铝合金阳极处理

所谓铝的阳极氧化是一种电解氧化过程，在该过程中，铝和铝合金的表面通常转化为一层氧化膜，这层氧化膜具有保护性、装饰性以及一些其他的功能特性。从这个定义出发的铝的阳极氧化，只包括生成阳极氧化膜这一部分工艺过程。

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。

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、钢、镉、钽、锆等。

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

铝材阳极氧化工艺流程：

机械抛光——除油——水洗——化学抛光——水洗——阳极氧化——水洗——封闭—机械光亮.

化学抛光商品：铝材碱性抛光液 阳极氧化商品：铝材阳极氧化液 封闭商品：铝材着色封闭液 铝材阳极氧化和染色工艺

经过染色法处理的铝制品，颜色美观、鲜艳、抗腐蚀性、耐磨性及绝缘性高于一般的铝制品。将铝的工件悬于适当的电解质溶液内，以此作阳极进行电解。在电解过程中，水中的氢氧根离子在阳极放出电子成为水和新生态的氧，它使铝氧化成较厚的氧化铝膜，因为这个过程是金属制品作阳极被氧化的，所以叫做阳极氧化。铝制品经阳极氧化后，再经着色、封闭、处理即成染色品。  

一、染色工艺

1.预处理:

铝制件在多次机械加工过程中，沾有较多的油脂、少量磨料、灰尘及有缺陷的氧化膜等，这些物质导电性差，不能进行阳极氧化，故需预先处理。方法是用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作清洗剂，将铝件浸入，用毛刷刷洗，然后风干，再浸入水中，多次清洗。油去尽后，立即用热水冲洗。如果表面生成一层黑色的膜，还要放在32%的硝酸溶液浸泡20秒钟，以便除去黑膜，最后用冷水冲洗干净。浸入蒸馏水中，备作制氧化膜用。 

2.阳极氧化:

⑴硫酸电解液的配制:由硫酸18-20公斤和去离子水80-82公斤混合而成，此时溶液比重约为1.125-1.140。有时为了获得防护性能好的氧极氧化膜，通常往硫酸电解液中添加少量草酸。

⑵氧化工艺:将线路仪表安装好，将要染色铝件作阳极并全部浸入电解液中，然后接通电源，按下列工艺条件控制。

电解液温度控制在12-25℃，阳极电流密度1-2安/分米2，槽中电压13-23伏之间。时间30-40分钟左右。

按上述工艺操作完毕，随时将铝件从电解液中取出，把所沾的酸液用清水冲洗干净，低凹部分更应注意，否则会有白斑出现。酸液清洗干净后，浸入清洁水中备用。

3.染色:

铝件经过阳极氧化后，表面形成了能吸附，以共价键或氢键等键型键合而成有色络合物，出现色泽。

⑴染料选择:染料分无机染料和有机染料两种。无机染料多为无机盐组成，染色时将铝件分别在甲、乙两种化合物溶液中浸泡，生成带色化合物，达到染色目的。

无机染色溶液。

染料颜色 溶液甲 溶液乙 染色化合物名称   名称 浓度 名称 浓度 ：

蓝或浅蓝 亚铁氰化钾10-50氯化铁10-100普鲁士蓝   褐色 铁氰化钾10-50硫酸铜10-100铁氰化铜   黑色 醋酸钴50-100高锰酸钾15-25氧化钴   黄色 重铬酸钾50-100醋酸铅100-200重铬酸铅   金黄色 大苏打10-50高锰酸铅10-50三氧化二锰   白色 醋酸铅10-50硫酸钠10-50硫酸铅   橙黄色 铅酸铝5-10硝酸银50-100铬酸银

有机染料品种繁多，现将常用染料，染液浓度，所呈色泽列表介绍如下，以供参考。

染料色泽 染料名称 染液浓度 备注

黄色 酸性媒介RH直接黄棕D3G醇溶黄GR直接冻黄G0.7-11-50.5-11-2

凡是酸性染料都应加入冰醋酸1-2毫升调整pH用酒精作溶剂:黄色 茜素黄印地素桔黄,酸性橙H 1-211-2

该染料染色须加亚硝酸钠10克，温水一升配成染色液，染色时间30分钟，再在硫酸25毫升温水一升中显色一分钟。

红色 直接耐晒桃红G酸性大红GR茜素红S 2-55-105-10   红色 碱性玫瑰精酸性橙Ⅱ 0.753 两种染料分别溶解后合并为一升   草绿 直接耐晒翠绿直接绿B 3-52-5

蓝色 直接耐晒翠蓝GL活性艳蓝酸性湖蓝V酸性湖蓝A 2-5522-5

黑色 酸性毛元ATT酸性皮元NBC 10-1510-15 

二、染色操作:

①染单色法:将经阳极氧化，用清水洗净的铝制品，立即浸入40-60℃的着色液中浸泡。浸泡时间:浅色30秒钟-3分钟；深色、黑色3-10分钟。染后取出，用清水洗净。

②染多色法:若在同一铝件上染两种或多种不同颜色、或印出山水、花鸟、人物、文字时，则其手续甚繁，有涂料掩蔽法、直接印染法、泡沫塑料扑染法等。上述各法操作不同，但原理一致。现将涂料掩蔽法介绍如下:此法主要是将快干易清洗的清漆薄而均匀地涂刷在真正需要的黄色上，把它掩蔽起来。待漆膜干后，将铝件全部浸入稀铬酸溶液中，以退去未涂刷清漆部分的黄色，取出，用清水洗去酸液，低温烘干后，再染红色，如欲染第三、四色可照上法操作。   4.封闭:经染色的铝件用水洗净后，立即放入90-100℃的蒸馏水中煮30分钟。经过这样处理后，表面变得均匀无孔，形成致密的氧化膜。着色所涂的染料就沉淀在氧化膜内，再也擦不掉了，被封闭后的氧化膜不再具有吸附性，并且耐磨、耐温、绝缘性都得到加强。

将经过封闭处理的铝件的表面擦干，再用软布擦亮，就能得到美丽鲜艳的铝制品，如染多色，封闭处理后，应将铝件上所涂的保护剂除去，小面积用棉花沾丙酮揩去，大面积可将染色铝件浸入丙酮内把漆洗去。 

  三、注意事项

1.铝件洗油处理后，应立即进行氧化，不应放置过久。铝件制作氧化膜时，要全部浸入电解液中，槽电压从头至尾要平稳一致，同一批产品，必须完全一致，这一点即使在染色时亦应遵循。

2.在阳极氧化过程中，电解质中溶液的铝、铜、铁等不断增加，影响铝的光泽等。当铝含量大于24克/升，铜大于0.02克/升，铁含量大于2.5克/升时，电解液应考虑更换。

3.购买原料与染料要选择纯度高的产品，因一般杂质稍多或掺有元明粉、糊精时，染色效果不佳。

4.大量染色时，染液初浓后淡，染出颜色即会出现深浅不一，故应注意适时掺兑稍浓染液，尽可能保持染液浓度的一致性。

5.染多色时，应先染浅色后染深色，由黄、红、蓝、棕、黑顺序染色。染第二色前，喷漆应干燥，使涂料紧贴铝面，否则染料会浸入，出现毛边界限不明等。

相关名词：阳极氧化铝板,氧化铝,铝材,铝制品,铝板,着色阳极氧化

铝及铝合金气虽能自形层氧化膜,膜薄（40-

50A）疏松孔,非晶态、均匀连续膜层,能作靠防护装饰性膜层.随着铝制品加工工业断发展,工业越越广泛采用阳极氧化或化氧化,铝及铝合金制件表面层氧化膜,达防护装饰目.

经化或电化抛光铝及铝合金制件,进行阳极氧化处理,光洁、光亮、透明度较高氧化膜层,再经染色,各种色彩鲜艳夺目表面.某种特定技术条件加氧化处理,其表面形仿釉膜层,使铝制品表面获特殊装饰效.据完全统计,我目前铝铝合金装饰性氧化技术已发展几十种,使我铝制品加工工业发展新月异.

所：铝合金氧化作用防护装饰性.

、\x09化氧化：

经化氧化处理获氧化膜,厚度般0.4um,质软、耐磨抗蚀性能均低于阳极氧化膜.所,除特殊用途外,少单独使用.较吸附能力,其表面再涂漆,效提高铝制品耐蚀性装饰性.

铝及铝合金化氧化处理,按其溶液性质,碱性酸性溶液氧化处理两类,按其膜层性质则氧化物膜层、磷酸盐膜层、铬酸盐膜及铬酸～磷酸盐膜等.

二、阳极氧化：

经阳极氧化处理获氧化膜,厚度般5-20v

m,硬质阳极氧化膜厚度达60-

2500m.其膜层具似特性：

（1）硬度较高.纯铝氧化膜硬度比铝合金氧化膜硬度高.通,硬度与铝合金份、阳极氧化电解液技术条件关.阳极氧化膜仅硬度较高,且较耐磨性.尤其表面层孔氧化膜具吸附润滑剂能力,进步改善表面耐磨性能.

(2)较高耐蚀性.由于阳极氧化膜较高化稳定性.经测试,纯铝阳极氧化膜比铝合金阳极氧化膜耐蚀性.由于合金夹杂或形金属化合物能氧化或溶解,使氧化膜连续或产空隙,使氧化膜耐蚀性降低.所,般经阳极氧化所膜必须进行封闭处理,才能提高其耐蚀性能.

(3)较强吸附能力.铝及铝合金阳极氧化膜孔结构,具强吸附能力,所给孔内填充各种颜料、润滑剂、树脂等进步提高铝制品防护、绝缘、耐磨装饰性能.

（4）绝缘性能.铝及铝合金阳极氧化膜,已具备金属导电性质,良绝缘材料.

(5)绝热抗热性能强.阳极氧化膜导热系数低于纯铝?阳极氧化膜耐温1500℃左右,纯铝能耐660℃.综所述,铝铝合金经化氧化处理,特别阳极氧化处理,其表面形氧化膜具良防护装饰等特性.,广泛应用于航空、电气、电、机械制造轻工工业等面.