1、鋁陽極氧化工藝的基本原理，鋁的物理特性，(1)，鋁合金的擠出特征是密度低，強(qiáng)度高。鋁的密度為2.7g/cm3。(2)，高塑料：鋁和鋁合金延性，擠壓，軋制各種材料；(3)，電力暢通。繼金、銀、銅。(4)，防腐。氧化膜生成后耐蝕性好，一般在空氣中沒有反應(yīng)。(5)，表面處理容易。用陽極氧化、電鍍、電泳、噴霧等提高了鋁裝飾和保護(hù)效果。鋁的化學(xué)性質(zhì)，(1)，鋁的化學(xué)性質(zhì)在活潑干燥的空氣中，在鋁表面立即形成約5納米厚的致密氧化膜，使鋁不再氧化，能經(jīng)受水；(2)，鋁粉和空氣混合很容易燃燒。熔化的鋁可以與水激烈反應(yīng)，在高溫下，許多金屬氧化物可以還原為該金屬；(3)，鋁為陽性，溶于強(qiáng)堿和稀酸。(4)鋁在大氣中耐

2、蝕性好，但純鋁強(qiáng)度低，只有通過合金才能得到可用作結(jié)構(gòu)材料的各種鋁合金。(1)，耐腐蝕性；(2)硬度和耐磨性，鋁基板的硬度為HV100，一般陽極氧化膜的硬度約為HV300，硬質(zhì)氧化膜可達(dá)到HV500。(3)裝飾性、光澤表面的光澤沒有最大限度地保護(hù)，染色、上色，可以獲得豐富多彩的外觀并保持。(。(4)，電氣絕緣。(5)，透明度。(6)，功能性，鋁陽極氧化膜的優(yōu)點(diǎn)，第一位數(shù)：主要添加合金元素(如1050，5052，6063等)。1:純鋁2:主要添加合金元素為銅3:主要合金元素為錳或錳和鎂4:主要合金元素為硅5:主要合金元素為鎂6:主要合金元素為硅和鎂7:主要合金元素為鋅和鎂8:不屬于上述合金系列的新

3、合金，鋁合金基本常識(shí)，脫脂，有機(jī)溶劑其作用是為了進(jìn)一步清潔附著在表面的油膩的贓物，用特定的脫脂方法脫脂后補(bǔ)充處理；去除產(chǎn)品表面的自然氧化膜和一些劃痕。純金屬基體使產(chǎn)品暴露出來，從而得到陽極膜的生成和高質(zhì)量膜。一般使用氫氧化鈉的基本組成，部分加入調(diào)節(jié)劑(NaF，硝酸鈉)、結(jié)垢抑制劑(葡萄糖酸，庚烷鹽，酒石酸鹽，阿拉伯膠，糊精等)、多價(jià)螯合劑(聚磷酸酯)和洗滌劑?；瘜W(xué)拋光，離散(磷酸，硫酸) (磷酸，硝酸)三酸(磷酸，硫酸，硝酸)，中和(除污這種過程稱為中和、污點(diǎn)或發(fā)光處理?；窘M成，產(chǎn)品在工藝300-400g/L硝酸溶液中，室溫浸出。掛在含有硅或錳的鋁合金產(chǎn)品上的灰是硝酸及氫氟酸體積比為3333

4、6901的混合液，在室溫下可處理5-15秒。中和處理也可以在室溫下發(fā)生，在含有硝酸300-400g/L和氧化鉻5-15g/L的溶液中。工序間水洗完全去除產(chǎn)品表面殘留的液體和溶于水的反應(yīng)產(chǎn)物，保護(hù)下游工藝罐不受污染，將陽極化處理、鋁或鋁合金產(chǎn)品放在電解質(zhì)溶液中，利用電解形成其表面稱為鋁及鋁合金陽極化處理的氧化鋁膜。陽極氧化的原理，鋁陽極氧化的原理實(shí)質(zhì)上是水電解的原理。電流通過時(shí)陰極發(fā)出氫。從兩極析出的氧，不僅包括分子狀態(tài)的氧，還包括原子氧(o)和離子氧，通常在反應(yīng)中表示為分子氧。陽極鋁被從上面析出的氧氧化形成無水氧化鋁膜，結(jié)果氧都不與鋁起作用，有些被氣體析出。以電流形式區(qū)分的陽極氧化類型：直流陽

5、極氧化、交流陽極氧化、脈沖電流陽極氧化。根據(jù)電解質(zhì)，由硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和雪紡基有機(jī)酸基溶液自然著色陽極氧化。膜層分為普通膜、炭膜(厚膜)、質(zhì)膜、拋光層、半導(dǎo)體作用屏障。陽極氧化膜結(jié)構(gòu)，陽極氧化膜由兩層構(gòu)成，多孔厚外層生長(zhǎng)在具有介電特性的致密內(nèi)層。后者是阻隔層(也稱為活性層)。通過電子顯微鏡觀察，膜層的橫向和橫向幾乎都是垂直于金屬表面的管狀孔，從外部穿透到氧化膜和金屬界面的屏障。以每個(gè)氣孔為主軸，密度大的氧化鋁形成稱為晶體的蜂窩六角形，這層膜是由無數(shù)這樣的分子構(gòu)成的。屏障由無數(shù)氧化鋁組成，它薄而密，硬度高，起到阻止電流流動(dòng)的作用。氧化膜生長(zhǎng)機(jī)制，在硫酸電解質(zhì)中陽極氧化，陽極化初期短時(shí)間內(nèi)

6、，其表面均勻氧化，產(chǎn)生極薄、極致密的膜，由于硫酸溶液的作用，膜的最弱之處，如晶界、雜質(zhì)集約點(diǎn)、晶格缺陷或結(jié)構(gòu)變形處，局部溶解，有大量的氣孔，即初級(jí)氧化中心，使基體金屬接觸進(jìn)入氣孔的電解質(zhì)，因此電流隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng)，膜持續(xù)溶解或修復(fù)，氧化反應(yīng)發(fā)展為終振，可以在產(chǎn)品表面形成由薄、致密內(nèi)層和厚、多孔外層組成的氧化膜。內(nèi)層(阻隔層、介電層、活性層)的厚度基本上不會(huì)改變，但位置會(huì)繼續(xù)向深處流動(dòng)。外層在特定氧化時(shí)間內(nèi)隨著時(shí)間的推移變厚。常用一般氧化的參數(shù)范圍，氧化膜厚度計(jì)算，陽極氧化生成的氧化膜厚度理論上可以通過法拉第第二定律推導(dǎo)的公式計(jì)算。=Kit格式中的陽極氧化膜厚度(m)，I是電流密度(A/dm2

7、)，t是氧化時(shí)間(min)，k是系數(shù)。為了計(jì)算氧化膜厚度，使k值更真實(shí)，必須考慮電流效率和在此工藝條件下生成的薄膜的密度或孔隙度。也就是說，K=1.57/型是電流效率(電極上實(shí)際析出物的質(zhì)量與從總功率轉(zhuǎn)換而來的析出物的質(zhì)量之比)。k實(shí)際值因國(guó)家而異。美國(guó)收0.328，0.285-0.355，日本收0.352，0.364，0.25，中國(guó)，俄羅斯收0.25。作為影響氧化膜生長(zhǎng)及質(zhì)量的因素，電解質(zhì)的溫度從20度上升到30度時(shí)，薄膜的溶解速度約為3倍。硫酸濃度對(duì)氧化膜厚度影響不大，為獲得中等厚度、孔隙率，容易上色、閉合、耐蝕性高的膜的濃度最好為15%-20%。隨著溶液中雜質(zhì)允許的最大鋁離子20g/L

8、.陽極氧化時(shí)間的延長(zhǎng)，氧化膜的厚度增加到一定厚度，膜厚電阻增加，導(dǎo)電性減少，膜的生長(zhǎng)速度減慢，部分合金延長(zhǎng)氧化時(shí)間，薄膜的厚度不再增加。染色工藝、鋁陽極氧化膜的化學(xué)著色以纖維纖維等多孔膜的吸附染料能力為基礎(chǔ)。普通陽極氧化膜的孔徑為0.01-0.03米，染料從水中分離為單個(gè)分子，直徑為0.0015-0.0030米，著色時(shí)染料吸附在孔表面，擴(kuò)散并堆積在孔內(nèi)，氧化鋁和離子結(jié)合，氫鍵為膜層上色，進(jìn)行包工處理，染料固定在孔底。不能直接添加到染色罐中。用80 90的熱水融化后，必須添加到染色罐中。染色罐中使用的水質(zhì)最好是純凈水，以防止雜質(zhì)污染。干?。汗芾矸椒ǎ?1)，濃度調(diào)節(jié)：藥水的濃度直接影響染色速度，

9、濃度過低時(shí)染色速度慢，引起著色困難；可以用混合染料上色，但要注意染料中可能發(fā)生的膜的選擇性吸附，使顏色協(xié)調(diào)或改變，使膜顏色比用作單個(gè)染料的耐光處理少?？ǘ∪旧珣?yīng)分別溶解兩種染料，放在染色浴中。(2)，pH控制：pH值太高，染色困難，甚至不能染色；如果PH值太低，鋁就會(huì)溶解，降低染色活性度，產(chǎn)生染色霧斑。調(diào)節(jié)pH值的方法pH的改進(jìn)方法：醋酸鈉或氨PH減少方法：稀醋酸溶液，染色注意事項(xiàng)，(1)，染色罐中金屬鹽過多(例如Fe2，F(xiàn)e3，Cr3，Cu2，Si4等)，染色性能可能降低；(2)，雜質(zhì)負(fù)離子過多：yes PO43-，Cl-，SO42-過量，染色異常；(3)，在溶液中引入雜質(zhì)，長(zhǎng)期使用染色組，Al3溶解，SO42-的引入在一定程度上積累，會(huì)降低染色的不均勻性和活性，妨礙染色。(4)上色不理想的產(chǎn)品可能會(huì)在50%硝酸或5ml/L硫酸溶液中褪色。設(shè)備，(1)，插槽主體：不銹鋼(SUS 304)，PP插槽等；避免使用鐵、銅、鉛和其他材料的槽。(2)，加熱管：不銹鋼(SUS 304)，石英加熱管；(3)，攪拌：空氣攪拌，機(jī)器攪拌等，好攪拌，染色速度提高，產(chǎn)品染色均勻性；(4)，過濾：過濾混合的各種混濁物，延長(zhǎng)染色組的壽命。(。密封處理，(1)水合密封孔，(2)金屬鹽溶液密封孔，金屬鹽溶液密封