铝阳极氧化工艺基本原理PPT幻灯片共32页

第二节 阳极氧化膜的结构和特点
膜层组成与结构
阻挡层
多孔层
阻挡层：致密无孔的非晶氧 化铝，硬度高。
多孔层：带结晶水的非晶氧化铝，硬度低。由多孔六面柱体 的胞状结构组成，每个单元中心有一小孔，孔一直 贯通到阻挡层，孔壁为较致密的氧化物。
李慕勤，等. 材料表面工程技术，北京：化学工业出版社，2010.
特点：耐晒性、耐磨性和耐候性均良好。在建筑装 饰铝型材上应用广泛。
李慕勤，等. 材料表面工程技术，北京：化学工业出版社，2010.
第七节 阳极氧化新工艺简介
1）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加速溶解，从 而使其成为多孔层的作用。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，节约 电力40%。
5）常温快速阳极氧化
通常，H2SO4氧化均需用降温设备，因而耗费 大量电力。加入α-羟基丙酸、丙三醇后，能抑制氧 化膜的溶解，从而可在常温下进行氧化。与普通的 硫酸氧化法相比，膜层厚度可提高2倍。
推荐工艺配方为:
H2SO4 CH3CH(OH)COOH CH2OHCHOHCH2OH 电流密度 电压 温度
铬酸阳极氧化工艺
优点：氧化膜不透明，为浅灰色或乳白色，厚度仅2-5微米， 孔隙率低，所以工件仍能保持原来的精度和表面光洁 度，因此该工艺适用于精密零件。
缺点：膜层软，耐磨性较差，不易染色。
李慕勤，等. 材料表面工程技术，北京：化学工业出版社，2010.
草酸阳极氧化工艺
优点：氧化膜较厚8-60微米，硬度和耐蚀性高，孔隙率低，电 绝缘性好。

鋁合金陽極基本原理
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铝合金阳极氧化的定义
❖ 铝阳极氧化的定义按照国家标准是：
一种电解氧化过程，在该过程中铝或铝合金的表面通常转化为 一层氧化膜，这层膜具有防護性、装饰性以及一些其他的功能特 性!顧名思義，鋁在電解槽液中應該作為陽極連接到外電源的正極， 電解槽液的陰極連接到外電源的負極，在外加電壓下通過電流以 維持電化學氧化反應。在陽極氧化過程中同時存在氧化膜形成和 溶解的兩個對立的反應，最終的表面狀態視上棕兩個反應速度的 相對大小決定。
5.梨面的定義
表面由腐化藥水咬蝕後形成細砂顆粒面。產品做梨面後會有霧 面的效果，結晶比較細膩(梨面不等於霧面)。
梨面的功能：
1.均勻打砂效果； 2.除去、遮蓋產品表面輕微不良(如無感刮傷、光亮點等) 3.調整作業條件會有半光亮效果等
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產品展示
我司陽極產品展示：
N98機種
M72機種
M73T機種
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6.有機物封孔：有機物封孔技術是指在陽極氧化膜上塗裝有機 聚合物塗層，通常稱之為陽極氧化復合塗層。
封孔引起的陽極氧化膜缺陷：
陽極氧化每個工序都可能產生缺陷，許多缺陷還來自於擠壓、 鑄造、機械加工和環境腐蝕等因素，只是在陽極氧化過程中顯露 出來。1.封孔白灰，2.冷封孔膜微裂紋，3.熱封孔膜龜裂，4.冷 封孔膜發綠，5.熱封孔膜發黃，6.彩虹膜(干涉膜)，7.封孔不合 格(熱封孔)，8.封孔不合格(冷封孔)
封孔处理的方法：
1.熱封孔：熱封孔技術是在接近沸點的純水中，通過氧化鋁 的水合反應，將非晶態氧化鋁轉化成稱為勃姆體的水合氧化 鋁，由於水合氧化鋁比原陽極氧化膜的分子體積大了30%，體 積膨脹使得陽極氧化膜的微孔填充封閉。(溫度在95度左右時， 耐腐蝕性較好，溫度低於80度時，耐腐蝕性較差。

化抛
干燥
封孔
染色
氧化
影响铝材封孔的因素： 1. Ni2+含量 2. 氟化物含量 5. 封孔液温度 6. 杂质离子
3. 封孔添加剂 7. 封孔时间
4. 封孔液pH值
封孔液中封孔物质镍盐、氟离子、封孔添加剂及其含量，决定铝材 封孔质量 溶液的PH值、温度和封孔时间是影响铝型材封孔质量 提高槽液的洁净度、减小杂质的含量是铝材封孔质量的重要保证
晶胞（六棱形）
孔
铝合金阳极处理氧化膜模型图
原理--阳极氧化
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
氧化
原理： 以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用， 使其表面形成氧化铝薄膜的过程
2 Al＋3 H2O → Al2O3 ＋6 H + + 6 e -
具体过程： 电流通过时，阴极上，放出氢气；阳极上，析出的氧不仅是分子态的氧， 还包括原子氧（O）和离子氧，通常在反应中以分子氧表示。 作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的氧化铝膜， 生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气态的形式析出。
表面处理-阳极氧化处理
報告大纲
流程 原理 特点 可成阳极应用 总结
流程
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
陽極
流程--表面预处理
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
陽極
说明：操作溫度50℃,将工件轻轻放入脱脂槽中，打开计时器, 注意勿碰撞桶槽 ，时间到时将工件轻轻取出移至下一 步骤
目的：去除工件表面的油污。
脱脂
碱洗
酸洗
化抛

阳极氧化处理工艺
報告大纲
➢流程 ➢原理 ➢特点 ➢可成阳极应用 ➢总结
流程
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
陽極
流程--表面预处理
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
陽極
说明：操作溫度50℃,将工件轻轻放入脱脂槽中，打开计时器, 注意勿碰撞桶槽 ，时间到时将工件轻轻取出移至下一 步骤
目的：去除工件表面的油污。
原理： 阳极氧化膜孔隙直径：0.01-0.03μm 染料在水中分离成单分子，直径：0.0015-0.0030μm
氧化模孔
着色时染料被吸附在孔隙表面上并向孔内扩散、堆积， 而且与氧化铝进行离子键、氢键结合而使膜层着色， 经封孔处理，染料被固定在孔隙内。
原理--染色
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
氧化
优点： 工艺简单、控制容易、效率高、成本低、 设备投资少、着色色域宽、色泽鲜艳
还包括原子氧（O）和离子氧，通常在反应中以分子氧表示。
作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的氧化铝膜，
生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气态的形式析出。
铝阳极氧化原理实质：水电解的原理
原理--染色
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
氧化
注意勿碰撞桶槽 ，时间到时将工件轻轻取出移至下一 提高槽液的洁净度、减小杂质的含量是铝材封孔质量的重要保证 时间完成，天车自动将飞靶移至下一桶槽作业 挂架放入，定时器自动计时，当定时器时间完 阳极皮膜亦可作为涂装的打底 夹点处材料：耐腐蝕且接触面积小(钛合金) 铝阳极氧化原理实质：水电解的原理 说明：使用脫脂劑,操作溫度50℃,将工件轻轻放入碱洗槽中，