陽極氧化(陽極氧化鋁板)

什么是陽極氧化

陽極氧化，金屬或合金的電化學(xué)氧化。鋁及其合金在相應(yīng)的電解液和特定的工藝條件下，由于外加電流的作用下，在鋁制品（陽極）上形成一層氧化膜的過程。陽極氧化如果沒有特別指明，通常是指硫酸陽極氧化。為了克服鋁合金表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷，擴大應(yīng)用范圍，延長使用壽命，表面處理技術(shù)成為鋁合金使用中不可缺少的一環(huán)，而陽極氧化技術(shù)是目前應(yīng)用最廣且最成功的。

陽極氧化的種類都有哪些

鋁氧化的種類主要分兩類：一類是 電化學(xué)氧化，也稱陽極氧化；2第二類是化學(xué)陽化，也稱化學(xué)轉(zhuǎn)化。電化學(xué)氧化又分為：1 硫酸陽極氧化； 2 鉻酸陽極氧化； 3 草酸陽極氧化。硫酸陽極還分普通陽極氧化、硬質(zhì)陽極氧化和瓷質(zhì)陽極氧化等。化學(xué)氧化，化學(xué)氧化主要有：鉻酸鹽氧化（又分導(dǎo)電膜或不導(dǎo)電膜）、磷酸鹽氧化及磷酸鹽-鉻酸鹽氧化等。

陽極氧化標準是什么？

陽極的鋁或其合金氧化 ，表面上形成氧化鋁薄層 ，其厚度為5～30微米 ，硬質(zhì)陽極氧化膜可達25～150微米。

陽極氧化后的鋁或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可達250～500千克/平方毫米，良好的耐熱性，硬質(zhì)陽極氧化膜熔點高達2320K。優(yōu)良的絕緣性，耐擊穿電壓高達2000V，增強了抗腐蝕性能，在ω=0.03NaCl鹽霧中經(jīng)幾千小時不腐蝕。

氧化膜薄層中具有大量的微孔，可吸附各種潤滑劑，適合制造發(fā)動機氣缸或其他耐磨零件；膜微孔吸附能力強可著色成各種美觀艷麗的色彩。

成膜機理

在酸性溶液中，鋁陽極在外電流作用下氧化時，同時發(fā)生兩個過程；氧化膜的生成和氧化膜的溶解。只有當(dāng)成膜的速度超過膜溶解的速度時，鋁表面才有氧化膜的實際存在。

槽液通電后，水首先被電解，因而在陽極上生成新生態(tài)氧。由于氧原子具有很強的活性，極易與鋁發(fā)生反應(yīng)，在鋁件表面上生成三氧化二鋁膜層，在氧化膜形成的同時，由于溶液中酸（如硫酸）的作用，膜又不斷地被溶解。

三氧化二鋁是不導(dǎo)電的，氧化膜的形成后本會使鋁表面與溶液絕緣，導(dǎo)致電化學(xué)反應(yīng)停止，但由于化學(xué)溶解作用，使氧化膜具有許多微孔，電解液可以滲入到鋁基體表面，因而，使氧化膜的形成與溶解反應(yīng)不斷地進行。

陽極氧化的原理是什么？

陽極氧化是在鋁及其合金表面上生成裝飾及保護膜的一種過程從原理上講，在鋁上形成氧化膜的過程實際就是一種電化學(xué)反應(yīng)，即電流在足夠的電壓下經(jīng)過一種合適的酸電解質(zhì)，在鋁表面形成多孔的氧化膜層。整個反應(yīng)機理如下：
陽極氧化在陰極上：H2: 2H+2e=H2
陽極氧化在陽極上：4OH-4e=2H2O+O2
4AI+3O2=2AI2O3+3351J

一般的電解溶液采用硫酸為主的酸性溶液，陽極反應(yīng)采用鉛板或者鋁板，生成的氧化具有良好的耐腐蝕性，耐磨性能，膜的微孔能力還可以吸附染料得到多種顏色。

陽極氧化反應(yīng)是常見表面處理的一種非常常用又實用的其中一種，若想了解更詳細的請進入杰昌金屬表面處理有限公司

陽極氧化鋁板的工藝流程

鋁材陽極氧化工藝流程：

機械拋光——除油——水洗——化學(xué)拋光——水洗——陽極氧化——水洗——封閉—機械光亮.

化學(xué)拋光商品：鋁材堿性拋光液 陽極氧化商品：鋁材陽極氧化液 封閉商品：鋁材著色封閉液 鋁材陽極氧化和染色工藝

經(jīng)過染色法處理的鋁制品，顏色美觀、鮮艷、抗腐蝕性、耐磨性及絕緣性高于一般的鋁制品。將鋁的工件懸于適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)溶液內(nèi)，以此作陽極進行電解。在電解過程中，水中的氫氧根離子在陽極放出電子成為水和新生態(tài)的氧，它使鋁氧化成較厚的氧化鋁膜，因為這個過程是金屬制品作陽極被氧化的，所以叫做陽極氧化。鋁制品經(jīng)陽極氧化后，再經(jīng)著色、封閉、處理即成染色品。  

一、染色工藝
1.預(yù)處理:

鋁制件在多次機械加工過程中，沾有較多的油脂、少量磨料、灰塵及有缺陷的氧化膜等，這些物質(zhì)導(dǎo)電性差，不能進行陽極氧化，故需預(yù)先處理。方法是用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作清洗劑，將鋁件浸入，用毛刷刷洗，然后風(fēng)干，再浸入水中，多次清洗。油去盡后，立即用熱水沖洗。如果表面生成一層黑色的膜，還要放在32%的硝酸溶液浸泡20秒鐘，以便除去黑膜，最后用冷水沖洗干凈。浸入蒸餾水中，備作制氧化膜用。 

2.陽極氧化:

⑴硫酸電解液的配制:由硫酸18-20公斤和去離子水80-82公斤混合而成，此時溶液比重約為1.125-1.140。有時為了獲得防護性能好的氧極氧化膜，通常往硫酸電解液中添加少量草酸。

⑵氧化工藝:將線路儀表安裝好，將要染色鋁件作陽極并全部浸入電解液中，然后接通電源，按下列工藝條件控制。

電解液溫度控制在12-25℃，陽極電流密度1-2安/分米2，槽中電壓13-23伏之間。時間30-40分鐘左右。
按上述工藝操作完畢，隨時將鋁件從電解液中取出，把所沾的酸液用清水沖洗干凈，低凹部分更應(yīng)注意，否則會有白斑出現(xiàn)。酸液清洗干凈后，浸入清潔水中備用。

3.染色:

鋁件經(jīng)過陽極氧化后，表面形成了能吸附，以共價鍵或氫鍵等鍵型鍵合而成有色絡(luò)合物，出現(xiàn)色澤。

⑴染料選擇:染料分無機染料和有機染料兩種。無機染料多為無機鹽組成，染色時將鋁件分別在甲、乙兩種化合物溶液中浸泡，生成帶色化合物，達到染色目的。
無機染色溶液。

染料顏色 溶液甲 溶液乙 染色化合物名稱   名稱 濃度 名稱 濃度 ：
藍或淺藍 亞鐵氰化鉀10-50氯化鐵10-100普魯士藍   褐色 鐵氰化鉀10-50硫酸銅10-100鐵氰化銅   黑色 醋酸鈷50-100高錳酸鉀15-25氧化鈷   黃色 重鉻酸鉀50-100醋酸鉛100-200重鉻酸鉛   金黃色 大蘇打10-50高錳酸鉛10-50三氧化二錳   白色 醋酸鉛10-50硫酸鈉10-50硫酸鉛   橙黃色 鉛酸鋁5-10硝酸銀50-100鉻酸銀

有機染料品種繁多，現(xiàn)將常用染料，染液濃度，所呈色澤列表介紹如下，以供參考。
染料色澤 染料名稱 染液濃度 備注
黃色 酸性媒介RH直接黃棕D3G醇溶黃GR直接凍黃G0.7-11-50.5-11-2

凡是酸性染料都應(yīng)加入冰醋酸1-2毫升調(diào)整pH用酒精作溶劑:黃色 茜素黃印地素桔黃,酸性橙H 1-211-2
該染料染色須加亞硝酸鈉10克，溫水一升配成染色液，染色時間30分鐘，再在硫酸25毫升溫水一升中顯色一分鐘。
紅色 直接耐曬桃紅G酸性大紅GR茜素紅S 2-55-105-10   紅色 堿性玫瑰精酸性橙Ⅱ 0.753 兩種染料分別溶解后合并為一升   草綠 直接耐曬翠綠直接綠B 3-52-5
藍色 直接耐曬翠藍GL活性艷藍酸性湖藍V酸性湖藍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染單色法:將經(jīng)陽極氧化，用清水洗凈的鋁制品，立即浸入40-60℃的著色液中浸泡。浸泡時間:淺色30秒鐘-3分鐘；深色、黑色3-10分鐘。染后取出，用清水洗凈。
②染多色法:若在同一鋁件上染兩種或多種不同顏色、或印出山水、花鳥、人物、文字時，則其手續(xù)甚繁，有涂料掩蔽法、直接印染法、泡沫塑料撲染法等。上述各法操作不同，但原理一致。現(xiàn)將涂料掩蔽法介紹如下:此法主要是將快干易清洗的清漆薄而均勻地涂刷在真正需要的黃色上，把它掩蔽起來。待漆膜干后，將鋁件全部浸入稀鉻酸溶液中，以退去未涂刷清漆部分的黃色，取出，用清水洗去酸液，低溫烘干后，再染紅色，如欲染第三、四色可照上法操作。   4.封閉:經(jīng)染色的鋁件用水洗凈后，立即放入90-100℃的蒸餾水中煮30分鐘。經(jīng)過這樣處理后，表面變得均勻無孔，形成致密的氧化膜。著色所涂的染料就沉淀在氧化膜內(nèi)，再也擦不掉了，被封閉后的氧化膜不再具有吸附性，并且耐磨、耐溫、絕緣性都得到加強。
將經(jīng)過封閉處理的鋁件的表面擦干，再用軟布擦亮，就能得到美麗鮮艷的鋁制品，如染多色，封閉處理后，應(yīng)將鋁件上所涂的保護劑除去，小面積用棉花沾丙酮揩去，大面積可將染色鋁件浸入丙酮內(nèi)把漆洗去。 

  三、注意事項
1.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。
2.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。
3.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。
4.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。
5.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。

相關(guān)名詞：陽極氧化鋁板,氧化鋁,鋁材,鋁制品,鋁板,著色陽極氧化