1、 第十六章 鋁陽極處理16.1鋁陽極處理的應用其用途如下各項 1.耐腐蝕 (corrosion resistance):金屬的氧化物較金屬更安定 ,所以更耐腐蝕2.塗裝附著性 (paint adhesion) :太空及軍事零件規格3.電鍍鋁 :鋁經陽極處理後適合電鍍 ,因鋁陽極處理表面為不連續氧化鋁層 ,含許多孔,在磷酸鍍浴中會形成導電性變成可電鍍 ,而許多孔產生內鎖反應(interlocking)鍍層附著性加強4.裝飾 (decorative appearance):用不同鋁合金 ,前處理 ,陽極處理系統可得非常耐久的各種裝飾性表面5.電絕緣 (electrical insulation):
2、陽極處理鍍層絕緣性很好並可耐高溫而不必改變 ,應用在電容器 (capasitor)工業上6.照相底板 (photographic substrates):陽極處理所形成的多孔表面 ,將感光性物質(light-sensitive materials)滲入孔中可得到如同照相底片 (photographic film)7.發射性及反射性 (emissivity and reflectivity)太空 (aerospace),電子 (electronics)及機械 (machinery)等光熱應用上8.耐磨性 (abrasion resistance),低溫 (-410) 之硫酸電解液陽極處理可得非常
3、硬的陽極鍍層 (hard anodic coating)具有耐磨特性 ,應用在齒輪 (gears),活塞 (pistons),葉片 (fanblade),燃料噴角 (fuel nozzles)9.表面分析 (surface analysis):鋁基材在鉻酸 (chromic acid)做陽極處理可檢測出表面缺陷 (surface flaw)用來研究鋁材料的冶金性質 (metallurgical characteristics)16.2 鋁陽極處理電解液 1.傳統硫酸電解液 (conventional sulfuric acid anodizing electrolyte):用在裝飾及防護 (p
4、rotective),厚度在 2.530m其配方如下 :硫 酸 :H2SO4 1225wt%浴 溫 21電流密度 260A/m電 壓 1222V鉻酸陽極處理電解液 (chromic acid anodizing Electrolyte)此浴較少用在裝飾性 ,主要用在塗裝 ,特別是軍事零件 ,鍍層厚度約 10m, 其配方如下鉻 酸 chromic acid 310%浴 溫 40 電 壓 慢慢調高 (30分鐘 ) 040V電流密度 0.30.5A/dm2磷酸陽極處理液 (phosphoric acid anodizing Electrolyte)此浴主要用在電鍍 ,產生大量的孔加強鍍層附著性 ,其
5、配方如下磷 酸 Phosphoric acid 320 Vol %浴 溫 3035電 壓 5060V時 間 1530min硬質陽極處理液 (hard anodizing Electrolyte)此浴係將氧化物膜溶解速率降低使氧化鍍層厚度大於 250m得到非常硬且耐磨的表面 ,其配方如下硫 酸 Sulfuric acid 15Vol浴 溫 temperature 03電流密度 current density 22.5A/dm2電 壓 2060V時 間 60200分草酸陽極處理液 (oxalic acid anodixing Electrolyte)此浴可得黃色鍍層 (yellow coating
6、s)比傳統硫酸浴陽極處理鍍層硬 ,其配方如下草 酸 310 wt%浴 溫 2435 電流密度 12 A/dm時 間 4060分硼酸陽極處理液 (boric acid anodizing Electrolyte)此浴主要用在製造電容器 (electricalcapacitors) ,檸檬酸浴 (Citrates)及酒石酸浴 (Tastrates)也可用 .磺化有機酸 (sulfonated Organic Acid )硫酸混合陽極處理液 ,此浴可得青銅 (bronze)金色 (gold),灰色 (gray)及黑色陽極處理鍍層 ,其鍍層較傳統硫酸浴的鍍層緻密 (dense)且硬 (hard)16.
7、3陽極處理鍍層著色 (colring Anodic Coating )著色方法有電解 (Electrolytic procedure),有機染色 (organic dyes),無機染色(inorganic pigments)及電鍍金屬 (Electrolytically deposited metal)等方法16.4 封孔 (sealing )封孔為陽極處理的後處理 (postanodizing treatment) ,封孔是將鍍層的孔 (pores)封住成為沒有吸附性的表面 (nonabsorptive)或將一些物質滲入鍍層孔內以改變或改進鍍層特性封孔過程 (sealing process)
8、 包掛溶解氧化物 (dissolution)及氫氧化物 (hydroxide)再沉 (reprecipitation)在孔內或將他的物質沉積在孔內而形成具有特性的緻密表面16.5鋁陽極處理設備 1.電接觸 (electrical contact):因陽極鍍層不易導電 ,所以鋁的表面最初就須完全接觸2.掛具 (racks):用鋁或純鈦做掛具 ,要避免過熱 (overheating)及弧光 (arcing),鋁掛具會形成氧化物層可用苛性鈉 (caustic soda)溶解掉再用3.冷卻 (coolin)及攪拌 (agitation),陽極處理會放出熱量 ,為維持操作溫度 (operatingtem
9、perature)需用冷卻蛇管 (cooling coil )或熱交換器 (heat exchanger)冷卻控制溫度,攪拌可用空氣或機械攪拌4.槽裏襯 (tank linigs):316不鏽鋼 ,銻鉛 (antimonial lead ),碲鉛 (Tellurium Lead)被用做襯裏及陰極 ,內襯 (inert lining)可用橡膠 (rubber),塑膠 (plastic),或玻璃 (Glass)5.電力供應 (power supply):可由直流發電機 (motor generators)或整流器 (rectifiers)供應陽極處理所需要的電力 , 一般需 24v,但在硬質陽極處理及電解著色電壓可達到 100v,最好能有定壓及定電流的控制 (constant current and voltage )6.液霧排除 (fume removal):需要有適當排風設備
