铝及铝合金阳极氧化

的 消 除 以及 化 抛 质 量 均 有 利 ，并 且 在 取 下 限时 还 可 延 长 化 抛 液 的使 用 寿 命 。
化 学 抛 光 是 一项 金 属 表 面 光 饰 加 工 技 术 。化 抛 时 ， 铝
制 品 表 面 沾 附 的 油 污 必 须 除 去 ， 否 则 将 影 响 Ｆ 工 道 序 。常 用 的是 碱 性 化 学 除 油 法 。 即 通 过 皂 化 及 乳化 作 用 分 别 将 动 、植 物 油 以及 矿 物 油 污 除 去 。
ＩＩ５ 学抛 光 ．．化
氧 化物气 体 的作用 。当含 量为７ ～ １％ ％ ０ 时，对氮 氧化物 气体
近年 来应用 的无氮氧 化物气体 （ 无黄烟 ）的新 型酸 性化
抛 液 ， 其 成 分 为 ： ＨＰ 。 Ｈ Ｏ， （Ｈ）Ｓ ＯＮ ２ 。０，ＨＳ ， Ｎ 。 Ｎ Ｏ，Ｃ （Ｈ）， Ｏ Ｃ Ｓ ＩＯ。它 们 的 作 用 及 影 响 ： ｕ Ｏ，Ａ Ｐ ＨＰ 是 化 抛 液 中起 切 削 和 溶 解 作 用 的 最 主 要 成 分 。 含 。０： 量 要 求 在 ７ ％ ８ ％ 间 ，若 过 低 ， 将 使 化 抛 速 度 减 慢 ， 制 品 ０￣ ０之 表 面不易得到较高的光亮度 。 ＨＳ 没有 它 ，虽 然 制 品 表 面 仍 可 得 到 光 泽 ，但 很 容 易 Ｏ： 产 生 点 蚀 ， 故 它 在 化 抛 液 中 的含 量 以５ ～ １％ 宜 。 ％ ０为 Ｈ Ｏ： 其 含 量 以 ３ ～ ８ 为 宜 ， 过 高 ， 会 使 制 品 表 面 出现 Ｎ ％ ％ 点 蚀 ， 而 且 当 温 度 较 高 时 极 易 生 成 乳 白 色 氧 化 膜 ；但 低 于 ２将大 大降低制品表面的光亮度 。 ％
铝 是 一 种 化 学 活 动 性 较 强 的 轻 金 属 元 素 。铝 及 铝 合 金 制 品表 面 能 在 大气 中 自然 地 生 成 一 层 厚 度 为０ ２ 的 ．５ １ ｕ１ Ｘ ０ １ １ 氧 化 膜 ，但 这 层 薄 膜 不 但 耐 蚀 性 和 耐 磨 性 都 很 差 ， 而且 制 品都 是 单 一 的 银 白色 ，所 以 ， 对 铝 及 铝 合 金 制 品 经 过 阳 极 氧 化 以提 高 其 耐 蚀 耐 磨 性 能 并 进 行 着 色 装 饰 ， 是 目前 广 泛 采 用 的 方 法 。 本 文 论 述 了铝 及 铝 合 金 制 品 阳 极 氧 化 及 着 色 方 法 主 要 工 艺 的作 用 机 理 ，这 对 于确 保 制 品 质 量 ，增 强 抗 蚀 能力 ， 延 长 使 用 寿 命 ，装 饰 美 化 外 观 ， 都 有 重 要 作 用 。

阳极氧化的原理及相关知识铝/铝合金阳极氧化的原理内容：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，称为铝及铝合金的阳极氧化处理。

铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。

当电流通过时，将发生以下的反应：在阴极上,按下列反应放出H2 : 2H + +2e 宀H2在阳极上,40H -4e T 2H2O + O2, 析出的氧不仅是分子态的氧（02）,还包括原子氧（0）,以及离子氧（0-2）,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1203膜：4A1 + 302 = 2A12O3 + 3351J 应指出，生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气态的形式析出。

阳极氧化的种类阳极氧化早就在工业上得到广泛应用。

冠以不同名称的方法繁多，归纳起来有以下几种分类方法：按电流型式分有：直流电阳极氧化；交流电阳极氧化；以及可缩短达到要求厚度的生产时间，膜层既厚又均匀致密，且抗蚀性显着提高的脉冲电流阳极氧化。

按电解液分有：硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。

按膜层性质分有：普通膜、硬质膜（厚膜）、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。

直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍，这是因为它具有适用于铝及大部分铝合金的阳极氧化处理；膜层较厚、硬而耐磨、封孔后可获得更好的抗蚀性；膜层无色透明、吸附能力强极易着色；处理电压较低，耗电少；处理过程不必改变电压周期，有利于连续生产和实践操作自动化；硫酸对人身的危害较铬酸小，货源广，价格低等优点。

近十年来，我国的建筑业逐步使用铝门窗及其它装饰铝材，它们的表面处理生产线都是采用这种方法。

铝及铝合金阳极氧化法综述近十年来，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。

条件下，以及盐雾试验、潮湿箱试验中，硬质膜具有良好的
耐蚀性能，一般情况下优于普通氧化膜。膜层具有高的电绝
缘性，膜厚100μm时，击穿电压为1850V，浸绝缘漆后可达
2000V。
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膜的熔点高达2050℃，传热系数很低，仅有67kW／m2·K， 是绝好的耐热材料，短时间内能耐1500～2000℃的高温。膜 层愈厚，耐火焰冲击时间愈长。
2H+ + 2e →H2↑ 而在阳极上，主要是水的放电：
H2O －2e → [O] + 2H+ 2Al + 3[O] → A12O3 ＋ 1670kJ
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通过电子显微镜、示踪原于等现代测试方法，对氧化膜形 成过程提出了新的观点，在阳极上铝原子失去电子而氧化：
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AB段 阻挡层形成 通电开始的几秒至十几秒时间内，电 压随时间急剧增加到最大值，称为临界电压或形成电压。说 明在阳极上形成了连续的、无孔的薄膜层，具有较高的电阻， 称为阻挡层。随着膜层加厚，电阻增大，引起槽电压急剧地 呈直线上升，阻挡层的出现阻碍了膜层的继续加厚。阻挡层 的厚度与形成电压成正比，形成电压越高，阻挡层越厚；而 与氧化膜在溶液中的溶解速度成反比。在普通硫酸阳极氧化 时 采 用 13V—18V 槽 电 压 ， 则 阻 挡 层 厚 度 约 为 0.01μm ～ 0.015μm。温度对形成电压的影响很大，温度高，溶液对膜 的溶解作用强，阻挡层薄，形成电压低。这一段的特点是氧 化膜的生成速度远大于溶解速度。

中华人民共和国国家标准铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜的总规范U DO 669.715:620.197.2GB8013-87ISO7599-1983 Arodizing of aluminium and aluminiumalloys_Genneral specifications for anodicoxidation ciatings本标准主要适用于铝及铝合金的阳极氧化膜。

本标准定义了铝及铝合金的阳极氧化膜的特性参数，提出了这些特性参数的检验方法，规定了氧化膜的最低性能，及适用于阳极氧化所用的原铝级别。

此外还阐明了预处理对加工制品外观及表面状态所带来的影响。

本标准不适用的范围有：a.屏蔽型无孔氧化膜；b.用于有机涂覆底层或金属度覆底层的氧化膜；c.工程上应用的硬制阳极氧化膜。

1定义1.1铝铝及铝基合金。

1.2阳极氧化铝铝的阳极氧化膜是在阳极氧化过程中生成的，这层氧化膜具有防护、装饰和其它实用性能。

1.3无色阳极氧化膜基本无色透明的阳极氧化膜。

1.4着色阳极氧化膜铝的阳极氧化膜，靠吸附染料而着色。

1.5自发色阳极氧化膜这种阳极氧化膜是某种特定铝材在某种合适的电解液（通常以有机酸为基）中在电解作用下，由合金本身自发地生成一种带色的阳极氧化膜。

1.6电解着色阳极氧化膜的着色，通过氧化膜的空隙被金属或金属氧化物电沉积而着色。

1.7光亮阳极化其主要特性是使铝的表面具有高的镜面反射率。

1.8防护性阳极化阳极氧化后的特性为耐磨、耐蚀，至于外观是次要的或无关紧要的。

1.9装饰性阳极化阳极氧化主要使外表均匀、美观。

1.10建筑业阳极化建筑业阳极氧化要求的特点是外观和寿命至关重要，因为它的工作条件具有永久曝置性和静止性的特点。

1.11 封闭铝在阳极氧化之后进行水合封孔处理，以减少氧化膜中的空隙及吸附能力。

1.12 有效表面物件表面附有涂层及氧化膜的部分，这部分氧化膜的性能和外观都很重要。

1.13 测量面积在有效表面上可供一次测试的面积。