手机铝合金金属外壳一般做二次阳极氧化处理,请问第一次阳极和第二次阳极有什么不同目的?
第一次氧化的目的是为了LOGO的颜色,比如Iphone的咬过的苹果就是第一次氧化的效果。
第二次氧化的目的就是整体的颜色以及表面效果。比如iPhone5土豪金的效果就是第二次氧化做出来的
1、铝合金阳极处理是指阳极氧化铝,是在铝及铝合金表面镀一层致密氧化铝,为了防止其进一步氧化。其原理是阳极效应:是指阳极和电解质之间电流的传输受到抑制而产生的阻塞现象。
2、阳极氧化铝生产工艺
(1)机械抛光;
(2)化学处理去掉某些合金表面的铜成分;
(3)清洗去油;
(4)放入稀硫酸中作为阳极进行通电,生成表面氧化层;
(5)染色;
(6)固定。
扩展资料:
主要性能:
阳极氧化可显著改善铝合金的耐蚀性能,提高铝合金的表面硬度和耐磨性,经过适当的着色处理后具有良好的装饰性能。
铝及其合金阳极氧化膜着色技术可分为3 种:化学染色、电解着色及电解整体着色。化学染色是利用氧化膜层的多孔性与化学活性吸附各种色素而使氧化膜着色,根据着色机理和工艺可分为有机染料着色、无机染料着色、色浆印色、套色染色和消色染色等。
电解着色是将阳极氧化后的铝及其合金在含有金属盐的水溶液中进行交流电解,在氧化膜多孔层的底部沉积金属、金属氧化物或金属化合物,由于电沉积物对光的散射作用而呈现各种色彩。
电解整体着色指铝及其合金在阳极氧化的同时被着色,其特点是氧化与着色一步完成,着色膜具有良好的耐光性、耐热性、耐蚀性及耐磨性。电解整体着色又分为自然发色、电解发色和电源发色法,其中电解发色占主导,自然发色次之,电源发色正在开发中。
参考资料来源:百度百科-阳极氧化铝
参考资料来源:百度百科-阳极效应
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。
1、脱脂处理:铝型材处理前要对铝型材产品进行脱脂,目的是为了去除铝型材表面的防护油层,保障在后期处理时表面的均匀度。
2、酸蚀处理:铝型材脱脂之后必须要进行酸蚀处理,去除铝型材表面的氧化物。
3、碱蚀处理:进行完酸蚀处理之后要进行碱蚀处理,目的同样是为了祛除铝型材表面的氧化物以及在挤压过程中留下的压痕。
4、混合酸处理:在进行完酸蚀和碱蚀之后铝型材表面会残留一层混合元素的灰层,必须利用混合酸去除,露出铝型材本质颜色。
铝材氧化处理注意事项
将不合格的工件固定到固定装置并用铝进行阳极氧化,然后根据在硫酸水溶液中对铝进行阳极氧化的方法进行阳极氧化2至3分钟。薄膜软化并剥落后,用黑麦和氨氮稍微清洗一下。水出来后可以再次进行导电阳极氧化。
铝铯氧化物技术要求在将工件转移到热处理或焊接工艺中以除去表面油之前,先用有机溶剂(特性:澄清,无色液体)洗涤工件,这种方法很普遍。工件的表面因为不可能而形成。焦化油基烧结层(将粉末材料转变为致密物体的过程),该焦化层很难用有机溶剂去除,并且在浸入黑麦中时会引起局部腐蚀。
以上内容参考 百度百科-铝氧化、百度百科-铝阳极氧化
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.
铝是比较活泼的金属,标准电位-1.66v,在空气中能自然形成一层厚度约为0.01~0.1微米的氧化膜,这层氧化膜是非晶态的,薄而多孔,耐蚀性差。但是,若将铝及其合金置于适当的电解液中,以铝制品为阳极,在外加电流作用下,使其表面生成氧化膜,这种方法称为阳极氧化。
通过选用不同类型、不同浓度的电解液,以及控制氧化时的工艺条件,可以获得具有不同性质、厚度约为几十至几百微米的阳极氧化膜,其耐蚀性,耐磨性和装饰性等都有明显改善和提高。 Al及铝合金的阳极氧化所用的电解液一般为中等溶解能力的酸性溶液,铅作为阴极,仅起导电作用。铝及其合金进行阳极氧化时,在阳极发生下列反应:
2Al --->6e- + 2Al3+
在阴极发生下列反应:
6H2O +6e- --->3H2 + 6OH-
同时酸对铝和生成的氧化膜进行化学溶解,其反应为:
2Al + 6H+ --->2Al3+ +3H2
Al2O3 + 6H+ --->2Al3+ + 3H2O
氧化膜的生长过程就是氧化膜不断生成和不断溶解的过程。
第一段a(曲线ab段):无孔层形成。通电刚开始的几秒到几十秒时间内,铝表面立即生成一层致密的、具有高绝缘性能的氧化膜,厚度约0.01~0.1微米,为一层连续的、无孔的薄膜层,称为无孔层或阻挡层,此膜的出现阻碍了电流的通过和膜层的继续增厚。无孔层的厚度与形成电压成正比,与氧化膜在电解液中的溶解速度成反比。因此,曲线ab段的电压就表现出由零急剧增至最大值。
第二段b(曲线bc段):多孔层形成。随着氧化膜的生成,电解液对膜的溶解作用也就开始了。由于生成的氧化膜并不均匀,在膜最薄的地方将首先被溶解出空穴来,电解液就可以通过这些空穴到达铝的新鲜表面,电化学反应得以继续进行,电阻减小,电压随之下降(下降幅度为最高值的10~15%),膜上出现多孔层。
第三段c(曲线cd段):多孔层增厚。阳极氧化约20s后,电压进入比较平稳而缓慢的上升阶段。表明无孔层在不断地被溶解形成多孔层的同时,新的无孔层又在生长,也就是说氧化膜中无孔层的生成速度与溶解速度基本上达到了平衡,故无孔层的厚度不再增加,电压变化也很小。但是,此时在孔的底部氧化膜的生成与溶解并没有停止,他们仍在不断进行着,结果使孔的底部逐渐向金属基体内部移动。随着氧化时间的延续,孔穴加深形成孔隙,具有孔隙的膜层逐渐加厚。当膜生成速度和溶解速度达到动态平衡时,即使再延长氧化时间,氧化膜的厚度也不会再增加,此时应停止阳极氧化过程。阳极氧化特性曲线与氧化膜生长过程如下图所示。 在稀硫酸电解液中通以直流和交流电对铝及其合金进行阳极氧化处理,可获得5~20微米厚,吸附性较好的无色透明氧化膜。
硫酸阳极氧化工艺简单,溶液稳定,操作方便,允许杂质含量范围较宽,电能消耗少,成本低,且几乎可以适用于铝及各种铝合金的加工,所以在国内已得到了广泛的应用。
下表为几种典型的阳极氧化工艺: 配方及工艺条件 直流法 交流法 1 2 3 硫酸(g/L) 50~200 160~170 100~150 铝离子Al3+(g/L) <20 <15 <25 温度(℃) 15~25 0~3 15~25 阳极电流密度(A/dm2) 0.8~1.5 0.4~6 2~4 电压(V) 18~25 16~20 18~30 时间(min) 20~40 60 20~40 搅拌 压缩空气 压缩空气 压缩空气 阴极面积/阳极面积 1.5:1 1.5:1 1 :1 影响氧化膜质量的因素主要有:
①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。
所以,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。
③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。
④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,到最后不再增加。
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。 铬酸阳极氧化是指用5~10%的铬酸电解液对铝及其合金进行阳极氧化的技术。用此法得到的氧化膜具有如下特点:①较薄(与硫酸和草酸氧化膜比),约2~5微米,可保持工件原有精度和粗糙度;②质软弹性高,几乎没有气孔,耐蚀性强于硫酸阳极氧化膜;③不透明,颜色由灰白至深灰色,甚至彩虹色,故不易染色;④由于孔隙少,膜层不用封闭处理就可使用;⑤与有机物的结合力好,因此常用作油漆的底层;⑥与硫酸阳极氧化比,成本较高,使用受到一定限制。
下表是几种铬酸阳极氧化工艺: 配方及工艺条件 1 2 3 铬酸(g/L) 90~100 50~55 30~35 温度(℃) 37±2 39±2 40±2 电流密度(A/dm2) 0.3~2.5 0.3~0.7 0.2~0.6 电压(V) 0~40 0~40 0~40 氧化时间(min) 35 60 60 阴极材料 铝板和石墨 草酸阳极氧化是用2%~10%的草酸电解液通以直流或交流电进行的氧化工艺。
当使用直流电进行阳极氧化时,所得膜层硬度及抗蚀力不亚于H2SO4阳极氧化膜,而且由于草酸溶液对铝及氧化膜的溶解度小,所以可得到比硫酸溶液中更厚的氧化膜层;若用交流电进行氧化,可得较软、弹性好的膜层。草酸阳极氧化的膜层一般为8~20微米,最厚可达60微米。
氧化过程中只要改变工艺条件(如草酸浓度,温度,电流密度,波形等),便可得到银白色、金黄色至棕色等装饰性膜层,不需要再进行染色处理。
草酸阳极氧化电解液对氯离子非常敏感,其质量浓度超过0.04g/L膜层就会出现腐蚀斑点。三价铝离子的质量浓度也不允许超过3g/L。
但草酸阳极氧化成本较高,耗能多(因为草酸电解液的电阻比硫酸,铬酸大),溶液有毒性,且电解液稳定性差。草酸阳极氧化几种工艺如下表所示。 配方及工艺条件 1 2 3 草酸(g/L) 30 ± 3 50 ± 5 50 ± 10 温度(℃) 18 ± 3 30 ± 3 30 ± 3 电流密度(A/dm2) 1~2 1~2 2~3 电压 (V) 110~120 30~35 40~60 氧化时间(min) 120 30~60 30~60 阴极材料 碳棒 碳棒 电源 直流 直流 交流 在电解液中加入某些物质,使其在形成氧化膜的同时被吸附在膜层中,从而获得光滑,有光泽,均匀不透明的类似瓷釉和搪瓷色泽的氧化膜,称“瓷质阳极氧化膜”或“瓷质氧化膜”。这种氧化膜弹性好,抗蚀性好,染色以后可得到具有塑料感的外观。所得膜厚约6~25微米。
下面是瓷质氧化的两种方法:
①在硫酸或草酸溶液中加入某些稀有金属元素(如钛,钍等)的盐类:氧化过程中,由于这些盐类的水解作用产生发色物质沉积于氧化膜孔隙中,形成类似瓷釉的膜层,硬度高,可以保持零件的高精度和高光洁程度,但成本昂贵,溶液使用周期短,工艺条件要求严。
②以铬酐和硼酸的混合液为阳极氧化液:成分简单,成本低,氧化膜弹性好,但硬度较前一种低,可用于一般装饰性瓷质氧化表面处理。瓷质阳极氧化溶液及工艺条件如下表所示。 配方编号 电解液组成 质量浓度/ g·L 温度 /℃ 电流密度 /
A/dm2 电压 /
V 时间/
min 说 明 1 铬酐
草酸
硼酸 35~40
5~12
5~7 45~55 0.5~1.0 25~40 40~50 1.膜层为乳白色,可以染色 2.膜厚10~ 16μm
3.适用于一般装饰性零件 2 铬酐
硼酸 30~40
1~3 40~50 起始: 2~3
终止:0.1~0.6 逐渐升高
90~110
保持
40~80 升压时间<5 保持:35~55
总时间:40~60 1.溶液稳定性好,操作方便,2.膜层为灰色 3.厚度10~15μm
4.适用于一般装饰性零件,成本低 3 草酸钛钾
硼酸
草酸
柠檬酸 35~45
8~10
2~5
1~1.5 24~28 起始:2~3
终止:0.6~1.2 逐渐升高
90~110
保持
90~110 升压时间
5~10 保持:25~30
总时间:40~60 1.膜层为灰白色,硬度高 2.膜厚8~16μm 3.适用于耐磨的高精度零件装饰4.成本高,溶液使用寿命短 注:阴极材料可用纯铝,铅板或不锈钢板。
在氧化溶液中,各种组分的变化将对氧化膜的色泽起决定作用:如随铬酐的升高,膜层颜色向不透明灰色方向转化;随硼酸升高,膜层颜色向乳白色方向转化;而随草酸的升高,膜层颜色向黄色方向转化。