铝型材阳极氧化膜厚分几级

1、耐腐蚀氧化铝膜是致密的透明的保护膜，氧化铝的化学性质稳定，非常耐腐蚀。而纯铝的氧化膜甚至比铝型材的氧化膜更加耐腐蚀。

2、硬度高

阳极氧化工业铝型材表面的氧化膜比铝材基体本身要高，起到保护铝型材的作用。并且氧化膜还起到耐磨的作用，表面多孔的氧化膜具有吸附润滑剂的能力，时工业铝型材表面更加耐磨。

3、绝缘性

工业铝型材阳极氧化膜不属于金属物质，氧化铝不导电，是一种良好的绝缘材料。特别适用于一些电子、电气设备厂家。

4、绝热性

阳极氧化膜的导热系数大大低于铝型材基体，氧化铝膜可以耐高温最高1500℃，而铝型材基体最多只能承受660度的高温。

5、吸附力

工业铝型材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。

铝合金的钝化与阳极处理是两个概念。铝合金的钝化是铝合金和药水直接反应，生成钝化膜，来提高耐蚀能力和结合力，阳极处理是通过施加电场使金属生成氧化膜，耐蚀能力好，外观更加均匀。金属如铝、镁、铬等虽然易离子化，但由于它们在大气或水中容易生成一层腐蚀产物的薄膜，从而却提高了耐蚀性。通过化学或电化学方法使金属表面状态发生变化，使其溶解速度急剧下降，使耐蚀性提高，此种工艺过程称为钝化。钝化往往伴随阳极电位突然升高，从而使阳极反应难以进行，使金属腐蚀速度减慢或停止。由于钝化能显著提高金属的耐蚀性，故在机械、电子、仪器、日用品、军工器械等领域广泛应用。阳极化处理，一种金属表面处理工艺，金属材料在电解质溶液中，通过外施阳极电流使其表面形成氧化膜的一种材料保护技术。又称表面阳极氧化。金属材料或制品经过表面阳极化处理后，其耐蚀性、硬度、耐磨性、绝缘性、耐热性等均有大幅度提高。实施阳极化处理最多的金属材料是铝。铝的阳极氧化一般在酸性电解液中进行，以铝为阳极。在电解过程中，氧的阴离子与铝作用产生氧化膜。这种膜初形成时不够细密，虽有一定电阻，但电解液中的负氧离子仍能到达铝表面继续形成氧化膜。随着膜厚度增大，电阻也变大，从而电解电流变小。这时，与电解液接触的外层氧化膜发生化学溶解。当铝表面形成氧化物的速度逐渐与化学溶解的速度平衡时，这一氧化膜便可达到这一电解参数下的最大厚度。铝的阳极氧化膜外层多孔，容易吸附染料和有色物质，因而可进行染色，提高其装饰性。氧化膜再经热水、高温水蒸气或镍盐封闭处理后，还能进一步提高其耐蚀性和耐磨性。除铝外，工业上采用表面阳极化处理的金属还有镁合金、铜和铜合金、锌和锌合金、钛合金、钢、镉、钽、锆等。

影响铝型材阳极氧化膜质量的主要因素有一下7点：①电流密度：在一定限度内，电流密度升高，膜生长速度升高，氧化时间缩短，生成膜的孔隙多，易于着色，且硬度和耐磨性升高；电流密度过高，则会因焦耳热的影响，使零件表面过热和局部溶液温度升高，膜的溶解速度升高，且有烧毁零件的可能；电流密度过低，则膜生长速度缓慢，但生成的膜较致密，硬度和耐磨性降低。铝氧化，用于防护，装饰及纯装饰加工时，多使用允许浓度的上限，即20%浓度的硫酸做电解液。②氧化时间：氧化时间的选择，取决于电解液浓度，温度，阳极电流密度和所需要的膜厚。相同条件下,当电流密度恒定时,膜的生长速度与氧化时间成正比；但当膜生长到一定厚度时,由于膜电阻升高,影响导电能力,而且由于温升,膜的溶解速度增大，所以膜的生长速度会逐渐降低，到较后不再增加。③硫酸浓度：通常采用15%——20%。浓度升高，膜的溶解速度加大，膜的生长速度降低，膜的孔隙率高，吸附力强，富有弹性，染色性好（易于染深色），但硬度，耐磨性略差；而降低硫酸浓度，则氧化膜生长速度加快，膜的孔隙少，硬度高，耐磨性好。④电解液温度：电解液温度对氧化膜质量影响很大。温度升高，膜的溶解速度加大，膜厚降低。当温度为22——30℃时，所得到的膜是柔软的，吸附能力好，但耐磨性相当差；当温度大于30℃时，膜就变得疏松且不均匀，有时甚至不连续，且硬度低，因而失去使用价值；当温度在10——20℃之间时，所生成的氧化膜多孔，吸附能力强，并富有弹性，适宜染色，但膜的硬度低，耐磨性差；当温度低于10℃，氧化膜的厚度增大，硬度高，耐磨性好，但孔隙率较低。因此，生产时必须严格控制电解液的温度。要制取厚而硬的氧化膜时，必须降低操作温度，在氧化过程中采用压缩空气搅拌和比较低的温度，通常在零度左右进行硬质氧化。⑤搅拌和移动：可促使电解液对流,强化冷却效果，保证溶液温度的均匀性，不会造成因金属局部升温而导致氧化膜的质量下降。⑥电解液中的杂质：在铝阳极氧化所用电解液中可能存在的杂质有Clˉ,Fˉ,NO3ˉ,Cu2+,Al3+,Fe2+等。其中Clˉ,Fˉ,NO3ˉ使膜的孔隙率增加,表面粗糙和疏松。若其含量超过极限值,甚至会使制件发生腐蚀穿孔（Clˉ应小于0.05g/L,Fˉ应小于0.01g/L）；当电解液中Al3+含量超过一定值时，往往使工件表面出现白点或斑状白块,并使膜的吸附性能下降,染色困难（Al3+应小于20g/L）；当Cu2+含量达0.02g/L时，氧化膜上会出现暗色条纹或黑色斑点；Si2+常以悬浮状态存在于电解液中,使电解液微量混浊,以褐色粉状物吸附于膜上。⑦铝合金成分：一般来说,铝金属中的其它元素使膜的质量下降，且得到的氧化膜没有纯铝上得到的厚,硬度也低，不同成分的铝合金,在进行阳极氧化处理时要注意不能同槽进行。

铝合金阳极氧化厚度，表面上形成氧化铝薄层，其厚度为5～30微米，硬质阳极氧化膜可达25～150微米。

阳极氧化后的铝或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可达250～500千克/平方毫米，良好的耐热性，硬质阳极氧化膜熔点高达2320K，优良的绝缘性，耐击穿电压高达2000V，增强了抗腐蚀性能，在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。

氧化膜薄层中具有大量的微孔，可吸附各种润滑剂，适合制造发动机气缸或其他耐磨零件；膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩。

有色金属或其合金（如铝、镁及其合金等）都可进行阳极氧化处理，这种方法广泛用于机械零件，飞机汽车部件，精密仪器及无线电器材，日用品和建筑装饰等方面。

扩展资料

阳极氧化与导电氧化的区别：

1、阳极氧化是在通高压电的情况下进行的，它是一种电化学反应过程而导电氧化(又叫化学氧化)不需要通电，只需要在药水里浸泡就行了，它是一种纯化学反应。

2、阳极氧化需要的时间很长，往往要几十分钟，而导电氧化只需要短短的几十秒。

3、阳极氧化生成的膜有几个微米到几十个微米，并且坚硬耐磨；导电氧化生成的膜仅仅0.01—0.15微米，耐磨性不是很好，但是既能导电又耐大气腐蚀，这就是它的优点。

4、氧化膜本来都是不导电的，但因为导电氧化生成的膜实在是很薄，所以就是导电的。

参考资料：百度百科-阳极氧化

导致铝合金阳极氧化膜膜厚不均匀的原因有：

1.挂具的导电不良，松挂或者掉齿。

2.工件的材料不一样，铝合金在出镗之后其实在内部的微观结构有很大的不一样，经过热轧的金属有一定的微观织构，产生了各项异性，一块金属在不同方向上的电导是不一样的，所以会导致不同的电流密度，造成膜厚不一。

3.电力线的分布上，一个工件的形状不一样在不同位置的电力线分布也不一样，所以在不同位置的电流密度也不一样，所以膜厚不一.这个可以通过象形阳极或者辅助阴极来解决。

阳极氧化液的温度对膜厚均匀性有重要的影响，温度高会使得阳极氧化膜的溶解速度加快，氧化膜较薄，反之，氧化膜较厚。阳极氧化反应要在较低的温度下进行，生产中是通过用冷水与槽液热交换来完成的，氧化槽上端的槽液通过热交换器之后抽回氧化槽，抽回槽液与原槽液有温差，由于氧化槽的体积比较大，槽液的循环不够，抽回槽液的分配不均匀，会使得氧化槽液产生温度差。以卧式生产线为例，同根型材两端膜厚不同，可能是因为槽液两端有温度差，同挂料上下膜厚不同，可能是因为槽液上下有温度差。

同根铝型材上的几个面，甚至凹槽内，膜是否均匀，与对应的阴极面积有较大的关系。阴极面积大，使得分布于铝型材各部位的电流密度均匀，因而膜厚也均匀。在卧式线生产中有时会出现同挂料每根型材相同部位膜厚偏低的现象，这很有可能是因为与该部位相对应的阴极板出现了松动，甚至是脱落，使得阴极面积减少，导致膜厚偏低。

在实际生产过程中，还有其他的原因也会导致氧化膜膜厚的不均匀，例如夹具与型材接触不良，接触面积过小，会使得氧化膜不完整或无氧化膜。另外硫酸浓度大范围变动会使得不同槽料的氧化膜膜厚不一样 ，硫酸浓度大范围改变会使得计算氧化膜厚度的经验公式（δ=kIt）中的k不准确，因此得到的氧化膜膜厚也就不一致。在生产中只要将上述问题一一解决，就能保证氧化膜膜厚均匀。