1、氧化铝材的一般原理以铝或铝合金制品為阳極置於電解質溶液中, 利用電解作用, 使其表面形成氧化铝薄膜的過程, 称為铝及铝合金的阳極氧化處理。铝阳極氧化的原理實質上就是水電解的原理。當電流通過時, 將發生以下的反應： 在阴極上, 按下列反應放出 H2：2H + +2e H2 在阳極上, 4OH 4e 2H2O + O2, 析出的氧不僅是分子态的氧 (O2), 还包括原子氧(O), 以及離子氧(O-2), 通常在反應中以分子氧表示。作為阳極的铝被其上析出的氧所氧化, 形成無水的 12O3 膜： 4A1 + 3O2 = 2A12O3 + 3351J 應指出, 生成的氧並不是全部与铝作用, 一部分以气态
2、的形式析出。阳極氧化的種類阳極氧化早就在工業上得到廣泛應用。冠以不同名稱的方法繁多, 歸納起來有以下几種分類方 法： 按電流型式分有：直流電阳极氧化；交流電阳极氧化；以及可縮短達到要求厚度的生產時間，膜层既厚又均勻致密, 且抗蝕性显著提高的脉沖電流阳极氧化。按電解液分有：硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機酸為主溶液的自然着色阳極氧化。按膜层性質分有：普通膜、硬質膜(厚膜)、瓷質膜、光亮修飾层、半導體作用的阻擋层等阳极氧化。直流電硫酸阳極氧化法的應用最為普遍, 這是因為它具有适用於铝及大部分铝合金的阳極氧化處理；膜层較厚、硬而耐磨、封孔後可获得更好的抗蝕性；膜层無色透明、吸附能力强极易着色；處
3、理電壓較低,耗電少；處理過程不必改變電壓周期, 有利於連續生產和實踐操作自動化；硫酸對人身的危害較鉻酸小, 貨源廣, 價格低等優點。近十年來, 我國的建築業逐步使用铝門窗及其他裝飾铝材, 它們的表面處理生產線都是采用這種方法。 阳極氧化膜結構、性質与應用 1) 阳極氧化膜的結構 阳极氧化膜由两层組成, 多孔的厚的外层是在具有介電性質的致密的內层上成長起來的, 後者称為阻擋层(亦称活性层)。 (1) 阻擋层 阻擋层是由無水的 A12O3 所組成, 薄而致密, 具有高的硬度和阻止電流通過的作用。(2) 多孔的外层 氧化膜多孔的外层主要是由非晶型的 A12O3 及少量 的 r-A12O3.H2O 还
4、含有電解液的阴離子。氧化膜的絶大部分優良特性,如抗蝕、耐磨、吸附、絕緣等性能都是由多孔外层的厚度及孔隙率所決定的,然而這两者却与阳极氧化條件密切相關, 因此可通過改變阳極化條件來获得满足不同使用要求的膜层。膜厚是阳極氧化制品一個很主要的性能指標, 其值的大小直接影響着膜层耐蝕、耐磨、絕緣及化學着色能力。在常規的阳極氧化過程中, 膜层随着時間的增加而增厚。在逹到最大厚度之後, 則隨着處理時間的延長而逐漸变薄, 有些合金如 A1-Mg、A1-Mg-Zn 合金表現得特別明顯。因此, 氧化的時間一般控制在逹最大膜厚時間之內。2) 阳極氧化膜的性質与應用 阳極氧化膜具有較高的硬度和耐磨性、极強的附著能力
5、、較強的吸附能力、良好的抗蝕性和電絕緣性及高的热絕緣性。由於這些特異的性能, 使之在各方面都获得了廣泛的應用。以铝或铝合金制品為阳極置於電解質溶液中, 利用電解作用, 使其表面形成氧化铝薄膜的過程, 称為铝及铝合金的阳極氧化處理。铝阳極氧化的原理實質上就是水電解的原理。當電流通過時, 將發生以下的反應：在阴極上, 按下列反應放出 H2：2H +2e H2 在阳極上, 4OH 4e 2H2O + O2,析出的氧不僅是分子态的氧 (O2), 还包括原子氧(O), 以及離子氧(O-2), 通常在反應中以分子氧表示。作為阳極的铝被其上析出的氧所氧化, 形成無水的 A12O3 膜： 4A1 + 3O2
6、= 2A12O3 + 3351J 應指出, 生成的氧並不是全部与铝作用, 一部分以气态的形式析出。 阳極氧化的種類阳極氧化早就在工業上得到廣泛應用。冠以不同名稱的方法繁多, 歸納起來有以下几種分類方法： 按電流型式分有：直流電阳极氧化；交流電阳极氧化；以及可縮短達到要求厚度的生產時間，膜层既厚又均勻致密, 且抗蝕性显著提高的脉沖電流阳极氧化。 按電解液分有：硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機酸為主溶液的自然着色阳極氧化。 按膜层性質分有：普通膜、硬質膜(厚膜)、瓷質膜、光亮修飾层、半導體作用的阻擋层等阳极氧化。直流電硫酸阳極氧化法的應用最為 普遍, 這是因為它具有适用於铝及大部分铝合金的阳極
7、氧化處理；膜层較厚、硬而耐磨、封孔後可获得更好的抗蝕性；膜层無色透明、吸附能力强极易着色；處理電壓較低,耗電少；處理過程不必改變電壓周期, 有利於連續生產和實踐操作自動化；硫酸對人身的危害較鉻酸小, 貨源廣, 價格低等優點。近十年來, 我國的建築業逐步使用铝門窗及其他裝飾铝材, 它們的表面處理生產線都是采用這種方法。 阳極氧化膜結構、性質与應用 1) 阳極氧化膜的結構 阳极氧化膜由两层組成, 多孔的厚的外层是在具有介電性質的致密的內层上成長起來的, 後者称為阻擋层(亦称活性层)。 (1) 阻擋层 阻擋层是由無水的 A12O3 所組成, 薄而致密, 具有高的硬度和阻止電流通過的作用。氧化铝材的一般原理
