有谁知道钛材阳极氧化的配方呀
二、阳极化处理 铝制品表面的自然氧化铝既软又薄,耐蚀性差,不能成为有效防护层更不适合着色。人工制氧化膜主要是应用化学氧化和阳极氧化。化学氧化就是铝制品在弱碱性或弱酸性溶液中,部分基体金属发生反应,使其表面的自然氧化膜增厚或产生其他一些钝化膜的处理过程,常用的化学氧化膜有铬酸膜和磷酸膜,它们既薄吸附性又好,可进行着色和封孔处理,表-3介绍了铝制品化学氧化工艺。化学氧化膜与阳极氧化膜相比,膜薄得多,抗蚀性和硬度比较低,而且不易着色,着色后的耐光性差,所以金属铝着色与配色仅介绍阳极化处理。铝表面阳极氧化处理方法(三)(一)阳极氧化处理的一般概念
1、阳极氧化膜生成的一般原理
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,称为铝及铝合金的阳极氧化处理。其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料,如铅、不锈钢、铝等。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,在阴极上,放出氢气;在阳极上,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。
2、阳极氧化电解溶液的选择
阳极氧化膜生长的一个先决条件是,电解液对氧化膜应有溶解作用。但这并非说在所有存在溶解作用的电解液中阳极氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性质相同。 3、阳极氧化的种类
阳极氧化按电流形式分为:直流电阳极氧化,交流电阳极氧化,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。按膜层性子分有: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。其中以直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍。 4、阳极氧化膜结构、性质
阳极氧化膜由两层组成,多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上上成长起来的,后者称为阻挡层(也称活性层)。用电子显微镜观察研究,膜层的纵横面几乎全都呈现与金属表面垂直的管状孔,它们贯穿膜外层直至氧化膜与金属界面的阻挡层。以各孔隙为主轴周围是致密的氧化铝构成一个蜂窝六棱体,称为晶胞,整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。阻挡层是又无水的氧化铝所组成,薄而致密,具有高的硬度和阻止电流通过的作用。阻挡层厚约0.03-0.05μm,为总膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外层主要是又非晶型的氧化铝及小量的水合氧化铝所组成,此外还含有电解液的阳离子。当电解液为硫酸时,膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。氧化膜的大部分优良特性都是由多孔外层的厚度及孔隙率所觉决定的,它们都与阳极氧化条件密切相关。
(二)直流电硫酸阳极氧化
1、氧化膜成长机理
在硫酸电解液中阳极氧化,作为阳极的铝制品,在阳极化初始的短暂时间内,其表面受到均匀氧化,生成极薄而有非常致密的膜,由于硫酸溶液的作用,膜的最弱点(如晶界,杂质密集点,晶格缺陷或结构变形处)发生局部溶解,而出现大量孔隙,即原生氧化中心,使基体金属能与进入孔隙的电解液接触,电流也因此得以继续传导,新生成的氧离子则用来氧化新的金属,并以孔底为中心而展开,最后汇合,在旧膜与金属之间形成一层新膜,使得局部溶解的旧膜如同得到“修补”似的。随着氧化时间的延长,膜的不断溶解或修补,氧化反应得以向纵深发展,从而使制品表面生成又薄而致密的内层和厚而多孔的外层所组成的氧化膜。其内层(阻挡层、介电层、活性层)厚度至氧化结束基本都不变,位置却不断向深处推移;而外早一定的氧化时间内随时间而增厚。 铝表面阳极氧化处理方法(四) (三)其他阳极氧化
1、草酸阳极氧化
对硫酸阳极氧化影响的大部分因素也适用于草酸阳极氧化,草酸阳极氧化可采用直流电、交流电或者交直流电迭加。用交流电氧化比直流电在相同条件下获得膜层软、弹性较小;用直流电氧化易出现孔蚀,采用交流电氧化则可防止,随着交流成分的增加,膜的抗蚀性提高,但颜色加深,着色性比硫酸膜差。电解液中游离草酸浓度为3%-10%,一般为3%-5%,在氧化过程中每A?h约消耗0.13-0.14g,同时每A?h有0.08-0.09g的铝溶于电解液生成草酸铝,需要消耗5倍于铝量的草酸。溶液中的铝离子浓度控制在20g/L以下,当含30g/L铝时,溶液则失效。草酸电解液对氯化物十分敏感,阳极氧化纯铝或铝合金时,氯化物的含量分别不应超过0.04-0.02g/L,溶液最好用纯水配制。电解液温度升高,膜层减薄。为得到厚的膜,则应提高溶液的pH值。直流电阳极氧化用铅、石墨或不锈钢做阴极,其与阳极的面积比为(1:2)-(1:1)之间。草酸是弱酸,溶解能力低,铝氧化时,必须冷却制品及电解液。草酸膜层的厚度及颜色依合金成分而不同,纯铝的膜厚呈淡黄或银白色,合金则膜薄色深如黄色、黄铜色。氧化后膜层经清洗,若不染色可用3.43×10的4次方Pa压力的蒸汽封孔30-60分钟。
2、铬酸阳极氧化
铬酸阳极氧化工艺见表-4。氧化过程中应经常进行浓度分析,适时添加铬酐。电解的阴极材料可用铅、铁、不锈钢,最好的阳阴面积比为(5:1)-(10:1)。当溶液中三价铬离子多时,可用电解的方法使其氧化成六价铬离子。溶液中的硫酸盐含量超过0.5%,阳极氧化效果不好,硫酸根离子多时可加入氢氧化钡或者碳酸钡使其生成硫酸钡沉淀。溶液中氯化物含量不应超过0.2g/L。溶液中铬含量超过70g/L时就应稀释或更换溶液。铬酸阳极氧化有电压周期变化的阳极氧化方法或恒电压阳极氧化法(快速铬酸法)两种。
3、硬质(厚膜)阳极氧化
硬质阳极氧化是铝及铝合金表面生成厚而坚硬氧化膜的一种工艺方法。硬质膜的最大厚度可达250μm ,纯铝上形成的膜层微硬度为12000-15000MPa,合金的一般为4000-6000MPa,与硬铬镀层的相差无几,它们在低符合时耐磨性极佳,硬质膜的孔隙率约为20%左右,比常规硫酸膜低。4、瓷质阳极氧化
瓷质阳极氧化铝及铝合金在草酸、柠檬酸和硼酸的钛盐、锆盐或钍盐溶液中阳极氧化,溶液中盐类金属的氢氧化物进入氧化膜孔隙中,从而使制品表面显示出与不透明而致密的搪瓷或具有特殊光泽的类似塑料外观的处理过程。瓷质阳极氧化处理工艺流程与常规硫酸阳极氧化基本一致,不同的是瓷质阳极氧化是在高的直流电压(115-125V)和较高的溶液温度(50-60度)、电解液经常搅拌、经常调节pH值使之处于1.6-2范围内的条件进行。 相关 http://baike.baidu.com/view/1548780.htm
关于钛负极电极变黑了怎么办,最常用的铝发黑是将铝在硫酸电解液中通过电流的作用,进行阳极氧化,在铝表面形成一薄层约10微米左右的氧化膜,再用黑色有机染料配制成的染色液进行染色处理。因为人工形成的这种氧化膜有许多肉眼看不到的小孔隙,黑色素可以进入所有孔隙,就使原本是银白色的铝表面变成了黑色。为了达到黑色哑光,可以在氧化前先进行喷砂处理,以形成无光表面,经过氧化着色就成了哑光黑色。 所用材料及设备极多,其中包括一些强酸和强碱等危险品,及重污染设备,先后要数十道工序及专门技术才能完成,你个人恐难完成。委托综合性电镀厂,或铝氧化工厂加工是合适的选择。
电解也可以就是水里加硝酸5%-20%在溶液底部放块和面积一样大的铅版,尽量厚电的,再找个电流调节器要调的范围大点的,正级那边上夹个框 里边装产品,负极和铅版接 一起,通过调电流,就可以变色,黑色不赶保证,要看你的技术怎么样了,要质量好的色泽,建议你去真空镀。
最常用的铝发黑是将铝在硫酸电解液中通过电流的作用,进行阳极氧化,在铝表面形成一薄层约10微米左右的氧化膜,再用黑色有机染料配制成的染色液进行染色处理。因为人工形成的这种氧化膜有许多肉眼看不到的小孔隙,黑色素可以进入所有孔隙,就使原本是银白色的铝表面变成了黑色。为了达到黑色哑光,可以在氧化前先进行喷砂处理,以形成无光表面,经过氧化着色就成了哑光黑色。 所用材料及设备极多,其中包括一些强酸和强碱等危险品,及重污染设备,先后要数十道工序及专门技术才能完成,你个人恐难完成。委托综合性电镀厂,或铝氧化工厂加工是合适的选择。
1、 湿式镀膜是一种有效的耐磨表面处理方法,先镀Ni,再镀Cr。电解法成膜速度快,厚度几微米。
2、 溅射法是利用等离子流高速空气射流,使滴下的熔融金属喷洒在被处理材料表面,无须真空,效率快。
3、 堆焊法是利用等离子转移弧对钛表面进行堆焊硬化从而具有耐磨性。适合处理较大较厚的大型工件,方法简单,无须在高温下暴露防止力学性能下降。
4、 热扩散法主要用于钢铁材料的硬化处理如渗碳、氮化、硼化等热扩散工艺。离子氮化法与气体氮化不同,离子氮化采用辉光放电等离子体破坏钛表面氧化膜,效率高。近年来用于钛,温度达到850摄氏度,氮化膜厚度从0.7微米增到5.0微米,表面硬度达1200-1600Hv,耐磨性良好。
二、耐蚀性表面处理通常对钛金属及钛合金进行耐蚀性表面处理是为了防止钛在腐蚀性强的硫酸、盐酸等非氧化性酸水溶液中被腐蚀。故采用表面处理方法如下:
5、 大气氧化处理 钛金属及合金放置在高温大气中,氧化膜会增厚,且随时间延长及温度升高而厚度增加,从而放置钛的全面腐蚀及间隙腐蚀,方法简单,但耐久性不高。且有大气氧化处理条件,温度和时间的保障。
6、 贵金属涂覆 钛的氧化膜能保护钛被腐蚀,氧化膜的生成反应公式为:Ti +2H2O枣→TiO2 +4H+ +4e?/P>该反应为阳极反应,可通过提高钛的电位使此反应进行,提高钛的氧化膜稳定性和耐腐蚀性。面积较大时,施加均一电压比较困难故而不适用此方法。贵金属在苛刻环境下也不容易被腐蚀,而且显高电位。因此在钛金属表面涂覆贵金属,有效提高其腐蚀性。通常使用钯(Pd)和钌(Ru)及他们的氧化物进行涂覆,耐腐蚀性非常好。
7、 干式工艺涂覆TiC、TiN膜(CVD、PVD、PCVD) TiC、TiN及TiCN耐腐蚀比Ti更好,方法有气体法、CVD、PVD、PCVD,须在远高于钛相变点温度下加热,使其组织、形状发生变化造成制品不能满足使用要求,CVD、PVD、PCVD法需要特殊设备,成本高,通常此类方法不用于提高耐腐蚀性,偶尔用于提高耐磨性。
三、匠性表面处理所以进行匠性表面处理,主要是因为钛金属广泛应用于建材、手表、眼镜等装饰品,使用钛金属主要是利用其优良的耐蚀性,然饰品需要表面鲜艳、光泽、时髦,故需要进行匠性加工。
1、表面精加工①研磨;②退火加酸洗,表面失去光泽,呈灰色;③真空退火+酸洗,表面呈深灰色;④喷丸(50-500微米玻璃珠),表面呈梨皮状;⑤密条纹加工,150-240#砂带研磨,使其具有长且连续的研磨条纹;⑥花纹压印加工,即凹凸加工,加工表面有凹凸的浮雕图案;⑦化学刻蚀图案。
2、镜面精加工
对于钛材料来说,镜面精加工较难。①软带抛光,表面有硬化层则效率低;②化学抛光,由温度、时间、抛光液因素影响;③电解抛光,无水有机电解液对钛有较好的电抛光作用。
3、着色钛表面本为银白色,着色处理通常有大气氧化法、阳极氧化法、化学处理法。
铝阳极氧化注意事项:
1)对不同的铝合金要采用不同的处理方法,例如:对含硅的铝合金 (特别是铸铝)可经过含 1%~5%的氢氟酸和硝酸混合溶液侵蚀,这样即可以保持良好活化零件表面,确保阳极氧化膜的质量。 不同材质的铝合金、裸铝和纯铝生产的零件、或者大小规格不同的铝和 铝合金零件,一般情况下不能在同一个槽中进行氧化处理。
2)装挂夹具材料必须确保导电良好,一般选用硬铝合金棒、板材, 确保有一定的弹性和强度, 挂钩 宜选用铜和铜合金材料。 如果条件许可, 可以选用金属钛或钛合金做夹具,既可以保证导电良好,又可避免发生 铝和铝合金挂具由于氧化膜处理不干净导致的零件阳极氧化膜层不合 格。 已经使用过的铝和铝合金制作的专用或通用夹具再次使用时,必须退除掉其表面氧化膜层,确保良好接触。 工夹具既要保证足够的导电接触面积,又要尽量减少夹具印痕,如 果接触面太小,会导致烧毁溶蚀阳极氧化零件。
3) 硫酸阳极氧化溶液温度必须严格控制, 最佳温度范围在 18~22℃。 硫酸阳极氧化过程中,需要用压缩空气进行搅拌,并配备制冷装置。 如果没有制冷装置,可以在硫酸电解液中加入 1.5%~2%的甘油或草 酸,使溶液的允许温度提高到 35℃,可以避免或减少氧化膜的疏松或粉 化。
4) 硫酸阳极氧化溶液所使用的水质以及电解液中的有害杂质含量必 须严格控制。 配制硫酸阳极氧化溶液不宜采用自来水,尤其是含镁、钙、二氧化 硅及 Cl-含量高的地下水 。一般情况 下,水中的 Cl-含量达到 25mg/l 时,就会对铝和铝合金材料的阳极氧化 处理产生不良的影响。Cl-(包括其它卤族元素)可破坏阳极氧化膜的生 成,甚至根本形成不了氧化膜。硫酸阳极氧化宜采用软化水或蒸馏水, 溶液中 Cl-含量≤15mg/l,总矿物质≤50mg/l。 硫酸溶液在阳极氧化过程中,会产生油污泡沫及悬浮物杂质,应定 期排除。硫酸阳极氧化溶液中常见的其它有害杂质还有: Cu2+、Fe3+、 Al3+等,其中 Cu2+<0.02g/l;Al3+<25g/l 等,如果杂质含量偏高,可部分 或全部更换硫酸溶液,以保证阳极氧化膜的质量。
区别如下:
1、处理方法不同
电镀是将待电镀材料作为阴极,与镀层金属的相同的金属材料作为阳极(亦有采用不溶性阳极),电解液为含有的镀层金属离子的溶液;阳极与阴极间输入一定的电流。
阳极氧化利用化学或电化学处理,使金属表面生成一种含有该金属成份的皮膜层。作为阳极的金属材料在特定的电解液中通过外加电流使其表面形成膜层的一种材料保护。
2、处理对象不同
电镀方法处理的对象主要是金属与非金属的表面处理的方法。最常使用的电镀金属为镍、铬、锡、铜、银及金等。
阳极氧化处理则是金属表面处理的方法。大多数金属材料(如不锈钢、锌合金、铝合金、镁合金、铜合金、钛合金)都可以在适宜的电解液中进行阳极氧化处理。
3、处理原理不同
电镀是由于电荷效应,金属阳极离子向阴极移动,并在阴极得到电子而沉积在待镀材料上。同时阳极的金属溶解,不断补充电解液中的金属离子。
阳极氧化是利用铝合金其易氧化之特性,藉电化学方法控制氧化层之生成,以防止铝材进一步氧化,同时增加表面的机械性。
参考资料:百度百科:电镀
参考资料:百度百科:阳极氧化
阳极氧化(anodic oxidation),金属或合金的电化学氧化。铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化如果没有特别指明,通常是指硫酸阳极氧化。
为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷,扩大应用范围,延长使用寿命,表面处理技术成为铝合金使用中不可缺少的一环,而阳极氧化技术是目前应用最广且最成功的。
时间的长短温度的高低,浓度比例等。决定膜的厚度。当膜厚超过20时材料的不同就会变成不同的色彩。(不同于染色)
这一行习惯性的把阳极氧化处理称为普通氧化。所以如果你没有说明。别人就当然是做普通氧化。
阳极氧化材料必须是铝或铝合金的?因为铝在酸碱适合的情况下它表面会生成一层氧化膜。(就你把铁放在室外会生锈一样)其他材料不行,对材料是有要求的主要是看铝杂质成份我们做的最多的是7072和6063-5052,碱洗掉自然的氧化层,然后做电解,,,所为当然要导电。
注意。如果铝外表有不导电物质。那氧化就处理不了。