使用中不可缺少的一环，而阳极氧化技术是目前应用最广且最成功的。

阳极氧化的种类都有哪些

铝氧化的种类主要分两类：一类是 电化学氧化，也称阳极氧化；2第二类是化学阳化，也称化学转化。电化学氧化又分为：1 硫酸阳极氧化； 2 铬酸阳极氧化； 3 草酸阳极氧化。硫酸阳极还分普通阳极氧化、硬质阳极氧化和瓷质阳极氧化等。化学氧化，化学氧化主要有：铬酸盐氧化（又分导电膜或不导电膜）、磷酸盐氧化及磷酸盐-铬酸盐氧化等。

阳极氧化标准是什么？

阳极的铝或其合金氧化 ，表面上形成氧化铝薄层 ，其厚度为5～30微米 ，硬质阳极氧化膜可达25～150微米。

阳极氧化后的铝或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可达250～500千克/平方毫米，良好的耐热性，硬质阳极氧化膜熔点高达2320K。优良的绝缘性，耐击穿电压高达2000V，增强了抗腐蚀性能，在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。

氧化膜薄层中具有大量的微孔，可吸附各种润滑剂，适合制造发动机气缸或其他耐磨零件；膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩。

成膜机理

在酸性溶液中，铝阳极在外电流作用下氧化时，同时发生两个过程；氧化膜的生成和氧化膜的溶解。只有当成膜的速度超过膜溶解的速度时，铝表面才有氧化膜的实际存在。

槽液通电后，水首先被电解，因而在阳极上生成新生态氧。由于氧原子具有很强的活性，极易与铝发生反应，在铝件表面上生成三氧化二铝膜层，在氧化膜形成的同时，由于溶液中酸（如硫酸）的作用，膜又不断地被溶解。

三氧化二铝是不导电的，氧化膜的形成后本会使铝表面与溶液绝缘，导致电化学反应停止，但由于化学溶解作用，使氧化膜具有许多微孔，电解液可以渗入到铝基体表面，因而，使氧化膜的形成与溶解反应不断地进行。

阳极氧化的原理是什么？

阳极氧化是在铝及其合金表面上生成装饰及保护膜的一种过程从原理上讲，在铝上形成氧化膜的过程实际就是一种电化学反应，即电流在足够的电压下经过一种合适的酸电解质，在铝表面形成多孔的氧化膜层。整个反应机理如下：
阳极氧化在阴极上：H2: 2H+2e=H2
阳极氧化在阳极上：4OH-4e=2H2O+O2
4AI+3O2=2AI2O3+3351J

一般的电解溶液采用硫酸为主的酸性溶液，阳极反应采用铅板或者铝板，生成的氧化具有良好的耐腐蚀性，耐磨性能，膜的微孔能力还可以吸附染料得到多种颜色。

阳极氧化反应是常见表面处理的一种非常常用又实用的其中一种，若想了解更详细的请进入杰昌金属表面处理有限公司

阳极氧化铝板的工艺流程

铝材阳极氧化工艺流程：

机械抛光——除油——水洗——化学抛光——水洗——阳极氧化——水洗——封闭—机械光亮.

化学抛光商品：铝材碱性抛光液 阳极氧化商品：铝材阳极氧化液 封闭商品：铝材着色封闭液 铝材阳极氧化和染色工艺

经过染色法处理的铝制品，颜色美观、鲜艳、抗腐蚀性、耐磨性及绝缘性高于一般的铝制品。将铝的工件悬于适当的电解质溶液内，以此作阳极进行电解。在电解过程中，水中的氢氧根离子在阳极放出电子成为水和新生态的氧，它使铝氧化成较厚的氧化铝膜，因为这个过程是金属制品作阳极被氧化的，所以叫做阳极氧化。铝制品经阳极氧化后，再经着色、封闭、处理即成染色品。  

一、染色工艺
1.预处理:

铝制件在多次机械加工过程中，沾有较多的油脂、少量磨料、灰尘及有缺陷的氧化膜等，这些物质导电性差，不能进行阳极氧化，故需预先处理。方法是用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作清洗剂，将铝件浸入，用毛刷刷洗，然后风干，再浸入水中，多次清洗。油去尽后，立即用热水冲洗。如果表面生成一层黑色的膜，还要放在32%的硝酸溶液浸泡20秒钟，以便除去黑膜，最后用冷水冲洗干净。浸入蒸馏水中，备作制氧化膜用。 

2.阳极氧化:

⑴硫酸电解液的配制:由硫酸18-20公斤和去离子水80-82公斤混合而成，此时溶液比重约为1.125-1.140。有时为了获得防护性能好的氧极氧化膜，通常往硫酸电解液中添加少量草酸。

⑵氧化工艺:将线路仪表安装好，将要染色铝件作阳极并全部浸入电解液中，然后接通电源，按下列工艺条件控制。

电解液温度控制在12-25℃，阳极电流密度1-2安/分米2，槽中电压13-23伏之间。时间30-40分钟左右。
按上述工艺操作完毕，随时将铝件从电解液中取出，把所沾的酸液用清水冲洗干净，低凹部分更应注意，否则会有白斑出现。酸液清洗干净后，浸入清洁水中备用。

3.染色:

铝件经过阳极氧化后，表面形成了能吸附，以共价键或氢键等键型键合而成有色络合物，出现色泽。

⑴染料选择:染料分无机染料和有机染料两种。无机染料多为无机盐组成，染色时将铝件分别在甲、乙两种化合物溶液中浸泡，生成带色化合物，达到染色目的。
无机染色溶液。

染料颜色 溶液甲 溶液乙 染色化合物名称   名称 浓度 名称 浓度 ：
蓝或浅蓝 亚铁氰化钾10-50氯化铁10-100普鲁士蓝   褐色 铁氰化钾10-50硫酸铜10-100铁氰化铜   黑色 醋酸钴50-100高锰酸钾15-25氧化钴   黄色 重铬酸钾50-100醋酸铅100-200重铬酸铅   金黄色 大苏打10-50高锰酸铅10-50三氧化二锰   白色 醋酸铅10-50硫酸钠10-50硫酸铅   橙黄色 铅酸铝5-10硝酸银50-100铬酸银

有机染料品种繁多，现将常用染料，染液浓度，所呈色泽列表介绍如下，以供参考。
染料色泽 染料名称 染液浓度 备注
黄色 酸性媒介RH直接黄棕D3G醇溶黄GR直接冻黄G0.7-11-50.5-11-2

凡是酸性染料都应加入冰醋酸1-2毫升调整pH用酒精作溶剂:黄色 茜素黄印地素桔黄,酸性橙H 1-211-2
该染料染色须加亚硝酸钠10克，温水一升配成染色液，染色时间30分钟，再在硫酸25毫升温水一升中显色一分钟。
红色 直接耐晒桃红G酸性大红GR茜素红S 2-55-105-10   红色 碱性玫瑰精酸性橙Ⅱ 0.753 两种染料分别溶解后合并为一升   草绿 直接耐晒翠绿直接绿B 3-52-5
蓝色 直接耐晒翠蓝GL活性艳蓝酸性湖蓝V酸性湖蓝A 2-5522-5
黑色 酸性毛元ATT酸性皮元NBC 10-1510-15 

二、染色操作:
①染单色法:将经阳极氧化，用清水洗净的铝制品，立即浸入40-60℃的着色液中浸泡。浸泡时间:浅色30秒钟-3分钟；深色、黑色3-10分钟。染后取出，用清水洗净。
②染多色法:若在同一铝件上染两种或多种不同颜色、或印出山水、花鸟、人物、文字时，则其手续甚繁，有涂料掩蔽法、直接印染法、泡沫塑料扑染法等。上述各法操作不同，但原理一致。现将涂料掩蔽法介绍如下:此法主要是将快干易清洗的清漆薄而均匀地涂刷在真正需要的黄色上，把它掩蔽起来。待漆膜干后，将铝件全部浸入稀铬酸溶液中，以退去未涂刷清漆部分的黄色，取出，用清水洗去酸液，低温烘干后，再染红色，如欲染第三、四色可照上法操作。   4.封闭:经染色的铝件用水洗净后，立即放入90-100℃的蒸馏水中煮30分钟。经过这样处理后，表面变得均匀无孔，形成致密的氧化膜。着色所涂的染料就沉淀在氧化膜内，再也擦不掉了，被封闭后的氧化膜不再具有吸附性，并且耐磨、耐温、绝缘性都得到加强。
将经过封闭处理的铝件的表面擦干，再用软布擦亮，就能得到美丽鲜艳的铝制品，如染多色，封闭处理后，应将铝件上所涂的保护剂除去，小面积用棉花沾丙酮揩去，大面积可将染色铝件浸入丙酮内把漆洗去。 

  三、注意事项
1.铝件洗油处理后，应立即进行氧化，不应放置过久。铝件制作氧化膜时，要全部浸入电解液中，槽电压从头至尾要平稳一致，同一批产品，必须完全一致，这一点即使在染色时亦应遵循。
2.在阳极氧化过程中，电解质中溶液的铝、铜、铁等不断增加，影响铝的光泽等。当铝含量大于24克/升，铜大于0.02克/升，铁含量大于2.5克/升时，电解液应考虑更换。
3.购买原料与染料要选择纯度高的产品，因一般杂质稍多或掺有元明粉、糊精时，染色效果不佳。
4.大量染色时，染液初浓后淡，染出颜色即会出现深浅不一，故应注意适时掺兑稍浓染液，尽可能保持染液浓度的一致性。
5.染多色时，应先染浅色后染深色，由黄、红、蓝、棕、黑顺序染色。染第二色前，喷漆应干燥，使涂料紧贴铝面，否则染料会浸入，出现毛边界限不明等。

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