硬质阳极氧化膜应怎样检验?
①合格的氧化膜层呈均匀的深黑色、蓝黑色或褐色。
②氧化膜厚度约50μm。
③氧化膜硬度HV≥300。
④若氧化膜是均匀的灰黑色，只要厚度和硬度符合设计要求，仍为合格。
⑤氧化膜虽然是均匀的深黑色、蓝黑色或褐色，厚度和硬度也符合设计要求，但有许多白色或灰白色点，则不合格。
⑥氧化膜虽然是均匀的深黑色、蓝黑色或褐色，但有有规律的一道道不均匀现象，这是基体金属的毛病，只要厚度和硬度符合设计要求，也为合格。
⑦氧化膜上不允许有因烧焦而形成易擦掉的疏松膜层和因局部受热使氧化膜被腐蚀的光
亮斑点和边缘、圆角部分膜层脱落的现象。整个零件表面除夹具印外，局部表面不得有无氧化膜的地方。允许包铝钣金件氧化膜出现小的裂纹。
⑧氧化膜的厚度测定。从零件或试件上切取横向试片，在金相显微镜下测定氧化膜的厚度，也可以用涡流测厚仪直接测出氧化膜厚度。
⑨氧化膜的硬度测定：氧化膜的硬度(显微硬度)可以用显微硬度值在横向试片上测出，不应低于300kgf／mm2，LYl2合金不低于250kgf／mm2。
硬质阳极氧化合金成分影响膜均匀完整，如何处理?
铝铜、铝硅、铝锰合金，硬质阳极氧化困难较大；当合金中铜含量超过5％或硅含量超过7．5％时，不适合用直流电硬质阳极化。
处理方法：当采用交直流叠加方法时，含量范围可以放宽。
硬质阳极氧化电流密度不当怎样影响膜硬度?如何处理?
影响：
①电流密度超过8A／dm2时，因受发热量的影响，硬度反而下降；
②电流密度太低，电压升高得慢，虽发热量减少，但膜层受到硫酸的化学溶解时间较长，所以硬度较低。
处理方法：电流密度和膜层硬度的关系比较复杂，欲得到理想硬度的膜层，就要根据不同材料来选择适当的电流密度，通常为2～5A／dm2。
硬质阳极氧化液温度低时硬度低如何处理?
纯铝硬质阳极化时，温度接近0℃时，其硬度降低。
处理方法：
①为获得高硬度的氧化膜，有包铝层的钣金件，在6～11℃下进行硬质阳极化处理；
②一般来说，如温度下降，耐磨性就增高，这是由于电解液对膜的溶解速度下降所致。
硬质阳极氧化槽液总浓度调整用一次后，总当量浓度增加，得不到黑硬膜如何处理?
原因：可能是苹果酸分解成低分子的有机酸(如乙酸)。
处理方法：加入适量的水玻璃稀释溶液。
硬质阳极氧化LYl2硬铝周围膜白、厚、硬度小，黑膜不易连成片是什么原因?如何处理?
原因：升压过程中产生了粗晶环。
处理方法：加入苹果酸
硬质阳极氧化膜均匀，呈褐色是什么原因?如何处理?
原因：压缩空气剧烈搅拌。
处理方法：调小压缩空气。
硬质阳极氧化膜亮黑均匀，局部无膜是什么原因?如何处理?
原因：装挂具不当，产生气泡。
处理方法：报废。
硬质阳极化氧化膜层变白，而电压很高是什么原因?如何处理? 原因：
①总当量浓度大于2．5mol／L；
②电流升得太快。
处理方法：调整总浓度。
硬质阳极氧化膜变薄，而电压很高是什么原因?如何处理?
原因：
①温度太低；
②总浓度小于l．4mol／L。
处理方法：
①升温到15℃
②调整总浓度大于l．4mol／L。
硬质阳极氧化中途电压上不来是什么原因?如何处理?
原因：绝缘处漏电。
处理方法：停止电解，清洗补胶。
硬质阳极氧化膜呈灰白色和黑色且挂灰多是什么原因?
原因：
①电流密度大；
②电解时间长。
这样的工件只能报废
硬质阳极氧化膜层灰黑无光，有小白点是什么原因?如何处理? 原因：
①总浓度大于2．5mol／L
②电流密度小；
③温度高
硬质阳极氧化膜局部发黑或发白且电流增大，而电压下降是什么原因?如何处理? 原因：
①局部击穿，电流密度大；
②温度高，烧伤。
处理方法：及时停止工作，检查。
硬质阳极氧化膜层硬度低是什么原因?如何处理?
原因：
①溶液温度太高；
②电流密度太大；
③膜层厚度太厚。
处理方法：
①降低溶液温度；
②降低电流密度；
③缩短阳极氧化时间。
铝表面阳极氧化处理方法 一、表面预处理 无论采用何种方法加工的铝材及制品，表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷，如灰尘、金属氧化物（天然的或高温下形成的氧化铝薄膜）、残留油污、沥青标志、人工搬运手印（主要成分是脂肪酸和含氮的化合物）、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。因此在氧化处理之前，用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗，使其裸露纯净的金属基体，以利氧化着色顺利进行，从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。 （一）脱脂 铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。几种脱脂方法及主要工艺列于表-1。在这些方法中，以碱性溶液特别是热氢氧化钠溶液的脱脂最为有效。 表-1 脱脂及主要工艺 脱脂方法溶液组成用量g/L 温度/度时间min 后处理备注 有机溶剂汽油、四氯化碳、三氯乙烯等适量常温或蒸汽适当无浸蚀 表面活性剂肥皂、合成洗涤剂适量常温-80 适当. 水清洗无浸蚀 碱性溶液NaOH 50-200 40-80 0.5-3 水洗后用100-500g/L硝酸溶液中和及除挂灰脱脂兼腐蚀除去自然氧化，硝酸可用稀硫酸+铬酸代替 十二水磷酸钠NaOH硅酸钠40-608-1225-30 60-70 3-5 水清洗NaOH可用40-50g/L 碳酸钠代替，总碱度按NaOH计算为1.6%-2.5% 多聚磷酸钠碳酸钠磷酸钠一水硼酸钠葡萄糖酸液体润湿剂15.64.84.84.80.3ml0.1ml 60 12-15 水清洗使用前搅拌4个小时 十二水磷酸钠硅酸钠液体肥皂50-7025-353-5 75-85 3-5 水清洗 碳酸钠磷酸钠25-4025-40 75-85 适当水清洗 磷酸钠碳酸钠NaOH 20106 45-65 3-5 水清洗 强碱阻化除油剂40-60 70 5 水清洗除油不净可延长处理时间 酸性溶液硫酸50-300 60-80 1-3 水清洗 硝酸162-354 常温3-5 水清洗松化处理 磷酸硫酸表面活性剂3075 50-60 5-6 水清洗 磷酸（85%）丁醇异丙醇水100%40%30%20% 常温5-10 水清洗溶液组成以体积记 电解溶液阳极氧化用电解质常温适当交流电或阴极电流电解 NaOH 100-200 常温0.5-3 水清洗后中和铝制品为阴极，电流密度为4-8A/dm2 乳化溶液石蜡三乙醇胺油酸松油水8.0%0.25%0.5%2.25%89% 常温适当水清洗溶液组成以体积记
铝是比较年轻的金属，有“20世纪的金属”之称。在全世界它的年产量仅次于钢铁，在金属材料中名列第二。铝和铝合金之所以得到广泛应用在于它有许多特点。 铝的比重是2.702，与铜(比重8.9)和铁(比重7.9)比较，约为它们的1/3．其制品重量轻，可用于汽车、飞机、铁路车辆、船舶、高层建筑等方面。 纯铝强度低，但在铝中加入少量的铜、镁、锰，锌、硅等元素后形成铝合金，显微硬度可达400～600kg/mm2，特殊情况下可达1200～15Ookg/mm2，强度比碳钢好，可与特殊钢媲美。 铝及其合金在空气中，会在表面自然生成一层极薄的厚达0.01～0.05μm的氧化膜。这层自然氧化膜虽然能阻止它们继续遭到大气腐蚀，但此膜疏松多孔，当遇到工业性气体时，抗蚀性能大大下降。不过，如经电解氧化加工，使其表面生成硬而致密的氧化膜层，那末，很多物质就对它不产生腐蚀作用，适合在工业地区和沿海地区使用。 因铝的延展性极其优良，所以易于加工成型，经人工氧化染色后，可以得到各种美丽颜色的铝制品。随着铝及其合金表面防护装饰性氧化工艺的广泛应用，近年来氧化新工艺、新技术的不断出现，如仿礼花法，转移印花法、渗透法、冰花图案法等等，使铝表面更加呈现出色彩缤纷，繁花似锦，见之令人畅心悦目。所以目前建筑行业上把其大量用于高级宾馆的门、窗、柱、框架等制件上，既坚实牢固，又美观大方。 由于铝及其合金还有良好的导热、导电性，对光、热、电波的反射性好，没有磁性，耐低温和化学药品，有吸音性……等等。故它的应用越来越广泛。 为了保证铝合金有足够的强度和较高的耐蚀，必须经过氧化处理。 铝和铝合金的氧化处理分为化学氧化和电化学氧化。化学氧化不用外来电流仅把制件置入适当的溶液内，使表面生成一层氧化膜。在电化学氧化中是把铝及其合金作为阳极，故又称阳极氧化。 电化学氧化的方法较多，本章分别介绍硫酸、铬酸阳极氧化，硬质电化学氧化绝缘电体学氧化和瓷质电化学氧化的故障及其处理方法。 硫酸电化学氧化故障及其处理方法 硫酸电化学氧化简称硫酸阳极化，生成的氧化膜色泽视铝材的成分和氧化工艺的不同而异，一般有无色，微黄色、灰色等。氧化膜的厚度约在1～6μm之间。氧化膜可以染色，其防护性能良好，且具有一定的耐压性能。本工艺的缺点是对于翻砂，铆接、焊接等有孔隙类的零件，经硫酸阳极化后，孔隙处容易泛白点，目前尚无办法彻底消除此问题。 一、硫酸电化学氧化工艺简介 1．硅酸电化学氧化液配方和操作条件 硫酸电化学氧化液配方和操作条件如下： 硫酸(比重1.84，CP)(g/l)160～180 温度(℃)15～25 电压(V)12～20 阳极电流密度(A/dm2)1～1.5 时间(min)35～45 2．工艺过程 零件上挂具→化学除油→热水清洗→冷水清洗→出光→清水洗→硫酸阳极氧化 →冷水洗→烘干→染色→100℃热水封闭10min。 a．操作注意事项 (1)染色件阳极化时，浓度、温度、电压和电流密度避免用上限，时间应适当延长。 (2)除了染黑色外，需染其他色泽时，零件的材料应使用纯铝、防锈铝LF2和硬铝LY11、LY12。装饰性要求高者最好应使用高纯铝或高纯铝的铝镁合金。 二、故障和处理方法
硬质阳极氧化是一种厚膜阳极氧化法，这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化表面处理工艺。此种工艺，所制得的阳极氧化膜最大厚度可达250微米左右，在纯铝上能获得1500kg/mm2的显微硬度氧化膜，而在铝合金上则可获得400～600kg/mm2的显微硬度氧化膜。其硬度值，氧化膜内层大于外层，即阻挡层大于带有孔隙的氧化膜层，因氧化膜内有松孔，可吸附各种润滑剂，增加了减摩能力，氧化膜层导热性很差，其熔点为2050℃，电阻系数较大，经封闭处理（浸绝缘物或石蜡）击穿电压可达2000V，在大气中较高的抗蚀能力，具有很高的耐磨性，也是一种理想的隔热膜层，也有良好的绝缘性，并具有与基体金属结合得很牢固等一系列优点，因此在国防工业和机械零件制造工业上获得及其广泛的应用。主要应用于要求高耐磨、耐热、绝缘性能好等的铝和铝合金零件上。如各种作为圆筒的内壁，活塞、汽塞、汽缸、轴承、飞机货舱的地板、滚棒和导轨、水利设备、蒸汽叶轮、适平机、齿轮和缓冲垫等零件。用硬质氧化工艺来代替传统的镀硬铬镀层，与硬铬工艺相比它具有成本低，膜层结合牢固，镀液，清洗废液处理方便等优点。但此工艺所得膜层的缺点是膜层厚度较大时，对铝和铝合金的机械疲劳强度指标有所影响。硬质阳极氧化电解方法很多，例如：硫酸、草酸、丙二醇、磺基水杨酸及其它的无机盐和有机酸等。所用电源可分为直流、交流和交直流叠加电源等几种，目前广泛应用的有下列两种硬质阳极氧化。 （1）硫酸硬质阳极氧化直流法； （2）草酸硬质阳极氧化交直流重选法。 其中，硫酸法是目前得到较广泛应用的一种硬质氧化法. 1 硬质阳极氧化原理 铝合金硬质阳极氧化原理，就是在电场的作用下，加速铝合金表面氧化膜的形成即用铅板作阴极，铝合金制作阳极，稀硫酸溶液作电解液，当通过直流电时，H+便向阴极移动，产生阴极反应： 4H2+4e=2H2↑而OH-便向阳极运动产生阳极反应： 4OH－－4e=2H2O+2O↑当在阳极上失去多余的电子，所析出的氧呈原子状态,由于原子状态的氧要比分子状态的氧更为活泼，更易与铝起反应： 2A1+3O→A12O3 上述—反应在铝和铝合金制件表面是均匀地，同时进行地。 氧化膜随着通电时间的增加，电流增大而促使氧化膜增厚。与此同时，由于（Al2O3）的化学性质有两重性，即它在酸性溶液中呈碱性氧化物，在碱性溶液中呈酸性氧化物。无疑在硫酸溶液中氧化膜液发生溶解，只有氧化膜的生成速度大于它的溶解速度，氧化膜才有可能增厚，当溶解速度与生成速度相等时，氧化膜不再增厚。当氧化速度过分大于溶解速度时，铝和铝合金制件表面易生成带粉状的氧化膜。 硬质阳极氧化的电解液时在-10℃～+5℃左右的温度下电解。由于硬质阳极氧化所生成的氧化膜层具有较高的电阻，会直接影响到电流强度的氧化作用。为了取得较厚的氧化膜，势必要增加外电压，其目的是为了消除电阻大的影响，而使电流密度保持一定，但电流较大时会产生激烈的发热现象，加上生成氧化膜时会放出大量的热量，使零件周围电解液温度剧烈上升，温度上升将会加速氧化膜的溶解，使氧化膜无法变厚。另外，发热现象在膜层与金属的接触处最严重，如不及时解决，加工零件的局部表面会因温度上升而被烧坏。 解决办法，就是采用冷却设备和搅拌相结合。冷却设备使电解液强行降温，搅拌是为了使整槽电解温度均匀，以利于获得较高质量的硬质氧化膜。 2 硬质阳极氧化法工艺要求 为了得到质量较好的硬质阳极氧化膜，并能保证零件所需要尺寸，必须按下列要求来进行加工. 2.1 锐角倒圆被加工零件不允许有锐角、毛刺以及其它各种尖锐的有棱角的地方因为硬质氧化，一般阳极氧化时间均是很长的，而且氧化过程（A1+O2→A12O3+ Q ）本身就是一个放热反应。又由于一般零件棱角的地方往往又是电流较为集中的部位所以这些部位最易引起零
作者创智涂装来源本站浏览1110 发布时间2011/10/10本表示出了在阳极氧化和封孔中容易出现的缺陷的特征、成因和防治措施
铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短. ? 信息名称：铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短. 所在地：山东省威海市 发布时间：2011-07-08 加入收藏夹 联系人：郭小姐 威海云清化工开发院 联系人：郭小姐女士 电话：86-
手机： 传真：86- 邮件： 地址：山东省威海市文化中路89-2号 查看全部产品进入展厅 一、产品用途： 本品为浅绿色粉末,适用于建筑铝型材和其他铝制品的封孔处理,本品封孔温度范围宽,它能够改善表面装饰的无色金属络合物, 在其它物质的支持下，依靠镍和氟化物离子的协同效应，发挥作用。 二、性能特点: 1、同热水封孔的工艺相比, 冷封孔能缩短处理时间和节约加热所需的能源, 从能源成本和阳极氧化物生产线能力的角度来考虑这种优点就相当重要。 2、这种产品的结合能防止干净阳极氧化铝部件发绿的退色现象。不产生白霜,其耐蚀性和耐磨性及硬度均高于沸水封孔处理. 三、槽液组成及工艺条件: 本品浓度 3.5-5.0克/升 去离子水余量 PH值5-5.6 温度25-35℃ 时间8-15分钟（一分钟能封一个微米厚的氧化膜） Ni+ 0.9-1.2克/升 F- 0.3-0.85克/升 消耗量：0.8-1.5千克/吨材（约400m2） * 封孔后第一道用冷水洗,然后在进行温水洗.温水槽温度：60℃；时间：5分钟 四、注意事项 1、槽材料: 衬有塑料的钢或不锈钢。特别须知要点:建议对溶液作过滤处理, (不可用筒式过滤器)。为了保证溶液能长期使用, 避免溶液被全部排放, 每立方米中物料通过量达到1000m2，就应排放50 L/m3的槽液.
铝及铝合金阳极氧化、着色及封闭的现状和发展趋势 1前言 铝及其合金材料由于其高的强度/重量比，易成型加工以及优异的物理、化学性能，成为目前工业中使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料。然而，铝合金材料硬度低、耐磨性差，常发生磨蚀破损，因此，铝合金在使用前往往需经过相应的表面处理以满足其对环境的适应性和安全性，减少磨蚀，延长其使用寿命。在工业上越来越广泛地采用阳极氧化的方法在铝表面形成厚而致密的氧化膜层，以显著改变铝合金的耐蚀性，提高硬度、耐磨性和装饰性能。 阳极氧化是国现代最基本和最通用的铝合金表面处理的方法。阳极氧化可分为普通阳极氧化和硬质阳极氧化。铝及铝合金电解着色所获得的色膜具有良好的耐磨、耐晒、耐热和耐蚀性，广泛应用于现代建筑铝型材的装饰防蚀。然而，铝阳极氧化膜具有很高孔隙率和吸附能力，容易受污染和腐蚀介质侵蚀，心须进行封孔处理，以提高耐蚀性、抗污染能力和固定色素体。 2铝及铝合金的阳极氧化 2.1普通阳极氧化 铝及其合金经普通阳极氧化可在其表面形成一层Al2O3膜，使用不同的阳极氧化液，得到的Al2O3膜结构不同。阳极氧化时，铝表面的氧化膜的成长包含两个过程：膜的电化学生成和化学溶解过程。只有膜的成长速度大于溶解速度时，氧化膜才能成长、加厚。普通阳极氧化主要有硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化和磷酸阳极氧化等，以下介绍一些普通阳极氧化新工艺。 2.1.1宽温快速阳极氧化[1] 硫酸阳极氧化电解液的温度要求在23℃以下，当溶液的温度高于25℃时，氧化膜变得疏松、厚度薄、硬度低、耐磨性差，因此在原硫酸溶液中加入氧化添加剂对原工艺进行改进，改进后的溶液配方为： 硫酸（ρ＝1.84g／cm3）150－200g／L（最佳值160g／L）CK－LY添加剂20－35g／L （最佳值30g／L）铝离子0.5－20g／L（最佳值5g／L） CK－LY氧化添加剂包括特定的有机酸和导电盐，前者能提高电解液的工作温度，抑制阳极氧化膜的化学溶解，在较高的温度下对抑制氧化膜疏松有良好的作用；后者能增强电解液的导电性，提高电流密度，加快成膜速度。该添加剂溶于硫酸电解液，对电解液中的金属离子有络合作用，使溶液中铝离子的容忍量提高，氧化液的寿命延长，操作温度可达30℃以上，而普通硫酸氧化工艺21℃以上就必须开冷水机；同时减少了氧化时间，并可获得高质量的氧化膜。 2.1.2硼酸－硫酸阳极氧化[2] 硼酸－硫酸阳极氧化是取代铬酸阳极氧化的一种薄层阳极氧化新工艺。硼酸－硫酸阳极氧化溶液的组成为：45g/L H2SO4＋8g/L H3BO3。阳极氧化膜退膜溶液：按ASTMB137(美国实验材料标准)规定溶液，即：20g/L CrO3＋35mL/L H3PO4。 2.1.3其它方面工艺的改进 巩运兰等对铝在铬酸中高电压阳极氧化进行了研究[3]，结果表明，铬酸体系高电压阳极氧化得到的氧化膜多孔，膜孔径极不规整，呈树枝状，浓度对孔径和膜厚都有影响。
近十年来，我国的铝氧化着色工艺技术发展较快，很多工厂已采用了新的工艺技术，并且在实际生产中积累了丰富的经验。已经成熟和正在发展的铝及其合金阳极氧化工艺方法很多，可以根据实际生产需要，从中选取合适的工艺。 在选取氧化工艺之前，应对铝或铝合金材质情况有所了解，因为，材料质量的优劣、所含成份的不同，是会直接影响到铝制品阳极氧化后的质量的。关于这一点，洪九德、范济同志已有专门论述(参看《电镀与涂饰》1982年第2期P.27)。比如，铝材表面如有气泡、划痕、起皮、粗糙等缺陷，经阳极氧化后，所有疵病依然会显露出来。而合金成份，对阳极氧化后的表面外观，也产生直接的影响。比如，含1～2%锰的铝合金，氧化后呈棕蓝色，随铝材中含锰量的增加，氧化后的表面色泽从棕蓝色到深棕色转化。含硅0.6～1.5%的铝合金，氧化后呈灰色，含硅3～6%时，呈白灰色。含锌的呈乳浊色，含铬的呈金黄至灰色的不均匀色调，含镍的呈淡黄色。一般而言，只有含镁和含钛量大于5%的铝含金，经氧化后可以得到无色透明且光亮、光洁的外观。 在选择好铝及铝合金材料后，自然就要考虑到选取合适的阳极氧化工艺。目前，我国广泛应用的硫酸氧化法、草酸氧化法及铬酸氧化法，均在手册、书刊上有过详细的介绍，不必赘述。本文谨就目前在国内正在发展中的一些新工艺，以及国外的一些方法，作扼要的介绍。 一、国内已发展的新工艺 (一)草酸-甲酸混合液交流快速氧化 采用草酸-甲酸混合液，是因为考虑到甲酸是一种强氧化剂，在这样的槽液中，甲酸起到对氧化膜内层(阻挡层和障壁层)加速溶解，从而使成为多孔层(即氧化膜外层)的作用。这种槽液的导电率可以得到提高(即可提高电流密度)，使氧化膜能快速生成。与纯草酸氧化法相比，这种溶液能使生产率提高37.5%，减少电耗量(草酸氧化法耗电量为3.32度/平方米，此法为2度/平方米)，节约电力40%。 工艺配方为:草酸4～5%、甲酸0.55%，三相交流44士2伏，电流密度2～2.5A/d㎡，温度30±2℃。 (二)混合酸氧化 此法于1976年正式纳入日本国家标准，并为日本北星日轻家庭用品株式会社所采用。其特点是成膜快，膜的硬度、耐磨、耐腐蚀性能都比普通的硫酸氧化法高，膜层呈银白色，适用于印花、着色产品。我国铝制品行业赴日考察后，于1979年开始推荐使用。其推荐工艺配方为:H2SO4 10～20%，COOHCOOH·2H2O 1～2%，电压10～20V，电流密度1～3A/d ㎡，温度15～30℃，时间30分钟。 (三)瓷质氧化 瓷质氧化主要以铬酸、硼酸、草酸钛钾为电解质，用高电压和较高温度作电解处理。其膜层外观像瓷器上的釉，有高度的抗腐蚀性能，耐磨性能良好，膜层可用有机或无机的染料染色，使外观有特殊的光泽和色泽。目前多应用于铝炊具、打火机、金笔等产品上，很受群众喜爱。 (四)国防色氧化 国防色氧化主要应用在军用铝制品的装饰上，因而要求有特殊的防护作用。氧化膜呈军绿色、无光泽、耐磨耐用，防护性能良好。工艺是:首先进行草酸氧化，生成金黄色膜层后，再用高锰酸钾20g/l、H2SO41g/l的溶液进行阳极氧化处理而成。沈阳铝制品厂曾应用此工艺生产军用水壶及炊具用品。 (五)多色氧化 将已染色而未封闭的阳极氧化层，用铬酸或草酸润湿，使CrO3铺展，已染色的制品的
硬质阳极氧化膜应怎样检验? ①合格的氧化膜层呈均匀的深黑色、蓝黑色或褐色。 ②氧化膜厚度约50μm。 ③氧化膜硬度HV≥300。 ④若氧化膜是均匀的灰黑色，只要厚度和硬度符合设计要求，仍为合格。 ⑤氧化膜虽然是均匀的深黑色、蓝黑色或褐色，厚度和硬度也符合设计要求，但有许多白色或灰白色点，则不合格。 ⑥氧化膜虽然是均匀的深黑色、蓝黑色或褐色，但有有规律的一道道不均匀现象，这是基体金属的毛病，只要厚度和硬度符合设计要求，也为合格。 ⑦氧化膜上不允许有因烧焦而形成易擦掉的疏松膜层和因局部受热使氧化膜被腐蚀的光 亮斑点和边缘、圆角部分膜层脱落的现象。整个零件表面除夹具印外，局部表面不得有无氧化膜的地方。允许包铝钣金件氧化膜出现小的裂纹。 ⑧氧化膜的厚度测定。从零件或试件上切取横向试片，在金相显微镜下测定氧化膜的厚度，也可以用涡流测厚仪直接测出氧化膜厚度。 ⑨氧化膜的硬度测定：氧化膜的硬度(显微硬度)可以用显微硬度值在横向试片上测出，不应低于300kgf／mm2，LYl2合金不低于250kgf／mm2。 硬质阳极氧化合金成分影响膜均匀完整，如何处理? 铝铜、铝硅、铝锰合金，硬质阳极氧化困难较大；当合金中铜含量超过5％或硅含量超过7．5％时，不适合用直流电硬质阳极化。 处理方法：当采用交直流叠加方法时，含量范围可以放宽。 硬质阳极氧化电流密度不当怎样影响膜硬度?如何处理? 影响： ①电流密度超过8A／dm2时，因受发热量的影响，硬度反而下降； ②电流密度太低，电压升高得慢，虽发热量减少，但膜层受到硫酸的化学溶解时间较长，所以硬度较低。 处理方法：电流密度和膜层硬度的关系比较复杂，欲得到理想硬度的膜层，就要根据不同材料来选择适当的电流密度，通常为2～5A／dm2。 硬质阳极氧化液温度低时硬度低如何处理? 纯铝硬质阳极化时，温度接近0℃时，其硬度降低。 处理方法： ①为获得高硬度的氧化膜，有包铝层的钣金件，在6～11℃下进行硬质阳极化处理； ②一般来说，如温度下降，耐磨性就增高，这是由于电解液对膜的溶解速度下降所致。 硬质阳极氧化槽液总浓度调整用一次后，总当量浓度增加，得不到黑硬膜如何处理? 原因：可能是苹果酸分解成低分子的有机酸(如乙酸)。 处理方法：加入适量的水玻璃稀释溶液。 硬质阳极氧化LYl2硬铝周围膜白、厚、硬度小，黑膜不易连成片是什么原因?如何处理?
. .. 硬质阳极氧化与普通阳极氧化的区别 一、铝合金硬质氧化的优势： 1、铝合金硬质氧化后表面硬度最高可达HV500左右。 2、氧化膜厚度25-250um。 3、附着力强，根据硬质氧化所生成的氧化特点：所生成的氧化膜有50%渗透在铝合金内部，50%附着在铝合金表面（双向生长）。 4、绝缘性好：击穿电压可达2000V（完善的封孔）。 5、耐磨性能好：对于含铜量未超过2%的铝合金其最大的磨耗指数为3.5mg/1000转。其他所有的合金磨耗指数不应超过1.5mg/1000转。 6、无毒：氧化膜和用来生产阳极氧化膜的电化学工艺应对人体无害。 因此很多行业为了减轻产品的重量、机械加工的方便、环保低毒等要求，目前有的部分产品中的部份零部件由铝合金硬质氧化来代替不锈钢、电镀硬铬等工艺。 二、硬质阳极氧化和普通阳极氧化的区别： 硬质氧化的氧化膜有50%渗透在铝合金内部，50%附着在铝合金表面，因此硬质氧化后产品外部尺寸变大，内孔变小。 （一）操作条件方面的差异： 1、温度不同：普通氧化18-22℃左右，有添加剂的可以到30℃，温度过高易出现粉末或裂纹；硬质氧化一般在5℃以下，相对来说温度越低硬质越高。 2、浓度差异：普通氧化一般20%左右；硬质氧化一般在15%或更低。 3、电流/电压差异：普通氧化电流密度一般：1-1.5A/dm2；而硬质氧化：1.5-5A/dm2；普通氧化电压≤18V，硬质氧化有时高达120V。 （二）膜层性能方面的差异： 1、膜层厚度：普通氧化膜层厚度相对较薄；硬质氧化一般膜层厚度>15μm，过低达不到硬度≥300HV的要求。 2、表面状态：普通氧化表面较光滑，而硬质氧化表面较粗糙（微观，和基体表面粗糙度有关）。 3、孔隙率不同：普通氧化孔隙率高；而硬质氧化孔隙率低。 4、普通氧化基本是透明膜；硬质氧化由于膜厚，为不透明膜。 5、适用场合不同：普通氧化适用于装饰为主；而硬质氧化以功能为主，一般用于耐磨、耐电的场合。
铝的阳极氧化是以铝或铝合金作阳极，以铅板作阴极在硫酸、草酸、铬酸等水溶液中电解，使其表面生成氧化膜层。其中硫酸阳极氧化处理应用最为广泛。 铝和铝合金硫酸阳极氧化氧化膜层有较高的吸附能力，易进行封孔或着色处理， 更加提高其抗蚀性和外观。阳极氧化膜层厚一般3～15μm，铝合金硫酸阳极氧化工艺操作简单，电解液稳定，成本也不高，是成熟的工艺方法，但在硫酸阳极 化过程中往往免不了发生各种故障，影响氧化膜层质量。认真总结分析故障产生的原因并采取有效预防措施，对提高铝合金硫酸阳极氧化质量有重要的现实意 义。 1常见故障及分析 (1)铝合金制品经硫酸阳极氧化处理后，发生局部无氧化膜，呈现肉眼 可见的黑斑或条纹，氧化膜有鼓瘤或孔穴现象。此类故障虽不多见但也有发生。 上述故障原因，一般与铝和铝合金的成分、组织及相的均匀性等有关， 或者与电解液中所溶解的某些金属离子或悬浮杂质等有关。铝和铝合金的化学成分、组织和金属相的均匀性会影响氧化膜的生成和性能。纯铝或铝镁合金的氧化膜容易生成，膜的质量也较佳。而铝硅合金或含铜量较高的铝合金，氧化膜则较难生成，且生成的膜发暗、发灰，光泽性不好。如果表面产生金属相的不均匀、 组织偏析、微杂质偏析或者热处理不当所造成各部分组织不均匀等，则易产生选择性氧化或选择性溶解。若铝合金中局部硅含量偏析，则往往造成局部无氧化膜或呈黑斑点条纹或局部选择性溶解产生空穴等。另外，如果电解液中有悬浮杂质、尘埃或铜铁等金属杂质离子含量过高，往往会使氧化膜出现黑斑点或黑条纹，影响氧化膜的抗蚀防护性能。 (2)同槽处理的阳极氧化零件，有的无氧化膜或膜层轻薄或不完整，有 的在夹具和零件接触处有烧损熔蚀现象。这类故障在流酸阳极氧化工艺实践中往 往较多发生，严重影响铝合金阳极氧化质量。 由于铝氧化膜的绝缘性较好，所以铝合金制件在阳极氧化处理前必须牢 固地装挂在通用或专用夹具上，以保证良好的导电性。导电棒应选用铜或铜合金材料并要保证足够接触面积。夹具与零件接触处，既要保证电流自由通过，又要尽可能减少夹具和零件间的接触印痕。接触面积过小，电流密度太大，会产生过热易烧损零件和夹具。无氧化膜或膜层不完整等现象，主要是由于夹具和制件接触不好，导电不良或者是由于夹具上氧化膜层未彻底清除所致。 (3)铝合金硫酸阳极氧化处理后，氧化膜呈疏松粉化甚至手一摸就掉，特别是填充封闭后，制件表面出现严重粉层，抗蚀性低劣。这一类故障多发生在夏季，尤其是没有冷却装置的硫酸阳极化槽，往往处理1-2槽零件后，疏松粉化现象就会出现，明显地影响氧化膜的质量。 由于铝合金阳极氧化膜电阻很大，在阳极氧化工艺过程中会产生大量焦耳热，槽电压越高产生热量越大，从而导致电解液温度不断上升。所以在阳极氧化过程中，必须采用搅拌或冷却装置使电解液温度保持在一定范围。一般情况下，温度应控制在13～26℃，氧化膜质量较佳。若电解液温度超过30℃，氧化膜会产生疏松粉化，膜层质量低劣，严重时发生“烧焦”现象。另外，当电解液温度 恒定时，阳极电流密度也必须予以限制，因为阳极电流密度过高，温升剧烈，氧化膜也易疏松呈粉状或砂粒状，对氧化膜质量十分不利。 (4)偶然发生铝合金硫酸阳极氧化后氧化膜暗淡无光，有时产生点状腐蚀，严重时黑色点状腐蚀显著，导致零件报废，引起较大损失。
阳极氧化中烧损行为及防止 作者:汉霖企业 阳极氧化中烧损行为及防止 王平，魏晓伟 (西华大学材料科学与工程学院，四川成都610039) 摘要：利用自制脉冲恒流电源装置，对活塞(ZL109)硬质阳极氧化进行了试验研究。分析讨论了在大电流密度下阳极氧化烧损的原因，得出了电流密度、氧化面气泡、合金成分等是阳极氧化过程中烧损的主要影响因素，提出了防止氧化面烧损的措施。 关键词：阳极氧化；电流密度；气泡；烧损 阳极氧化是指铝及其合金的表面处理方法，可以制得高品质的防护、装饰和功能性膜。为了提高氧化膜性能，需要得到厚而致密的氧化膜。硬质阳极氧化在低温电解液和大的氧化电流密度下可以生成致密而硬度 很高的氧化膜。然而在低温电解液和高的电流密度下，由于电流在氧化面上的分布不均匀和受铝合金成分、槽液温度、电压、膜厚等因素的影响，会引起氧化面局部电流过大，氧化面反应热和焦耳热散失不良时，导致氧化膜电击穿，造成基体的局部破坏形成“烧损“。常规阳极氧化法为避免烧损，电流密度都选用1～5 A／dm2，这样虽然避免了烧损，同时也降低了生产效率。文章利用自制阳极氧化设备，对活塞(ZL109)进行了电流密度为5～ 9 A／dm 2的硬质阳极氧化试验研究，提出了防止氧化面烧损的措施。 1 试验 1．1 实验材料和装置 选用ZL109活塞为实验对象，其成分(质量分数)为：11％～13％si，0．5％～1．5％Cu，0．8％～1．3％Mg，0．8％～1．5％Ni， Al为余量。 装置：自制的脉冲恒流电源WD20．500型、脉冲电源电流输出为0～500A(直流)和0～500A(脉冲)并具有恒流特性，脉冲周期、占空比、脉冲形状(梯形、矩形)均可调，空载电压为125V左右，电源功率在30W 左右。PVC氧化槽、热交换器、阴极不锈钢板、测厚仪(Minitestl00FN型)、显微硬度计(Hx．1000型)、温度计、搅拌器等设备。 1．2 氧化处理 对活塞顶部进行局部氧化处理，非氧化区采用密封效果极佳的橡胶件密封。 工艺过程如下：活塞一碱性除油一去离子水洗一装挂具一酸洗一水洗一硬质氧化一去离子水洗一封闭一干燥。 (1)碱性除油。室温下，工件在氢氧化钠(15％)、表面活性剂(5％)溶液中处理3～5min以除去表面的油污。 (2)酸洗。碱性除油后，针对表面部分碱液残留，再采用浓度为20％-30％的硫酸溶液来酸洗活塞的待氧化面，不但能中和氧化面上的残留碱液，而且可以消除氧化面“挂灰”吸附膜。 (3)硬质氧化工艺条件。H2SO4浓度160～200g／L，添加剂(苹果酸和草
硬质氧化的技术介绍 一.硬质氧化介绍： 硬质氧化全称硬质阳极氧化处理。阳极氧化是将金属置于电解液中作为阳极，使金属表面形成几十至几百微米的氧化膜的过程，这层氧化膜的形成使金属具有防蚀，耐磨的性能。硬质阳极氧化膜一般要求厚度为25-150um，大部分硬质阳极氧化膜的厚度为 50-80μm；膜厚小于25μm的硬质阳极氧化膜，用于齿键和螺线等使用场合的零部件，耐磨或绝缘用的阳极氧化膜厚度约为50um，在某些特殊工艺条件下，要求生产厚度为125um以上的硬质阳极氧化膜，但是必须注意阳极氧化膜越厚，其外层的显微硬度可以越低，膜层表面的粗糙度增加。 硬质阳极氧化的槽液，一般是硫酸溶液以及硫酸添加有机酸，如草酸、氨基磺酸等。另外，可通过降低阳极氧化温度或降低硫酸浓度来实现硬质阳极氧化处理。二．铝合金的硬质阳极氧化处理 1.铝是比较活泼的金属，标准电位-1.66v，在空气中能自然形成一层厚度约为0.01～0.1微米的氧化膜，这层氧化膜是非晶态的，薄而多孔，耐蚀性差。但是，若将铝及其合金置于适当的电解液中，以铝制品为阳极，在外加电流作用下，使其表面生成氧化膜，这种方法称为阳极氧化。阳极氧化所得的氧化膜与金属晶体结合牢固，因而大大提高了金属及其合金的耐腐蚀能力，并可提高表面的电阻而增强绝缘性能。经过氧化的铝导线可做电机轴变压器的绕组线圈。 2.通过选用不同类型、不同浓度的电解液，以及控制氧化时的工艺条件，可以获得具有不同性质、厚度约为几十至几百微米的阳极氧化膜，其耐蚀性，耐磨性和装饰性等都有明显改善和提高。 3. 阳极氧化形成的氧化膜为透明，由于金属铝氧化膜具有多孔性，吸附性能强，因而可染上各种鲜艳的色彩。对于不需要染色的表面孔隙，则要进行封闭处理，使孔隙缩小，防止腐蚀性介质进入孔中引起腐蚀。对需要染色的工件，通过有机物染色后再封孔即可。 三.铝合金阳极氧化的分类： 铝是钝化型金属，与钛、钽、铌等金属一样，表面钝态氧化膜是提供保护的重要因素，因此，阳极氧化是一种非常有效的金属保护手段。铝的阳极氧化处理工艺可以从多种角度加以分类，比如按照电解质溶液、阳极氧化电源波形、阳极氧化膜结构、阳极氧化的特性等加以分类：
阳极氧化和封孔发现的缺陷及其特征、成因及对策 作者创智涂装来源本站浏览1110 发布时间2011/10/10本表示出了在阳极氧化和封孔中容易出现的缺陷的特征、成因和防治措施 缺陷特征产生原因对策 白斑（白点）表面有点状或水星状的白色花 样，而氧化膜并未剥落 合金中夹杂金属间化合物或其他异 物，使氧化膜产生不连续处 改善铸造和挤压，防止卷入异物； 铝棒进行均匀化处理等 表面有点状未着色部分，而氧化 膜未剥落 阳极氧化膜上附着碱雾末 加大碱洗槽的排气能力，改变车间 的气流方向等 白灰 阳极氧化发生的白灰见粉化（氧化灰）见粉化（氧化灰） 封孔发生的白灰见粉化（封孔灰）见粉化（封孔灰） 彩虹色（干涉色）阳极氧化膜出现彩虹色 阳极氧化失败；如大气曝露后出现 则表面有封孔灰 全面检查工艺和设备 粗晶表面（粗晶带）在挤压方向上呈粗晶条带或条 纹，碱洗和阳极氧化使该缺陷显 露 挤压时，铝不能以均匀的速度流经 模具；挤压比不够 改进模具设计；加大挤压比 点腐蚀阳极氧化膜上细微麻点，边缘处 更为明显 阳极氧化槽液氯化物含量高 检查水质（槽液中去除氯离子非常 困难） 粉化（封孔灰）沸水封孔后发生的白灰，用湿布 可以抹去；封孔灰不与染料作 用，可与氧化灰相鉴别 沸水封孔所用水的硬度高，如溶解 了较多盐类的自来水 更换封孔水；添加除灰剂；用20% （体积分数）的硝酸溶液洗灰，再 用水清洗 粉化（氧化灰）阳极氧化膜局部发生的白灰；湿 布可以擦去，干燥后又再次出现 阳极氧化局部过热 槽液温度高；空气搅拌不充分；局 部挂料太密 黑斑阳极氧化后在挤压方向上大致 等距离出现的黑、白或灰色斑 挤压冷却时析出的Mg2Si中间相， 使阳极氧化膜的结构紊乱 加大加压的冷却风量；减小挤压件 接触物的热导率 焊合线明显中空型材在碱洗和氧化后出现 发暗的线或带，偶尔在半中空挤 压型材上发生 挤压时，模具进口处金属的压力不 够 改进模具设计；加大挤压比 碱洗流痕碱液在铝表面流动发生的碱蚀 痕迹 碱液局部腐蚀铝工件 缩短碱洗槽转移到水洗的时间；降 低碱洗液的温度；降低碱洗槽液的 腐蚀性 亮度下降阳极氧化膜的亮度明显下降并 且感觉失光发暗 挤压出口温度过高或冷却太慢；氧 化温度低或电流密度大；碱洗不良 或除灰不够；氧化槽液重金属离子 高；封孔工艺不当；厚氧化膜引起 发光 针对各种可能的原因，对症采取措 施；硫酸质量须严格把关，如铁含 量不宜过高；核对氧化膜的厚度
硬质氧化 硬质氧化全称硬质阳极氧化处理。铝合金的硬质阳极氧化处理主要用于工程或军事目的，它既适用于变形铝合金，更多可能用于压铸造合金零件部件。硬质阳极氧化膜一般要求厚度为25-150um，大部分硬质阳极氧化膜的厚度为50-80um，膜厚小于25um，的硬质阳极氧化膜，用于齿键和螺线等使用场合的零部件，耐磨或绝缘用的阳极氧化膜厚度约为50um，在某些特殊工艺条件下，要求生产厚度为125um以上的硬质阳极氧化膜，但是必须注意阳极氧化膜越厚，其外层的显微硬度可以越低，膜层表面的粗糙度增加。硬质阳极氧化的槽液，一般是硫酸溶液以及硫酸添加有机酸，如草酸、氨基磺酸等。另外，可通过降低阳极氧化温度或降低硫酸浓度来实现硬质阳极氧化处理。对于铜含量大于5%或硅含量大于8%的变形铝合金，或者高硅的压铸造铝合金，也许还应考虑增加一些阳极氧化的特殊措施。例如：对于2XXX系铝合金，为了避免铝合金在阳极氧化过程中被烧损，可采用385g/L的硫酸加上15g/L草酸作为电解槽液，电流密度也应该提高到2。5A/dm以上。 铝是钝化型金属，与钛、钽、铌等金属一样，表面钝态氧化膜是提供保护的重要因素，因此，阳极氧化是一种非常有效的金属保护手段。铝的阳极氧化处理工艺可以从多种角度加以分类，比如按照电解质溶液、阳极氧化电源波形、阳极氧化膜结构、阳极氧化的特性等加以分类： 一．电解质溶液： 1．硫酸阳极氧化：硫酸作为电解质的阳极氧化，其应用最广泛，硫酸阳极氧化膜透明度好。 2．草酸阳极氧化：草酸作为电解质的阳极氧化，阳极氧化膜透明带黄色，膜的硬度较高。 3．铬酸阳极氧化：铬酸作为电解质的阳极氧化，阳极氧化膜呈白色，膜的耐腐蚀性较好。 4．磷酸阳极氧化：磷酸作为电解质的阳极氧化，阳极氧化膜微孔的也径较大，膜的硬度较低。 5．硼酸阳极氧化：硼酸作为阳极氧化，生成壁垒型阳极氧化膜，主要用于电解质电容器。 6．混合酸阳极氧化：混合酸种类很多，如硫酸/草酸，硫酸/磺酸等。按照阳极氧化膜的性能要求组合。 7．碱性溶液阳极氧化：碱性电解溶液的阳极氧化，使用较少。 二．阳极氧化电源波形 1．直流阳极氧化：直流电电解的阳极氧化，电流效率高。 2．交流阳极氧化：交流电电解的阳极氧化，特殊情况使用。 3．交直流阳极氧化：交直流电电解的阳极氧化。 4．脉冲阳极氧化：脉冲电流电解的阳极氧化，适于硬质阳极氧化膜的制备。 三．阳极氧化膜结构： 1．多孔型阳极氧化：生成多孔型结构的比较厚阳极氧化膜的阳极氧化 2．壁垒型阳极氧化：生成壁垒型结构的比较薄阳极氧化膜的阳极氧化。 四．阳极氧化膜特性： 1．普通阳极氧化膜：生成阳极氧化膜显微硬度在HV300-350以下的阳极氧化 2．硬质阳极氧化膜：生成阳极氧化膜硬度在HV300-350以上的阳极氧化 3．光亮阳极氧化膜：生成阳极氧化反射率高、光泽度高的阳极氧化 铝合金阳极初解：铝合金经硬质阳极氧化处理，表面可形成厚度３０～５０μｍ和硬度约５００ＨＶ左右的膜层，具有优异抗蚀和耐磨性能。铝合金硬质阳极氧化处理后的应用范围十分广泛，涉及纺织、自行车、照相机、气动元件、手术器械、光学仪器等各行业，适用于缸套、活塞、齿轮、叶轮、导轨、轴承、模具工程构件。下面就到了如何在家中进行阳极处理————一、条件：必定是铝或是铝的合金才能阳极。二、设备：瓦盆（陶盆、瓦缸也可以，只要耐酸性溶液腐蚀，能放得下零件就行）三、电源：9.6V---12V的电池或直流变压器四、溶液：浓度为12%硫酸（H2SO4）溶液。（例如：
阳极氧化工艺参数的影响 1）H2SO4浓度。改变H2SO4浓度对氧化膜的阻挡层厚度，溶液的导电性、氧化膜的耐蚀性和耐磨性以及后处理的封孔质量都将产生一定的影响。 H2SO4浓度阻挡层厚度维持电压耐蚀、耐磨性气化膜质量 膜层发灰，疏松，膜孔外层孔径大，封孔困难 2）槽液温度 阳极氧化过程中，部分电能会转化为热能，槽液温度会不断上升，而随着温度的上升，膜层损失会增加而且成膜质量变差，膜耐磨性下降，尤其对15um以上膜层，甚至在空气中就会出现“粉化”现象，因此过程中需要对槽液降温，以维持适宜的温度。 一般来说： 槽温在一定范围内提高，获得氧化膜重量减小，膜变软但较光亮。 槽液温度高，生成的氧化膜外层膜孔径和度变大，造成封孔困难，也易产生封孔“粉霜”。槽温较高时，氧化膜易染色。但对于保持颜色深浅一致时较难，所以一般染色膜的氧化温度为20~25℃降低温度，得到的氧化膜硬度高，耐磨性好，在氧化过程中维持电流密度所需电压较高，能耗大，所以一般普通氧化选择18~22℃ 3）氧化电压 阳极氧化电压决定氧化膜的孔径大小，低压生成的膜孔径小，孔数多，而高压生成的膜孔径大，孔数小，一定范围内高压有利于生成致密，均匀的膜。 4）电流密度 电流密度大，成膜快，生产效率高，但过高则易烧伤工件。一般电流密度控制在~dm2范围内 电流密度低，生产效率低，但处理面光亮（约1A/dm2） 电流密度高，成膜快，但易产生软膜，甚至烧伤 如果冷冻能力足够，搅拌良好，则采用较大电流氧化，有利于提高膜的耐磨性。 5）搅拌 足够的搅拌可保持槽液温度的均匀和恒定，对于控制膜厚，膜层质量，着色均匀性均有好处。 6）铝离子和其它杂质的影响 铝离子。Al3+离子含量升高会使电流密度下降。铝含量较高会使染色困难，而一定的铝含量对氧化膜厚度，耐蚀性，耐磨性有很大好处。一般来说铝含量1~10g/L会产生有利影响，超过10g/L造成不利影响。我国大多厂家选择控制为12~18g/L 其他阳离子杂质铁含量超过25~50mg/g时会导致光亮度下降，膜层松软等。铜、镍总量超过100mg/g时，将使氧化膜原有的耐蚀性降低，易产生盐雾试验不合格。 一、表面预处理无论采用何种方法加工的铝材及制品，表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷，如灰尘、金属氧化物（天然的或高温下形成的氧化铝薄膜）、残留油污、沥青标志、人工搬运手印（主要成分是脂肪酸和含氮的化合物）、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。因此在氧化处理之前，用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗，使其裸露纯净的金属基体，以利氧化着色顺利进行，从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。 （一）脱脂 铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。
新井元彦1、序 在阳极氧化皮膜中，具有优良皮膜硬度和耐磨性的皮膜叫做硬质阳极氧化皮膜，多用在工业机械上和运动部或流体接触的需要耐磨性和硬度的部分。 我国的硬质铝氧化大概从昭和25年开始在一些研究者和工厂技术人员中尝试，此时还没有关于硬质氧化的明确定义，开始只是按照比普通氧化膜硬的品质式样进行处理的。然后，随着工业处理方法的确立，品质性能的标准也开始明确。作为处理对象的铝合金，为了提高机械性能和加工性能添加了多种合金成分，这些合金给硬质氧化造成了一定困难。 本讲中，参照1995年制定今年8月修订的JIS H8603[铝及铝合金的硬质氧化皮膜]对一些必要的事项进行解说，希望对使用硬质氧化产品时有所帮助。 2、铝合金和硬质皮膜 阳极氧化皮膜由于是铝材本身作阳极得到的，铝合金材料对皮膜的性能救护有很大影响。硬质氧化的皮膜大多在50?左右，与一般的氧化膜的10?相比更能反映素材的性质，而表现为皮膜性能差异。在JIS H8603规格中根据素材性质将皮膜分为5类，来表示皮膜性能差异。表1是最据代表性的硬质皮膜种类。 注）工业中常用铝合金在JIS规格分类中的归属。 铝合金根据添加的合金分为1000系列～7000系列，根据其特长可以分别使用。 1类合金指能获得良好硬质皮膜的合金。 2类（a）的2000系列以硬铝（2017）和超硬铝（2024）为代表，具有于钢相匹敌的强度，但是为了增强强度添加的铜，作为CuAl2对硬质皮膜有影响，无法得到性能良好的皮膜。只有在处理方法上进行各种改善。或在上面压延表面处理性能良好的铝合金再进行氧化。 2类（b）的7000系列合金含锌和镁，以超超硬铝（7075）为代表具有最高强度的铝合金。硬质氧化时合金成分会溶解难以得到性能良好的皮膜。5000系列中的2类（b）指定的合金含有大量镁，氧化时镁会溶解难以得到性能良好的皮膜。 3类（a）中制定的材料是铸造铝和压铸铝，铜不到2％，硅不到8％，是铸造铝和压铸铝中表面处理性能较好的材料。 3类（b）中制定的材料合金成分添加量大，表面处理特别困难，皮膜性能由合作双方商定。 3．硬质氧化处理
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