铝在做普通阳极氧化后是什么颜色
铝在做普通阳极氧化后氧化发白,也可以进一步钝化发黑。
氧化铝为一种白色无定形粉末,它有多种变体,其中最为人们所熟悉的是α-AlO和β-AlO。自然界存在的刚玉即属于α一AlO,它的硬度仅次于金刚石,熔点高、耐酸碱,常用来制作一些轴承,制造磨料、耐火材料。
如刚玉坩埚,可耐1800℃的高温。AlO由于含有不同的杂质而有多种颜色。例如含微量Cr(III)的呈红色,称为红宝石;含有Fe(II),Fe(III)或Ti(IV)的称为蓝宝石。
化学符号为Al,原子序数:13。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素,其蕴藏量在金属中居第2位。在金属品种中,仅次于钢铁,为第二大类金属。
扩展资料
铝的重量轻和耐腐蚀,是其性能的两大突出特点。
1、铝的密度很小,仅为2.7 g/cm³,虽然它比较软,但可制成各种铝合金,如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外,宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。
例如,一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝,一艘大型客船的用铝量常达几千吨。
2、铝的导电性仅次于银、铜和金,虽然它的导电率只有铜的2/3,但密度只有铜的1/3,所以输送同量的电,铝线的质量只有铜线的一半。
铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力,而且有一定的绝缘性,所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。
3、铝是热的良导体,它的导热能力比铁大3倍,工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。
4、铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银),在100 ℃~150 ℃时可制成薄于0.01 mm的铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等,还可制成铝丝、铝条,并能轧制各种铝制品。
铝件进行化学导电氧化后具有一定的防腐蚀性和导电性 ,在电子设备上 ,铝材零部件化学导电氧化后可以防止电磁信号的干扰。化学导电氧化从色泽上分,有银白色导电氧化和彩色导电氧化,后者又可分为土黄色、彩虹色和金黄色导电氧化。1.氧化膜无色透明,膜层厚度较薄,约为0.3~0.5μm,导电性良好,主要用于变形的铝制电器零件。2.膜层厚约0.5μm,无色至彩虹色、深棕色,抗腐蚀性好,孔少。应用于不适于阳极氧化的较大部件或组合件。3.氧化膜为金黄色和彩虹色,耐蚀性较好,适合用于铝合金焊接件的局部氧化。4.氧化膜为彩虹色,膜薄,其导电性比2号配方更好,适合于要求有一定导电性的零件。5.经化学导电氧化后,膜层需进行后处理填充一下。其后处理配方为:30~50g/LK2Cr2O7(或Na2Cr2O7)(CP级)90~95℃,5~10min。它通常用于喷漆工艺或电泳漆工艺的底层。6.仅降低NaF含量,膜层外观由彩虹色转为金黄色。提高NaF含量,降低铁氰化钾含量,氧化时间更短一些,膜层外观为土黄色,不再是彩虹色。
导电氧化和阳极氧化的成膜工艺不一样,但成膜原理是差不多的,区别在于导电氧化的膜层较薄≤1μm,阳极氧化膜层厚度在5μm以上,阳极氧化膜是不导电的,耐蚀性比较好,导电氧化膜的耐蚀性较差。
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,所以就是导电的了。
扩展资料:
在现实工艺中,针对铝合金的阳极氧化,比较多,可以应用在日常生活中,以为这种工艺的特性,使铝件表面产生坚硬的保护层,可用于生产厨具等日用品。但铸造铝的阳极氧化效果不好,表面不光亮,还只能是黑色。铝合金型材就要好一点。
化学导电氧化从色泽上分,有银白色导电氧化和彩色导电氧化,后者又可分为土黄色、彩虹色和金黄色导电氧化。
1.氧化膜无色透明,膜层厚度较薄,约为0.3~0.5μm,导电性良好,主要用于变形的铝制电器零件。
2.膜层厚约0.5μm,无色至彩虹色、深棕色,抗腐蚀性好,孔少。应用于不适于阳极氧化的较大部件或组合件。
3.氧化膜为金黄色和彩虹色,耐蚀性较好,适合用于铝合金焊接件的局部氧化。
4.氧化膜为彩虹色,膜薄,其导电性比2号配方更好,适合于要求有一定导电性的零件。
5.经化学导电氧化后,膜层需进行后处理填充一下。其后处理配方为:30~50g/LK2Cr2O7(或Na2Cr2O7)(CP级):90~95℃,5~10min。它通常用于喷漆工艺或电泳漆工艺的底层。
参考资料:百度百科——阳极氧化
参考资料:百度百科——化学导电氧化
发灰发黑色是阳极化的时间太长,导致表面氧化膜太厚造成的。如果不着色的情况下。普通阳极氧化20MU以下是白色。大于25后就会变成灰色跟深绿色。发灰发黑是时间长了,厚度比较大的原因导致的。
阳极氧化原理:
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。
一般来讲阳极都是用铝或者铝合金当作阳极,阴极则选取铅板,把铝和铅板一起放在水溶液,这里面有硫酸、草酸、铬酸等,进行电解,让铝和铅板的表面形成一种氧化膜。在这些酸中,最为广泛的是用硫酸进行的阳极氧化。
1.电解溶液中杂质的影响
铝合金制品着色好坏程度,绝大部分取决于氧化膜的形成质量。因此,在硫酸阳极氧化溶液中,杂质对氧化膜的影响不容忽视,其杂质主要是铜、铁、铝等金属离子及有机杂质污染物,要及时清除掉,保持溶液的正常使用范围。
(1)铜离子会置换沉积到铝制件表面上,造成氧化膜松孔,并降低透明度、防蚀能力和电绝缘性能,因此,铜离子含量不允许超过0.02g/L。
(2)氯离子来自自来水或冷却管破裂后冷却水,氯离子含量应低于0.2g/L,否则所生成的氧化膜粗糙而疏松,严重时铝件表面受浸蚀(击穿)。
(3)铝离子电解液中铝离子是逐步增长的,当含量大于25g/L时,电解液导电性能下降,制件表面呈现白点或块状白斑,并使膜层吸附能力下降,染色困难。
(4)铁离子电解液中铁离子不允许超过0.2g/L,否则要出现暗色条纹斑点。
(5)有机杂质会阻碍氧化膜的生成,膜吸附油污后,使着色不均匀,出现花斑。
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。
1、 氧化染色原理
众所周知,阳极氧化膜是由大量垂直于金属表面的六边形晶胞组成,每个晶胞中心有一个膜孔,并具有极强的吸附力,当氧化过的铝制品浸入染料溶液中,染料分子通过扩散作用进入氧化膜的膜孔中,同时与氧化膜形成难以分离的共价键和离子键。这种键结合是可逆的,在一定条件下会发生解吸附作用。因此,染色之后,必须经过封孔处理,将染料固定在膜孔中,同进增加氧化膜的耐蚀、耐磨等性能。
2、 阳极氧化工艺对染色的影响
在氧化染色整个流程中,因为氧化工艺原因造成染色不良是比较普遍的。氧化膜的膜厚和孔隙均匀一致是染色时获得均匀一致颜色的前提和基础,为获得均匀一致的氧化膜,保证足够的循环量,冷却量,保证良好的导电性是举足轻重的,此外就是氧化工艺的稳定性。
硫酸浓度,控制在180—200g/l。稍高的硫酸浓度可促进氧化膜的溶解反应加快,利于孔隙的扩张,更易于染色;
铝离子浓度,控制在5—15 g/l。铝离子小于5g/l,生成的氧化膜吸附能力降低,影响上色速度,铝离子大于15g/l时,氧化膜的均匀性受到影响,容易出现不规则的膜层。
氧化温度,控制在20℃左右,氧化槽液的温度对染色的影响非常显著,过低的温度致使氧化膜的膜孔致密,染色速度显著减缓;温度过高,氧化膜蔬松,容易粉化,不利于染色的控制,氧化槽的温差变化应在2℃以内为宜。
电流密度,控制在120—180a/m2。电流密度过大,在膜厚一定的情况下,就要相应地缩短铝制品在槽中的电解时间,这样,氧化膜在溶液中的溶解减少,膜孔致密,染色时间加长。同时,膜层容易粉化。
膜厚,染色要求氧化膜厚度一般在10µm以上冲溶液。膜厚过低,染色容易出现不均匀现象,同时在要求染深色颜色(如黑色)时,因为膜厚不够,导致染料的沉积量有限,无法达到要求的颜色深度。
总而言之,阳极氧化作为染色的前工序,是染色的基础。阳极氧化的问题在染色之前,我们很难看到或者根本无法看到,一旦染上色之后,我们会清晰地看到诸如颜色不均匀的现象。而此时,生产工作者往往会把问题的原因归于染色的不正常,而忽略在氧化工艺上寻找原因。我在刚接触氧化染色时就常犯这些错误。
二、染色的原因
1、染色前的水洗
阳极氧化之后,氧化膜的膜孔中残留有硫酸溶液,因此,染色之前必须将铝制品彻底清洗干净。避免给染色槽带人杂质离子,尤其是磷酸根离子、氟离子等,在染色槽之前设立纯水清洗,并且要对水质进行监控是十分必要的。
2、2染色槽的配制
在染色所用的染料中,大多数是有机染料,有机染料容易发霉。为有效地防止槽液发霉,配制槽液前,可以用漂白粉,苯酚一类的药物将槽体消毒。配制槽液时,加人防霉剂可以有效地延长染色液的使用时间。槽液配好之后要存放数小时,才能投入使用,为保证ph值稳定,可以加入醋酸——醋酸钠缓
3、染色过程控制
(1)温度
染色过程中,染色速率随温度的升高而加快,因此,染一定深度的颜色所需的时间随温度升高而缩短。同时,槽液温度上升,同步封孔也会加快,如果温度过高,同步封孔过快,在染料分子还未有足够量吸附在膜孔中,染料的积聚就会因氧化膜的膜孔闭合而中止,无法达到要求的深度,而相对较低的温度下染色,可以染出更深的颜色,但相应的时间要长,因而,针对不同的色泽要求,可以适当调整染色温度,避免染色时间过长或过短。
(2)染料浓度
根据吸附定律,在一定工作条件下,染料在阳极氧化膜上的吸附量随着染料浓度的提高而增大。不过,这一规律只在氧化膜本身还具有吸附能力时适用。对于不同深度的颜色,染料浓度也应作相应调整,在最初配制槽液时,尽可能配制较低浓度的溶液,随着生产的进行,染料不断地消耗,要不断补充消耗的部分,补充时要少量多次。如果对染料进行浓度测定,要考虑杂质离子的影响,实际的有效浓度跟检测可能有较大差别,因此,要定期对染色槽的实际染色力进行对比检测。
为保证稳定的染色力,生产一段时间后,可以部分的更换槽液。
(3)时间
跟电解着色一样,当其它条件不变时,颜色随时间的延长逐渐加深,一般情况,当氧化条件确定,染色液浓度、温度等确定。我们只有通过调整染色时间以获得客户要求的颜色深度,如果染色时间太短就已获得所要求的颜色,这存在两点弊端,一是上色太快,要获得均匀一致的颜色不容易;二是上色太快,所获得的颜色耐侯性不够。染色时间太长,或者无论染多长时间都不能获得要求的颜色深度,此时我们要考虑氧化膜是不是太薄或者染料浓度太低。
(4)ph值
一般要求ph值是5~6,稳定的ph值对染色非常重要,对混合染料尤其如此,不同的ph值,可能会有不同的色调,为加强ph值的稳定性,在配制槽液时加入缓冲溶液是一种可行的办法,同时要加强染色前的水洗,避免带人酸性物质。
4、染色后水洗
染色之后,要将铝制品进行水洗,以除去附在铝制品表面的浮色,此时要注意水洗槽的水质,因为染料分子与氧化膜的结合是可逆的,当水中存在较多杂质离子时,会促使染料分子与氧化膜分离进入水中,此时就表现出褪色,这种褪色往往是不均匀的,最终导致同一支料上产生色差。
三、封孔的原因
封孔处理是阳极氧化不可缺少的一部分,在氧化染色后,唯有进行封孔处理才能保证染色膜的原有颜色,封孔工艺可以有多种,蒸气封孔、热水封孔、中温封孔都是不错的选择,部分染料还可以选择冷封孔工艺。封孔后可能会因为褪色而使颜色较封孔前略为变浅,但只要稍加注意即可。
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已解决
阳极氧化染色出来上下深浅不一致怎么解决?
染色出来同一挂货上面深下面浅,就连一个货也是这样的,上面那头深,下面浅,请问怎么解决,望高手赐教
睡不着眯着笑 5-05 12:00
最佳答案
如果你有测量两头的光泽你会发现两头的光泽也不一样我前几天也遇见了同样的问题,同一产品上下和左右的LAB值大批不一样,如果你的产品有化抛这道工序,你可以先从化抛药水解决,化抛药水不打气会造成上下温度不一样
200214520 5-08 01:44
其他答案
可能是经冷却循环Pump管路出口离工件太近, 药液出口不可直接对著工件. 最好在槽的一端均匀的打到另一端. 此外, 阴阳极间的极间距最好在25cm以上.
参考资料:我的经验
chentwutwu 5-09 22:27
不是。是你的挂具导电问题。以前我们也遇到过这个问题。
如果不是材料放在挂上接触不好的情况,
通缉犯119 5-11 14:55
铝及铝合金导电氧化工艺操作简便,无需专用设备,近年来有关导电氧化膜层易于吸附有机涂料,结合力良好的认识得到进一步的提高,因而用作涂装(电泳、喷漆)基底的应用范围也得到逐步扩大。
预处理工艺中需要注意的具体细节
铝质材料在空气中是极不稳定的,容易生成用肉眼也难以识别的氧化膜。由于铝件加工工艺方法的不同,如铸造成型,或是由延压板材直接剪切而成,或是机械精细加工成型,或是经不同工艺成型后又经热处理或焊接等,工件表面都会呈现不同状态,不同程度的污物或痕迹,为此在前处理工序中必须根据工件表面的实际情况选择前处理的工艺方法。
(1)精细加工件在前处理工序中需要注意的问题:精细加工件虽然表面的自然氧化膜才初生成,较易清除,但油腻重,特别是孔眼内及其周围(因机加工过程中润滑需要而添加的),这类工件必须先经有机溶剂清洗,若直接用碱洗不但油腻重难以除净,且精细加工面承受不了长时间的强碱腐蚀,结果还会影响到工件表面的粗糙程度和公差的配合,最终有可能成为废品。
(2)铸造成型件在前处理工序中需要注意的问题。铸造成型件并非所有表面都经过机械加工
,未经机加工的表面留有浇铸过程中形成的过厚氧化层,有的还夹有砂层,此时应先用机加工或喷砂方法先除去这一部位的原始氧化膜,或是经碱洗后再加工,只有这样才能既除净未加工部位的原始氧化层,又可避免机加工部位公差尺寸的改变。
(3)经过热处理或焊接工艺的工件在前处理工序中需要注意的问题:按工艺要求,工件转入热处理或焊接工序之前需经有机溶剂清洗,除净表面油污,但目前一般做不到这一点,故工件表面形成一层油污烧结的焦化物,这层焦化物在有机溶剂中是难以除净的,若浸泡在碱液中会引起局部腐蚀,产生麻点或造成凹凸不平,严重影响产品质量。笔者用浓硝酸浸泡的方法来泡软这层焦化物,待焦化物松软后再在碱液中稍加清洗即能彻底除净。
预处理的一些具体方法如下。
①有机溶剂除油。油污不太严重的可在溶剂中短时间浸泡油污严重的应用棉纱蘸溶剂揩擦,或用鬃刷刷洗。
操作中要注意安全,用后剩余溶剂要妥善保管好。
②晾干。无论采用何种有机溶剂的清洗方式,晾干工序决不可省略,否则将会失去清洗意义。
③绑扎。绑扎用的材料宜选用铝丝,禁用铜丝和镀锌铁丝,可用退去锌层的铁丝。稍大的单件绑扎要考虑绑扎位置,并尽可能绑在离零件边沿最近的孔眼中,以减少对工件表面的影响。不同种工件不宜同绑于一串中,因不同成分(牌号)的铝材氧化处理时间是有所区别的。注意所绑扎的工件悬空时的方向,要避免凹入部位因朝下而产生窝气。
④碱洗。碱洗到工件表面油污除净为止。
⑤循环水冲洗。碱洗后的冲洗最好先用热水冲洗,这样有利于洗净工件表面上的碱性物质。有盲孔、狭缝的工件要加强对该部位的冲洗,并甩净其中的残留溶液,并当即转硝酸出光,以免遭受氧化。
⑥硝酸出光。若处理杂铝、铸铝还应在此配方的基础上添加50mL/L氢氟酸
,以加速除去碱洗时黏附在铝件表面的不溶物。