科普｜铝及铝合金阳极氧化性能介绍

铝板阳极氧化银白
铝板是应用十分广泛的一种材料，它通常需要进行加工和处理，以
便满足不同领域的需求，其中之一就是进行阳极氧化处理。

下面将为
您介绍一下铝板阳极氧化银白的相关知识和注意事项。

一、铝板阳极氧化的基本原理
铝板的阳极氧化过程是通过在铝表面形成一层氧化膜来实现的，这层
氧化膜可以有效地提高铝板的耐腐蚀性能和表面硬度。

在阳极氧化过
程中，铝板作为阳极，通过在电解液中通电的方式来实现氧化膜的生成。

二、铝板阳极氧化的优点
1.提高铝板的强度和硬度，使其更具有耐磨损性。

2.铝板经过阳极氧化处理后，表面能够形成一层保护膜，有效防止氧化或生锈。

3.可以增加铝板的装饰性，满足不同领域的需求。

三、铝板阳极氧化银白的注意事项
1.阳极氧化电压和时间需要严格控制，否则会影响氧化膜的质量和厚度。

2.氧化前处理要彻底，避免铝板表面存在油脂等杂质。

3.化学成分的控制很重要，而不同的电解液配方在成分上也有所不同。

4.氧化时，需要控制电解液的温度和PH值。

四、铝板阳极氧化银白的应用
铝板阳极氧化银白广泛应用于电子、建筑、家具等领域。

在电子领域，用于制作电池盖板、液晶显示器框架等；在建筑领域，用于制作幕墙、屋顶和立面等；在家具领域，用于制作精美的装饰件和家具附件等。

总之，铝板阳极氧化银白在工业和生活中的应用范围非常广泛，不仅
可以提高铝板的表面性能，还可以为不同领域的需求提供多种选择。

在阳极氧化过程中需要注意各种细节，以确保铝板的质量和效果。

铝及铝合金阳极氧化铝及铝合金阳极氧化阳极氧化是指在适当的电解液中，以金属作为阳极，在外加电流作用下，使其表面生成氧化膜的方法。

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、厚度在几十至几百微米（铝自然氧化膜层厚0.010~0.015微米）的阳极氧化膜。

铝及其合金的氧化膜的性质和用途：1、氧化膜结构的多孔性。

氧化膜具有多孔的蜂窝状结构，膜层的空隙率决定于电解液的类型和氧化的工艺条件。

氧化膜的多孔结构，可使膜层对各种有机物、树脂、地蜡、无机物、染料及油漆等表现出良好的吸附能力，可作为涂镀层的底层，也可将氧化膜染成各种不同的颜色，提高金属的装饰效果。

2、氧化膜的耐磨性。

铝氧化膜具有很高的硬度，可以提高金属表面的耐磨性。

当膜层吸附润滑剂后，能进一步提高其耐磨性。

3、氧化膜的耐蚀性。

铝氧化膜在大气中很稳定，因此具有较好的耐蚀性，其耐蚀能力与膜层厚度、组成、空隙率、基体材料的成分以及结构的完整性有关。

为提高膜的耐蚀能力，阳极氧化后的膜层通常再进行封闭或喷漆处理。

4、氧化膜的电绝缘性。

阳极氧化膜具有很高的绝缘电阻和击穿电压，可以用作电解电容器的电介质层或电器制品的绝缘层。

5、氧化膜的绝热性。

铝氧化膜是一种良好的绝热层，其稳定性可达1500度，因此在瞬间高温下工作的零件，由于氧化膜存在，可防止铝的熔化。

6、氧化膜的结合力。

阳极氧化膜与基体金属的结合力很强，很难用机械方法将它们分离，即使膜层随基体弯曲直至破裂，膜层与基体金属仍保持良好的结合。

铝及铝合金阳极氧化工艺1：技术介绍铝及其合金在相应的电解液和特殊的工艺条件下，由于外加电流作用，在铝制品表面产生一层氧化膜的工艺过程。

封孔后的铝氧化膜具有绝缘性，极大的增加铝制品的硬度，具有优异耐磨性，RCA纸带测试可以轻松耐磨300圈以上，颜色品种繁多，客户可以依照PANTONE色号选择，具有极强的外观装饰性，具有良好的抗人工汗水和盐雾的能力。

铝与铝合金的氧化处理铝及铝合金在大气中虽能自然形成一层氧化膜，但膜薄( 40- 50A )而疏松多孔，为非晶态的、不均匀也不连续的膜层，不能作为可靠的防护、装饰性膜层。

随着铝制品加工工业的不断发展，在工业上越来越广泛地采用阳极氧化或化学氧化的方法，在铝及铝合金制件表面生成一层氧化膜，以达到防护、装饰的目的。

一、经化学氧化处理获得的氧化膜，厚度一般为0.3 ～4um ，质软、耐磨和抗蚀性能均低于阳极氧化膜。

所以，除有特殊用途外，很少单独使用。

但它有较好的吸附能力，在其表面再涂漆，可有效地提高铝制品的耐蚀性和装饰性。

二、经阳极氧化处理获得的氧化膜，厚度一般在5-20um ，硬质阳极氧化膜厚度可达60- 250um 。

其膜层还具有以下特性：(1)硬度较高。

纯铝氧化膜的硬度比铝合金氧化膜的硬度高。

通常，它的硬度大小与铝的合金成份、阳极氧化时电解液的技术条件有关。

阳极氧化膜不仅硬度较高，而且有较好的耐磨性。

尤其是表面层多孔的氧化膜具有吸附润滑剂的能力，还可进一步改善表面的耐磨性能。

(2)有较高的耐蚀性。

这是由于阳极氧化膜有较高的化学稳定性。

经测试，纯铝的阳极氧化膜比铝合金的阳极氧化膜耐蚀性好。

这是由于合金成分夹杂或形成金属化合物不能被氧化或被溶解，而使氧化膜不连续或产生空隙，从而使氧化膜的耐蚀性大为降低。

所以，一般经阳极氧化后所得的膜必须进行封闭处理，才能提高其耐蚀性能。

(3)有较强的吸附能力。

铝及铝合金的阳极氧化膜为多孔结构，具有很强的吸附能力，所以给孔内填充各种颜料、润滑剂、树脂等可进一步提高铝制品的防护、绝缘、耐磨和装饰性能。

( 4)有很好的绝缘性能。

铝及铝合金的阳极氧化膜，已不具备金属的导电性质，而成为良好的绝缘材料。

(5)绝热抗热性能强。

这是因为阳极氧化膜的导热系数大大低于纯铝。

阳极氧化膜可耐温1500 ℃左右，而纯铝只能耐660 ℃。

综上所述，铝和铝合金经化学氧化处理，特别是阳极氧化处理后，在其表面形成的氧化膜具有良好的防护、装饰等特性。

为什么有些铝材可以阳极氧化着色有些铝材不可以阳极氧化着色？一、阳极氧化的原理阳极氧化处理是利用电化学的方法，在适当的电解液中，以合金零件为阳极，不锈钢、铬、或导电性电解液本身为阴极，在一定电压电流等条件下，使阳极发生氧化，从而使工件表面获得阳极氧化膜的过程。

按其电解液的种类及膜层性质可分为硫酸（可以着色）、铬酸、（不需着色）、混酸、硬质（不能着色）和瓷质阳极氧化；根据各种阳极氧化膜的染色性能，只有硫酸阳极氧化获得的氧化膜最适宜染色；其他如草酸、瓷质阳极氧化膜（微弧氧化）虽能上色，但干扰色严重；铬酸阳极氧化膜或硬质氧化膜均不能上色；综合所述，要达到阳极氧化上色的目的，仅有硫酸阳极氧化可行。

二、硫酸阳极氧化对铝合金材质的限制1、合金元素的存在会使氧化膜质量下降，同样条件下，在纯铝上获得的氧化膜最厚，硬度最高，抗蚀性最佳，均匀度最好。

铝合金材料，要想获得好的氧化效果，要确保铝的含量，通常情况下，以不低于95%为佳。

2、在合金中，铜会使氧化膜泛红色，破坏电解液质量，增加氧化缺陷；硅会使氧化膜变灰，特别是当含量超过4.5%时,影响更明显；铁因本身特点，在阳极氧化后会以黑色斑点的形式存在。

三、铝合金基础知识工业中使用的铝合金有两大类，即变形铝合金和铸造铝合金。

1、变形铝合金不同牌号的变形铝合金具有不同的成分、热处理工艺和相应的加工形态，因此它们分别具有不同的阳极氧化特性。

按照铝合金系，从强度最低1xxx系纯铝到强度最高7xxx系铝锌镁合金。

1xxx系铝合金又称“纯铝”,一般不用于硬质阳极氧化。

但在光亮阳极氧化和保护性阳极氧化具有很好的特性。

2xxx系铝合金又称“铝铜镁合金”，由于合金中的Al-Cu金属间化合物在阳极氧化时易溶解，因此难以生成致密的阳极氧化膜，在保护性阳极氧化时，其耐腐蚀性更差，因此此系列的铝合金不易阳极氧化。

3xxx系铝合金又称“铝锰合金”，不会使阳极氧化膜的耐腐蚀性下降，但是由于Al-M n金属间化合物质点，会使阳极氧化膜呈现灰色或灰褐色。

铝合金阳极氧化的分类及特点铝是钝化型金属,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。

阳极氧化处理对于铝及其合金而言,是一种“万能”的提高防护性和装饰性,甚至功能性的有效方法。

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、阳极氧化膜的特性等加以分类, 如下表格所示是阳极氧化的各种分类方法和主要特点。

上述分类方法是从不同角度提出的，现在按照在不同电解质溶液中的阳极氧化,简单介绍它们的工艺特征和生成阳极氧化膜的特点。

-01-硫酸阳极氧化膜硫酸阳极氧化是应用最广泛的工艺,硫酸溶液非常稳定而且成本比较低，不产生特殊的污染,废液处理比较客易。

硫酸阳极氧化膜无色透明，处理成本比较低，又适合于各种着色必理方法和封孔方法, 硫酸阳极氧化的阳极氧化膜，其孔隙率约为10％，适合于电解着色处理。

此外，氧化膜的活性较强，适合于染色处理。

-02-草酸阳极氧化草酸阳极氧化早期在日本使用比较多,由于其工艺成本比硫酸阳极氧化高出3-5倍,电解液的稳定性也较差等原因，目前其应用已不如硫酸那么广泛，而旦常常与硫酸联合使用形成混合酸溶液,草酸阳极氧化的外加电圧较高,因此能耗比較高,草酸阳极氧化膜是透明的浅黄色膜, 膜层孔隙度低,硬度比較高,耐磨性和耐腐蚀性都比较好，但是并不适于着色或染色。

-03-铬酸阳极氧化铬酸阳极氧化主要用在耐腐蚀性要求较高的场合, -般采用恒电压阳极氧化，铬酸阳极氧化膜的外观是乳白色或灰色,不透明，膜层柔韧性强孔隙度低,抗开裂（受热或弯曲)性能好，使用时可以不进行封孔处理。

-04-磷酸阳极氧化磷酸阳极氧化早期用于铝材电镀的预处理，目前主要用于铝印刷电路板表面处理和铝工件胶结的预处理。

磷酸阳极氧化膜的孔径比较大，与涂料的附着性較好，但是耐腐蚀性和力学强度比较差,磷酸阳极氧化还用于制备太阳能吸热器中吸热板的黒色阳极氧化膜，或者作为有机物涂装的底层。

铝件阳极氧化铝件阳极氧化是一种常用的表面处理技术，用于提高铝件的耐腐蚀性、硬度和表面强度等不同方面的性能，同时也可以增加其美观性并提高耐用性。

在这篇文章中，我们将介绍铝件阳极氧化的原理、过程和应用领域，以便更好地理解和运用该技术。

一、铝件阳极氧化的原理阳极氧化是一种电化学过程，它利用电解液和电流的作用，将铝的外层表面转变成一层坚硬的氧化层。

这层氧化层在微观上呈现为一层紧密的氧化铝颗粒，这些颗粒彼此相连，形成了一个孔状结构，思维样式类似于蜂窝状。

因此，阳极氧化是一种微观的“增长”过程。

在该过程中，铝件成为阳极，在一定的电流和湿度条件下，在电解液中离子化，生成阳极氧化物，并在表面形成氧化层。

二、铝件阳极氧化的过程铝件阳极氧化的关键步骤包括清洗、阳极化和封孔三个主要的阶段：1、清洗工序为了确保阳极氧化过程的成功，首先需要将铝件表面的油脂、污垢、尘土擦拭干净。

铝件清洗通常采用循环水槽法。

清洗过程是温度、时间和清洗剂浓度的综合作用，通过控制这些参数，可以实现清洗的有效去除铝表面的污垢和脏物。

2、阳极化工序阳极化是阳极氧化过程的最关键部分。

阳极化液通常是含有可溶性的硫酸或氧化物的电解液。

它可以电离成大量的氢离子和氧离子等，使铝件表面氧化还原反应放大，从而产生坚硬的氧化层。

在阳极化过程中，铝件作为阳极位于电解池中，电流和电压会使铝物质的表面逐渐蚀刻，氧化物质重复地积累到铝件表面上，形成一层具有均一孔结构、与铝成分牢固结合的稳定氧化层。

3、封孔工序阳极氧化后的铝件表面产生的氧化层不是闭合的结构，其孔隙颗粒导致其在耐腐蚀性和硬度方面表现出色。

但是，孔隙结构也为表面留下了腐蚀的通路，加速了腐蚀和磨损。

因此，在阳极氧化后需要进行封孔操作，以提高产品的耐腐蚀性和硬度，同时增强产品的美观性和实用性。

封孔方法的主要思路是在氧化层中期填充封孔剂，使细小的孔洞填满。

一般情况下，封孔剂是以热的形式进入氧化层内部，形成一层相当于清洗或阳极化时铝表面沉积的氧化层，并在室温下形成一层物理封孔结构，从而使原来的铝瓷土得到完善的封闭，避免了腐蚀和磨损。

电镀设备中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。

铝及铝合金的阳极氧化1.铝及铝合金的硬质阳极氧化铝及其合金经硬质阳极氧化处理后，可在其表面生成厚度达几十到几百微米的氧化膜，由于这层氧化膜具有极高的硬度(铝合金上可达400-6000kg/mm2，纯铝上可达1500kg/mm2)，优良的耐磨性、耐热性(氧化膜熔点可达2050℃)和绝缘性，大大提高了材质本身的物理性能、化学性能和机械性能，在国防及机械制造领域获得了广泛应用。

2.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。

4.低压硬质阳极氧化[6]绝大多数铝合金硬质阳极氧化零件，特别是零件的密封面和滑动配合部位，不仅要求膜层具有较高的硬度和厚度，而且还要求低的粗糙度(Ra0.08-0.16)。

雷宁等通过对氧化过程中零件表面状态的分析及膜层增长速率的测定，找出了影响氧化膜质量及表面粗糙度的主要原因，提出了低压硬质阳极氧化工艺：硫酸(ρ=1.84g/cm3)220-240g/LT -2-2℃t 180minDA0.8-1.0A/dm2最终电压≤40V给电方式：初始20min内，电流密度升至0.8-1.0A/dm2，并始终保持至氧化结束。

5.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。

铝合金阳极氧化铝合金阳极氧化是一种重要的金属表面处理技术，它可以提高金属表面的耐腐蚀性和美观性。

由于其良好的耐蚀性能和外观外观，铝合金阳极氧化被广泛应用于航空、船舶、汽车、电力仪表、医疗器械、军事设备和工业机械等领域。

1.合金阳极氧化的原理铝合金阳极氧化是一种物理学和化学学反应的结果，通过加压和电解过程使铝表面外层氧化物向上堆叠，形成厚膜，从而达到防腐蚀和改善表面质量的目的。

此外，在氧化过程中，氧化物与铝材料表面的微晶结构形成了一种良好的结合，保护被氧化金属的组织构造，并强化抗腐蚀性能。

由于氧化物膜的强度在微结构上拥有更大的强度，因此可以大大提高铝的抗腐蚀性。

2.合金阳极氧化的优点铝合金阳极氧化有诸多优点，其中最主要的是其耐蚀性能。

氧化物膜不仅对外部酸性和碱性物质有很强的抵抗能力，而且对水盐，气候因素，氨气，光照作用等具有良好的抗腐蚀能力，从而可以有效延长使用年限。

此外，铝合金阳极氧化还可以改善表面光泽度，增加耐磨性，延长耐用度，以及使表面减少渗漏性。

3.合金阳极氧化的缺点虽然铝合金阳极氧化具有诸多优点，但也存在一定的缺点。

首先，铝合金阳极氧化的处理成本较高，而且在大尺寸和复杂形状的零件上，处理效果可能不能满足用户的要求。

此外，在处理过程中，阳极氧化液的循环利用不当，容易造成膜层粗糙、疤痕等缺陷，影响其性能。

4.合金阳极氧化的工艺铝合金阳极氧化的处理过程包括清洗、阳极氧化、氧化预处理、磷酸温度控制、氧化剂氧化、水洗、活化、抛光等工序。

（1）清洗：首先将铝零件清洗干净，用温水加入清洗剂，进行除油除氧化膜，以及去除灰尘和污物，以准备阳极氧化处理。

（2）阳极氧化：将清洗过的铝零件放入阳极氧化槽中，加入阳极氧化液，经加压和电解，使氧化物在铝表面互相堆叠，形成厚膜。

（3）氧化预处理：在处理过程中，将阳极氧化膜进行反复毛坯处理，以预处理铝表面，使其获得良好的抗腐蚀性能。

（4）磷酸温度控制：将磷酸添加到水洗槽中，可以通过控制温度，促进铝表面的氧化过程，提高氧化物的附着能力。