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铝的阳极氧化和着色--氧化时间对氧化膜性能的影响1 研究进展铝由于其比重小，加工性能好，导电、热性能优良，塑性好，抗大气腐蚀能力强，易于成形，价格便宜等优点在轻工，建材，航天等领域广泛应用。
铝在空气中可自然形成一层氧化膜，起到一定的防护作用，但这种在空气中自然形成的膜性能并不足以真正地保护铝基体。
因而人们研究了各类方法以制得性能优良的氧化膜，阳极氧化法是其中最为常用的一种。
阳极氧化膜不仅具有良好的力学性能、很高的耐蚀性，同时还具有较强的吸附性，可对其进行着色处理获得诱人的装饰外观。
铝阳极氧化的方法可以根据是电解液的不同分为硫酸法、草酸法、铬酸法、磷酸法、有机酸法和混合酸法等。
阳极氧化使用的电源从开始时的直流电，发展到交流电、交直流叠加、方波脉冲电源等。
用硫酸配电解液直流电进行阳极氧化，是最为经典的方法，此法具有工艺简单、溶液稳定、操作简便和成本低等优点。
硫酸具有强导电性，所以氧化时所需的电压低，而且它对新生成的氧化膜有较强的溶解作用，不宜长时间通电，通电10-15min即可获得厚度为5-20μm的氧化膜，膜的硬度高、孔隙多、吸附力强、易着色，将孔隙封闭后有较高的抗蚀能力。
用硫酸配电解液直流电进行阳极氧化时，铝的阳极氧化膜性能受到诸多因素的影响，主要包括电流密度、硫酸浓度、氧化时间、添加剂等。
铝在阳极氧化时，电流密度对氧化膜的生长关系很大：在相同条件下，一定范围内提高电流密度，有利于氧化膜的生长，其膜厚随电流密度的增大而增大；提高电流密度有利于氧化膜的生长，但电流密度增大的同时，电流效率下降，微孔内的热效应加大，促使膜的孔隙率也增大，导致氧化膜的硬度和比耐蚀性下降。
在工业生产上，铝的阳极氧化通常采用的电流密度为1.5-2.0A/dm2。
2 实验部分2.1 实验原理2.1.1铝的阳极氧化铝制品作阳极，以硫酸等酸为电解液进行阳极氧化，形成较厚的Al2O3氧化膜：阴极：2H＋＋2e－→H2↑阳极：Al＋3e－→Al3＋Al3＋＋3H2O→Al(OH)3＋3H＋Al(OH)3→Al2O3＋3H2O由于酸的作用，生成的氧化膜的最弱点会发生局部溶解（Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O），出现的孔隙使得铝与电解液接触，又重新氧化生成氧化膜。
铝的阳极氧化实验报告铝的阳极氧化及表面着色——甘油添加剂对氧化膜性能的影响摘要：本实验探讨了在铝的阳极氧化实验中，不同浓度的甘油添加剂下铝形成的氧化膜的性能，包括着色、耐腐蚀性、绝缘性以及氧化膜的厚度。
得出了随着甘油添加剂浓度的增大，铝表面的氧化膜厚度增加以及在添加剂浓度为5mL/L时着色效果最好等的结论。
关键词：铝的阳极氧化氧化膜甘油添加剂Abstract：This study investigated the anodic oxidation of aluminum experiments, at different concentrations of glycerol additive of aluminum oxide film formation properties, including color, corrosion resistance, insulation and the thickness of oxide film. Obtained with the concentration of glycerol additive increases, the aluminum surface of the oxide film thickness and concentration of glycerol additive of 5mL/L and so when the conclusions of the best coloring.Keywords : the Anodic of Aluminum; Oxide film; the Glycerol Additive1研究进展近十年来，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。
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有机溶剂是利用油脂易溶于有机溶剂的特点进行脱脂，常用的溶剂有汽油、煤油、乙醇、乙酸异戊脂、丙酮、四氯化碳、三氯乙烯等。
铝合金阳极氧化及其表面处理铝合金阳极氧化是铝合金材料常用的一种表面处理方法，它主要是通过利用阳极电位差，使氧原子和钙原子氧化成氧化物薄膜形成在铝合金表面，从而提供铝合金表面的耐腐蚀性能和外观美观度，使表面更具有耐磨性和防气孔能力。
当铝合金表面处理需要抗腐蚀、耐磨、抗气孔等性能时，阳极氧化可以满足要求。
铝合金阳极氧化的原理是利用分子氧的氧化还原反应，利用阳极电位差，氧原子和钙原子氧化成薄膜，形成在铝合金表面，起到保护作用。
所形成的氧化膜是稳定的，具有很强的抗腐蚀性和抗气孔性。
同时，铝合金阳极氧化的过程中，可以调整氧化膜厚度，改善表面光洁度和粗糙度，以满足表面性能要求。
铝合金阳极氧化工艺有多种，其中包括化学阳极氧化法、静电阳极氧化法和磁控溅射阳极氧化法等。
化学阳极氧化法是一种常用的阳极氧化处理方法，该方法主要是利用氧化剂和反应物的反应，使反应物在反应过程中形成自身的氧化膜，从而达到改善铝合金表面性能的目的。
但由于此方法操作过程复杂，需要在反应过程中控制反应条件，因此很少有工厂采用这种方法。
静电阳极氧化法是一种常用的处理技术，使用此方法可以在铝合金表面形成厚度比化学阳极氧化法薄的氧化膜，具有较高的耐磨性。
此外，由于反应速率相对较快，因此可以使用更低的温度来达到相同的效果。
磁控溅射阳极氧化法属于活性氧化方法，它是利用高速离子将氧化剂撞击在铝合金表面，氧化剂受到撞击时会被迅速氧化，从而形成一种厚度较薄的氧化膜，膜具有良好的抗冲击性和耐磨性，而且可以在普通条件下实现镀锌层效果，也可以改善表面摩擦性能。
除了铝合金阳极氧化之外，表面处理还可以采用其他技术，如络石抛光、热处理、激光处理、化学镀层和电镀等。
络石抛光，主要是利用磨削作用，在金属表面形成一定厚度的高光洁层，从而使金属表面更加平滑，并具有耐水性、耐酸碱性和耐腐蚀性。
热处理，是在一定温度、时间条件下，将金属表面热处理后，可以改变金属表面的光洁度、粗糙度和耐磨性，提高金属表面的耐腐蚀性和强度。
铝合金阳极氧化与表面处理技术一、铝及铝合金的特点1.密度低铝的密度约为2.7g/cm3，在金属结构料中仅高于镁的第二轻金属，只有铁或者铜的1/3。
2.塑性高铝及其合金延展性好，可通过挤压、轧制或拉拔等压力加工手段制成各种型、板、箔、管和丝材。
3.易强化纯铝强度不高，但通过合金化和热处理容易使之强化，制造高强度铝合金，强度可以和合金钢媲美。
4.导电好铝的导电性和导热性仅次于银、金、铜。
设铜相对导电率为100，则铝为64，铁只有16。
如按照等质量金属导电能力计算，铝几乎是铜的一倍。
5.耐腐蚀铝和氧具有有极高的亲和力，自然条件下铝表面会生成保护性氧化物，具有比钢铁好得多的耐腐蚀性6.易回收铝的熔融温度低，为660°С左右，废料容易再生，回收率极高，回收能耗只是冶炼的3%。
7.可焊接铝合金可通过惰性气体保护法焊接，焊接后力学性能好，耐腐蚀性好，外观美丽，满足结构料要求8.易表面处理铝可通过阳极氧化着色处理，处理后硬度高，耐磨耐腐蚀及电绝缘性好，通过化学预处理还可以进行电镀、电泳、喷涂等进一步提高铝的装饰性和保护性二、铝的表面机械预处理1.机械预处理的目的提供良好的表观条件，提高表面精饰质量；提高产品品级；减少焊接的影响；产生装饰效果；获得干净表面。
2.机械预处理的常用方法常用的机械预处理方法有抛光、喷砂、刷光、滚光等方法。
具体采用那一种预处理要根据产品的类型、生产方法、表面初始状态及最终精饰水平而定。
3.机械抛光的原理及作用高速旋转的抛光轮与工件摩擦产生高温，是金属表面发生塑性变形，从而平整了金属表面的凸凹点，同时使在周围大气氧化下瞬间生成的金属表面的极薄氧化膜反复地被磨削下来，从而变得越来越光亮。
主要作用是去除工件表面的毛刺、划痕、腐蚀斑点、砂眼、气孔等表面缺陷。
同时进一步清除工件表面上的细微不平，使其具有更高的光泽，直至镜面效果。
4.喷砂的原理及作用用净化的压缩空气将干沙流或其它磨粒喷到铝制品表面，从而去除表面缺陷，呈现出均一无光的沙面。
铝的阳极氧化实验报告铝的阳极氧化实验报告引言：阳极氧化是一种常见的金属表面处理方法，通过电解在金属表面形成一层氧化膜，提高金属的耐腐蚀性和硬度。
本文将介绍铝的阳极氧化实验，包括实验步骤、实验结果和讨论。
实验步骤：1. 实验准备：准备所需材料：铝片、氧化电解液、电源、导线、试管等。
清洗铝片：用去离子水清洗铝片表面，去除杂质。
准备电解槽：将氧化电解液倒入试管中，放入电解槽中。
2. 实验操作：将铝片用导线连接到电源的阳极，将另一根导线连接到电源的阴极。
将铝片浸入氧化电解液中，确保铝片完全浸泡。
打开电源，设定适当的电压和电流。
进行电解反应，观察铝片表面的变化。
实验结果：经过一定时间的电解反应，观察到以下结果：1. 铝片表面出现氧化膜：铝片表面逐渐形成一层氧化膜，颜色从银白色变为深灰色。
2. 氧化膜厚度增加：随着电解时间的增加，氧化膜的厚度逐渐增加。
3. 氧化膜颜色变化：氧化膜的颜色随着电解时间的增加而变化，从深灰色逐渐转变为深褐色。
讨论：1. 形成氧化膜的机制：阳极氧化过程中，铝片表面的氧化反应使铝原子失去电子，形成氧化铝。
氧化铝在电解液中形成氧化膜，并随着电解时间的增加逐渐增厚。
2. 氧化膜的特性：氧化膜具有良好的耐腐蚀性和硬度，可以提高铝片的使用寿命和耐久性。
氧化膜的颜色变化与其厚度和孔隙结构有关。
3. 实验参数的影响：实验中，电解时间、电压和电流是影响氧化膜特性的重要参数。
适当调整这些参数可以控制氧化膜的厚度和颜色。
4. 应用前景：阳极氧化广泛应用于铝材的表面处理，例如航空航天、建筑材料和电子产品等领域。
通过控制氧化膜的特性，可以使铝材适应不同的环境和用途要求。
结论：通过铝的阳极氧化实验，我们观察到了铝片表面氧化膜的形成过程和特性变化。
阳极氧化是一种有效的金属表面处理方法，可以提高铝材的耐腐蚀性和硬度。
未来的研究可以进一步探索氧化膜的形成机制和优化实验参数，以满足不同领域对铝材的需求。
铝合金阳极氧化及其表面处理铝合金是由铝和其他元素（如铜、锰、钛、镁、锌、铬、钒等）合金而成的通用术语，它具有良好的加工性能、耐蚀性、耐热性、耐磨性和电热性，在工业界有广泛应用。
铝合金的表面处理工艺主要是给表面涂覆一层氧化膜或者涂覆润滑剂，用于防止腐蚀，延长寿命。
本文主要讨论的是铝合金的阳极氧化及其表面处理。
阳极氧化，也称为特殊涂覆，是一种物理化学过程，其中氧和铝发生反应，形成一层厚、无机铝氧化物薄膜，可以有效改善铝合金表面的耐腐蚀性，达到表面功能化的目的。
阳极氧化特殊涂覆可以根据客户的要求调整涂覆的厚度，以满足不同的表面处理需求。
一般来说，阳极氧化涂覆的厚度可以在20微米～200微米之间，耐腐蚀性随涂覆厚度的增加而增强，但同时阻力也会增大，这需要根据实际使用条件来确定。
在阳极氧化工艺中，首先用特殊涂料在铝合金表面上塑形，在静电环境下喷涂，然后将涂覆层经过烘干及固化步骤，最后进行定向拉伸处理，以增强涂覆层的耐冲击性、耐热性和可塑性，使表面的硬度、光洁度、耐磨性得到提高，使用寿命更长。
阳极氧化技术可以满足不同表面处理要求，如磨砂处理、抛光处理、颜色膜处理等表面处理方法。
磨砂处理是常用的表面处理工艺，可以有效改善铝合金表面耐腐蚀性，达到表面除溅物的效果，而且可以轻松清理表面，使表面显得平整、光滑。
抛光处理是一种非常美观的表面处理工艺，可以提高铝合金表面的光泽度，使表面分子构型几乎不变，从而改善表面的耐腐蚀性和装饰性。
颜色膜处理可以通过金属氧化物变换技术，在铝合金表面形成一层厚度可控的陶瓷氧化膜，改善表面耐腐蚀性，并将铝合金表面染上一层多样化的颜色，从而达到装饰性和保护性的目的。
铝合金阳极氧化及其表面处理是目前工业界最常用的表面处理工艺，它可以有效改善表面耐腐蚀性，延长使用寿命，并可以根据客户的要求调整涂覆的厚度，和方法，以满足不同的表面处理要求，如磨砂处理、抛光处理、颜色膜处理等。
但是，一定要注意，在这一过程中，应加强对表面处理质量的把控，以保证铝合金的使用性能和耐久性。
铝表面阳极氧化处理工艺内容来源网络，由深圳机械展收集整理！以铝或铝合金制品为阳极，置于电解质溶液中进行通电处理，利用电解作用使其表面形成氧化铝薄膜的过程, 称为铝及铝合金的阳极氧化处理。
经过阳极氧化处理，铝表面能生成几个微米———几百个微米的氧化膜。
比起铝合金的天然氧化膜，其耐蚀性、耐磨性和装饰性都有明显的改善和提高。
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。
（二）碱蚀剂碱蚀剂是铝制品在添加或不添加其他物质的氢氧化钠溶液中进行表面清洗的过程，通常也称为碱腐蚀或碱洗。
其作用是作为制品经某些脱脂方法脱脂后的补充处理，以便进一步清理表面附着的油污赃物；清除制品表面的自然氧化膜及轻微的划擦伤。
从而使制品露出纯净的金属基体，利于阳极膜的生成并获得较高质量的膜层。
此外，通过改变溶液的组成、温度、处理时间及其他操作条件，可得到平滑或缎面无光或光泽等不同状态的蚀洗表面。
蚀洗溶液的基本组成是氢氧化钠，另外还添加调节剂（NaF、硝酸钠），结垢抑制剂、（葡萄糖酸盐、庚酸盐、酒石酸盐、阿拉伯胶、糊精等）、多价螯合剂（多磷酸盐）、去污剂。
（三）中和和水清洗铝制品蚀洗后表面附着的灰色或黑色挂灰在冷的或热的清水洗中都不溶解，但却能溶于酸性溶液中，所以经热碱溶液蚀洗的制品都得进行旨在除去挂灰和残留碱液，以露出光亮基本金属表面的酸浸清洗，这种过程称为中和、光泽或出光处理。
铝板阳极氧化表面处理工艺
铝板阳极氧化表面处理工艺，是指将铝制品通过电解的方式，在氧化池中进行阳极氧化处理，形成一层厚度为5~20微米的氧化膜，进而在其表面形成陶瓷般的硬度和耐腐蚀性能更好的保护膜。
该工艺主要分为以下几个步骤：
1. 清洗：将铝制品浸泡在碱性或酸性清洗液中，去除表面油污和杂质。
2. 阳极化：将铝制品放置在含有硫酸等电解液的氧化池中，连接阳极，加入电流，使铝制品表面产生氧化反应并生成氧化膜。
3. 封闭孔洞：将氧化后的铝制品放置在封孔液中，使其中的孔洞得以封闭，增加氧化膜的密封性和耐腐蚀性。
4. 上色：将氧化后的铝制品浸泡在染色液中，使氧化膜上色，增加美观性。
5. 封孔：对于需要开孔的铝制品，可以在染色前先进行封孔处理，以免染色液渗入开口处。
6. 烘干：将处理后的铝制品放置在烘干室中，使其表面完全干燥。
以上是铝板阳极氧化表面处理工艺的基本步骤。
该工艺广泛应用于各种铝制品的表面处理，如建筑材料、电子元器件、汽车零部件等领域，具有优异的耐腐蚀性、抗氧化性和美观性能，是一种常用的表面处理工艺。
铝的阳极氧化法表面修饰与着色
一实验目的
1．了解铝阳极氧化法表面修饰的基本原理及方法。
2．了解铝阳极氧化后氧化膜的质量检验方法，以及着色技术。
二实验原理
铝及其合金在空气中都会在其表面自然生成一层极薄的氧化膜（0.01～0.5μm）。
这层氧化膜是无定形的，因此使表面失去原有的光泽，而且因氧化膜疏松多孔不均匀，它虽有一定的抗腐蚀作用，但不可能有效地防止铝及其合金遭受进一步的氧化、腐蚀。
用电化学方法在铝或铝合金表面生成较厚的致密氧化膜，该过程称为阳极氧化。
这种人工氧化膜经过适当处理（封闭）后，无定形氧化膜转化为晶形氧化膜，孔隙被消除，膜层硬度增高，耐磨性、抗腐蚀性、电绝缘性也大大提高，光泽度增强，能经久不变，还可经适当染色处理而得到理想的外观。
因此，铝的表面氧化处理在许多工程技术中得到广泛的应用。
工业上，铝阳极氧化采用的电解液主要有三种：硫酸、草酸和铬酸。
采用不同的电解液，可以获得不同厚度的具有不同机械性能和物理化学性能的氧化膜。
以铅（或石墨）为阴极、铝为阳极，在H2SO4溶液中进行电解，两极反应如下：
阴极：6H+＋6e一= 3 H2↑
阳极：2Al －6e－= 2Al3+
2A13＋＋ 6H2O = 2Al(OH)3＋ 6H＋
2Al(OH)3＝ A12O3＋3H2O
电解过程中，H2SO4又可以使形成的A12O3膜部分溶解，所以氧化膜的生长依赖于金属氧化速度和A12O3膜溶解的速度。
要得到一定厚度的氧化膜，必须控制适当的氧化条件，使氧化膜形成速度大于溶解速度。
阳极氧化所得的膜是整片玻璃状的无水氧化铝（Al2O3），其厚度一般在0.01～0.1μm之间。
膜的外层较软，是由水合氧化铝（Al2O3·H2O）组成的，膜层空隙率高，吸附能力强，容易染色。
因此，把氧化后的铝制件用有机染料或无机染料的水溶液来染色，可得到各种鲜艳的颜色，提高表面的美观度。
因氧化膜呈正电性，故应选用负电性而且易溶于水的阴离子染料。
例如直接染料、酸性染料和活性染料，它们分别带有亲水的磺酸基-SO3Na、羧酸基-COONa，能溶于水，且带负电性。
三仪器药品
1．仪器
烧杯（500 cm3，1只；150 cm3，3只）、量筒（100 cm3，200cm3）、玻璃棒（两根）、电流表（3～5A）、恒流恒压仪、导线若干（带鳄鱼夹）、电极挂钩（可用粗的铜导线自己做）、万用表、电子天平、温度计、镊子、电炉、石棉网、秒表。
2．药品
酸：HNO3（2 mol/dm3，公用）、H2SO4（15％，自行配制）
碱：NaOH（10%，自行配制）
盐：腐蚀试液（K2Cr2O7的盐酸溶液，公用）
其它：铝片、铅片、无水酒精、溶膜液（公用）、着色液（公用）。
四实验步骤
1．配制10％NaOH溶液100 g
将1个150 cm3小烧杯放在电子天平上称重，再放入固体NaOH g（计算量），然后再加入水cm3溶解。
注意：NaOH固体有强腐蚀性，不能用手直接拿，要用镊子夹取。
溶解时会产生大量的热，注意切勿溅到眼中或皮肤上（若溅到眼中或皮肤上应该立即如何处理？）。
2．配制15％H2SO4溶液500 cm3
按实验室浓硫酸的比重及百分浓度计算所需浓硫酸及水的体积。
浓硫酸：比重，百分浓度。
需要该浓硫酸cm3，加水cm3。
用量筒量取水倒入烧杯，再量取浓H2SO4缓缓倒入烧杯中，并不断搅拌，直到全部混合均匀。
注意：先加水再加浓硫酸，顺序绝对不能颠倒！（为什么？）
3．铝片表面清洗
只有把铝片表面处理干净，阳极氧化后才能生成致密的氧化膜。
（1）取两块铝片，用去污粉刷洗，然后用自来水冲洗。
（2）碱洗：将铝片放在60～70℃ 10%的NaOH溶液中浸1min，取出后用自来水冲洗。
油除净的铝片表面应不挂水珠。
（3）酸洗：为了除去碱处理时铝表面沉积出的杂质和中和吸附的碱，将铝片放在2mol/dm3的HNO3溶液中浸泡1min，取出用自来水冲洗。
经过清洗后的铝片不能再用手接触，以免玷污。
洗净的铝片可存放于盛水的烧杯中待用。
4．铝的阳极氧化
（1）计算铝片浸入电解液部分（尚留一部分不浸入电解液）的总面积（应计算铝片的两面），按照电流密度为10～15 mA/cm2计算所需的电流强度大小：mA。
（2）将两个铝片作为阳极，铅为阴极，15％H2SO4为电解液，按图1接好线路。
通电后，调节恒流源，开始时用较小电流密度（不大于5 mA/cm2，计算所需的电流强度大小：mA）氧化1min，而后逐渐调整电流到所需的数值，观察两极反应的情况。
（3）通电30 min（电解液温度不超过25℃）后切断电源，取出铝片，用自来水冲洗。
图1 铝的阳极氧化装置图2 绝缘性检验装置
（4）水封：由于铝氧化膜具有高的孔隙率和吸附性，因此很容易被污染，所以氧化后要进行封闭处理。
处理方法是将铝片放入沸水中煮，其原理是利用无水A12O3发生水化作用，反应如下：
A12O 3 + H 2O → A12O 3·H 2O
A12O 3 + 3H 2O → Al 2O 3·3H 2O
由于氧化膜表面和孔壁的三氧化二铝水化的结果，使氧化物体积增大，将孔隙封闭。
将氧化后的一块铝片放在沸水（去离子水）中煮10 min ，取出放入无水酒精中数秒钟，再晾干，准备进行质量检验。
5．质量检验
（1）绝缘性检验：利用自行设计的串联小灯泡的电路或万用表（见图2），试验铝片氧化部分与未氧化部分的绝缘性能。
（2）氧化膜厚度测定：用溶膜法，溶膜液由H 3PO 4和CrO 3组成。
此溶液可将氧化膜溶解，但不与铝反应。
溶膜液配方：H 3PO 4 35ml ，CrO 3 20g ，加水至100 ml 。
实验步骤如下：
① 将铝片放于电子天平上称重，记下重量W 1 g （称重后先做耐腐蚀实验，然后再进行溶膜）。
② 将铝片浸入90～100℃溶膜液中浸泡15 min ，取出后用水冲洗，再浸入无水酒精后取出晾干。
③ 用同一电子天平称重，记下重量W 2 g 。
④ 计算氧化膜厚度：设氧化膜的平均密度d = 2.7 g/cm 3，W 1－W 2为氧化膜重量。
根据氧化膜的面积A 就可以计算出氧化膜的厚度： μm 。
计算公式如下：
Ad
W d 21W -= （3）耐腐蚀性（注意此实验在溶膜试验称重①后进行）：
在铝片阳极氧化处理的部分和未阳极氧化部分各加一滴K 2Cr 2O 7盐酸溶液，观察反应。
比较这两部分产生气泡和液滴变绿时间的快慢。
写出反应方程式。
6．铝阳极氧化膜的着色
经过阳极氧化处理得到的新氧化膜，因有孔隙和较高的吸附性能，可经过一定的工艺处理染上各种鲜艳的色彩。
按如下配方可获得18K 、14K 金色。
① 配方和工艺条件
② 将未水封处理的铝片经阳极氧化后用水冲洗干净，立即放入着色液中着色（着色液放在电炉上，在
40～60℃下着色，着色时间随所需颜色深浅而定）。
染色过的铝片经过水冲洗干净后，放入煮沸的去离子水中煮沸5 min 进行封闭处理后取出。
五 预习要点
1．了解配制10％NaOH溶液的方法和操作时应注意的事项，计算所需固体NaOH的质量及所需水的量。
2．了解配制15％H2SO4溶液的方法和操作时应注意的事项；计算所需浓硫酸和水的体积。
3．了解如何测定和计算阳极氧化后氧化膜的厚度，掌握阳极氧化电路装置的设计和分析天平的基本使用。
六思考题
1．本实验是怎样进行铝的阳极氧化的？
2．能否用较浓的NaCl溶液代替15％H2SO4作电解液进行铝的阳极氧化？
3．用什么方法检验铝阳极氧化后氧化膜的绝缘性及耐腐蚀性？
4．影响表面处理质量的主要因素有哪些？。
