1、铝阳极氧化工艺介绍铝阳极氧化介绍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 0.010.1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。阳极氧化工艺的三个阶段第一段 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
2、膜，厚度约 0.010.1 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 1015%），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
3、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。影响阳极氧化的质量因素主要有：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
4、，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。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 2230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 1020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，
5、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。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。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
6、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。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。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Cl,F,NO3,Cu2+,Al3+,Fe2+等。其中 Cl,F,NO3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（ Cl应小于 0.05g/L,F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
7、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。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：铬酸阳极氧化是指用 510%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: 较薄(与硫酸和草酸氧化膜比)，约 25 微米，可保持工件原有精度和粗糙度；质软弹性高,几乎没有气孔，耐蚀性强于硫酸阳极氧化膜；不透明,颜色由灰白至深灰色,甚至彩虹色，故不易染色；由于孔隙少 ,膜层不用封闭处理就可使用；与有机物的结合力好, 因此常用作油漆的底层； 与硫酸阳极氧化比, 成本较高,使用受到一定限制。摘自：http:/ 转载请注明！
