阳极氧化槽铝离子计算公式表
铝阳极氧化槽液分析方法
铝阳极氧化槽液分析方法
阳极氧化槽液分析方法
一、硫酸的测定
分析方法
1.用移液管准确移取5ml 的氧化槽液放入250ml 锥形瓶
2.加纯水100ml ，加10%氟化钾5ml ，加酚酞指示剂3滴
3.用1.0mol/l-氢氧化钠标准溶液滴定（此体积记为V 1）
4. (终点) 无色→淡红色
计算公式：
硫酸(g/l)=9.8CV1
C: 1mol/l 氢氧化钠标准溶液的实际浓度
V 1：滴定耗用的氢氧化钠的体积(ml)
二、铝离子的测定
分析方法
1. 用移液管准确移取5ml 氧化槽液到250ml 锥形瓶中
2. 加纯水100ml ，加酚酞指示剂3-5滴
3. 用1.0mol/l-氢氧化钠标准溶液滴定(此体积记为V 2)
4. (终点) 无色→淡红色
计算公式
铝离子(g/l)=)12(79732.15
21834.098)12(V V C V V C -??=- C ： 1 mol/l-氢氧化钠标准溶液的实际浓度 V 1：滴定硫酸耗用的氢氧化钠的体积(ml) V 2:：滴定铝离子耗用的氢氧化钠的体积(ml)。
铝电解中常用的计算公式
铝电解中常用的计算公式铝电解是铝生产过程中的重要环节，也是能源密集型工业过程。
在铝电解过程中，根据电流密度和电压，可以计算出铝的产量和电解槽的效率。
下面是铝电解中常用的计算公式。
1.铝的产量计算公式：铝电解反应的化学方程式为：Al3++3e-->Al根据电流密度（I）和电解时间（t），可以计算出铝的产量（M）：M=I*t/(n*F)其中，I为电流密度（A/cm2），t为电解时间（s），n为电子数（3），F为法拉第常数（96,500 C/mol）。
2.电解槽的效率计算公式：电解槽的效率（η）可以用产量和理论产量之间的比例来表示：η=M/M理论*100%其中，M为实际产量（g），M理论为理论产量（g）。
理论产量可以通过计算电流密度和电解时间下的理论产量，以及铝的理论电化学当量得到。
3.电解槽的工作电压计算公式：电解槽的工作电压（V）可以通过电流密度和电解液的电阻来计算：V=I*R其中，I为电流密度（A/cm2），R为电解液的电阻（Ω·cm2）。
电解液的电阻可以通过测量得到。
4.电解槽的功率消耗计算公式：电解槽的功率消耗（P）可以通过计算电流密度、电压和电解液体积来得到：P=I*V*V电解槽其中，I为电流密度（A/cm2），V为电解槽的工作电压（V），V电解槽为电解液体积（cm3）。
电解液体积可以通过测量得到。
5.电解槽的能效计算公式：电解槽的能效（Φ）可以通过计算铝的产量和功率消耗来得到：Φ=M/P*100%其中，M为铝的产量（g），P为电解槽的功率消耗（W）。
综上所述，铝电解中常用的计算公式包括铝的产量计算公式、电解槽的效率计算公式、电解槽的工作电压计算公式、电解槽的功率消耗计算公式和电解槽的能效计算公式。
这些公式对于评估铝电解工艺的性能和效率非常重要，在实际生产中起到了指导和优化的作用。
电解铝指标计算方法及常用公式
电解铝指标计算方法及常用公式电解铝是一种重要的工业金属，广泛应用于航空航天、建筑、汽车制造、电力传输等领域。
在电解铝的生产过程中，各项指标的计算十分重要，可以帮助企业了解生产情况、掌握产品质量，并进一步改善生产工艺。
一、电解铝指标的计算1.电流效率（Current Efficiency, CE）：电流效率是指在电解过程中，有效转化为电解金属的电流所占总电流的比例。
一般情况下，电流效率在95%到98%之间。
电流效率（%）=（产铝重量/电流量）×1002.电极效率（Anode Efficiency, AE）：电极效率是指阳极氧化反应产生的气体（氧气）与金属重量之比。
电极效率高，电力利用率高。
电极效率过低会导致电解槽产生过多的气体，影响生产效率。
电极效率（%）=（氧气重量/产铝重量）×1003.峰谷差（Valley to Peak Ratio，V/P）：峰谷差是指电解过程中，电极瓦斯（以氧气为主）的峰值与谷值的比值。
峰谷差越小，表明气体生成平稳，电极效率高。
峰谷差=（峰值电流-谷值电流）/（峰值电流+谷值电流）4.氧化铝转化率（Alumina Conversion, AC）：氧化铝转化率是指在电解过程中，氧化铝转换为金属铝的效率。
氧化铝的转化率高，表示电解过程效果好。
氧化铝转化率（%）=（产铝重量/氧化铝用量）×100二、电解铝常用公式1.功率（Power）：功率是指单位时间内电解铝槽中消耗的电能量，可以通过电流（I）和电压（V）计算得出。
功率（P）=电流（I）×电压（V）2.能耗（Specific Energy Consumption, SEC）：能耗是指单位产铝所需的能量，常用公式为：能耗（SEC）=单位时间内消耗的电能/产铝重量3.产铝透气速率（Aluminum Permeability Rate, APR）：产铝透气速率是指电解槽中产生的气体透过阳极到达阴极的速率，可以通过测量阳极和阴极之间的压差得出。
氧化铝计算方法
氧化铝技术经济指标释义及计算一、氧化铝产量（单位：t）氧化铝产量分为狭义和广义两种。
狭义的氧化铝产量是指氢氧化铝经过焙烧后得到的氧化铝，也称作冶金级氧化铝或焙烧氧化铝，是电解铝生产的原料；广义的氧化铝产量是指冶金级氧化铝、商品普通氢氧化铝折合量及其他产品折氧化铝的合计，习惯上称作成品氧化铝总量，多用于计算生产能力，下达产量计划和检查计划完成情况。
反映氧化铝产品产量的指标根据不同的统计方法可有：冶金级氧化铝量、商品氢氧化铝折合量、其它产品折氧化铝量以及计算生产水平的实际产量。
1、冶金级氧化铝量冶金级氧化铝量是指氢氧化铝经过焙烧后得到的氧化铝，是电解铝生产的原料。
2、商品普通氢氧化铝折合量商品普通氢氧化铝是指作为商品出售的氢氧化铝（不包括用于焙烧成氧化铝的氢氧化铝）。
当计算成品氧化铝总量时，需要将商品普通氢氧化铝折算成冶金级氧化铝，采用实际过磅数，以干基计算，折合系数是0.647。
其水分应以包装地点取样分析数为准。
商品普通氢氧化铝折氧化铝计算公式为：商品普通氢氧化铝折氧化铝（t）=商品氢氧化铝量（干基）×0.6473、其它产品折氧化铝量其它产品折氧化铝量是指除商品普通氢氧化铝以外的分解料浆及商品精液等产品折冶金级氧化铝量。
（1）分解料浆是指从氧化铝生产流程的分解槽中取出部分做为商品出售的分解料浆量，其折算为冶金级氧化铝的计算公式为：分解浆液折氧化铝（t）＝分解料浆体积（m3）×分解料浆固含（kg/m3）×0.647/1000+分解料浆液相氧化铝含量（t）（2）商品精液是指从氧化铝生产流程的精液中取出部分做为商品出售的精液量，其折算为冶金级氧化铝的计算公式为：精液折氧化铝（t）＝商品精液体积（m3）×精液中氧化铝浓度（kg/m3）×0.9/1000式中：0.9为精液折氧化铝回收率。
4、计算氧化铝生产水平的实际产量由于氧化铝生产周期长，期末、期初在产品、半成品量波动大，为了准确反映实际生产水平，生产上通常采用实际产量这一概念，核算实际生产消耗等指标。
1铝合金阳极氧化工艺及参数理论指导
铝及铝合金的阳极氧化工艺与参数指导1 铝及铝合金阳极氧化处理的起因铝及其合金在大气中其表面会自然形成一层厚度为40 ~ 50 A薄的氧化膜。
虽然能使金属稍微有些钝化，但由于它太薄，孔隙率大，机械强度低，不能有效地防止金属腐蚀。
经过阳极氧化处理，可以使铝及其合金表面获得一层比自然氧化膜厚得多的致密膜层(从几十微米甚至到几百微米)。
这层人工氧化膜再经过封闭处理，无晶型的氧化膜转变成结晶型的氧化膜，孔隙也被封闭，因此使金属表面光泽能长久不变，抗蚀性能、机械强度都有所提高，经染色还可获得装饰性的外观。
由于铝及其合金制品经过阳极氧化后具有许多特点，所以铝阳极氧化工艺在铝制品表面处理中广为应用。
经过阳极氧化后的铝制品耐蚀能力很好。
硫酸阳极氧化法所得的氧化膜厚度可在5 - 20微米之间，硬度较高，孔隙率大，吸附性强，容易染色和封闭。
而且具有操作简便、稳定、成本低等特点，故应用最为广泛。
2 铝及铝合金阳极氧化上膜原理当把零件挂在阳极上，阴极用铅棒，通入电流后，发生如下反应：阴极上2H+ + 2e →H2 ↑阳极上Al-3e →Al3+6OH-→3H2O+3O2-2Al3+ + 3O2-→Al2O3 + 399 (卡)硫酸还可以与Al、Al2O3 发生反应2Al + 2H2SO4 →Al2(SO4)3 + 3H2↑Al2O3 + H2SO4 →AL2(SO4)3 + 3H3O铝阳极氧化膜的生长是在“生长”和“溶解”这对矛盾中产生和发展的。
通电后的最初数秒钟首先生成无孔的致密层(叫无孔层，或阻挡层)，它虽只有0.01~ 0.015Am，可是具有很高的绝缘性。
硫酸对膜产生腐蚀溶解。
由于溶解的不均匀性，薄的地方(孔穴)电阻小，离子可通过，反应继续进行，氧化膜生长，又伴随着氧化膜溶解。
循环往复。
控制一定的工艺条件特别是硫酸浓度和温度可使膜的生长占主导地位。
铝及铝合金阳极氧化过程机理：2.1a.膜的电化学生成过程b.膜的化学溶解过程。
铝及铝合金阳极氧化
铝及铝合金阳极氧化一片绿叶编写0 内容提示本文简要介绍了铝及铝合金阳极氧化的原理和阳极氧化方法的种类，着重介绍硫酸直流电阳极氧化。
对硫酸阳极氧化的工艺规范和操作条件、溶液配制和调整方法、常见估障判断及排除等作了较为详细的介绍。
铝合金成分对氧化膜形成及质量的影响、新老涂覆标记的含义等相关内容也结合我所实际情况作了介绍。
通过对本文内容的学习，能够正确掌握硫酸直流电阳极氧化的操作技能，准确控制氧化质量，做出符合质量标准的产品。
1 概述铝是最为丰富的元素之一，地壳内含量仅次于氧和硅。
铝的产量仅次于钢铁。
铝及其合金具有比强度高、导热和导电性好，反光性强，色泽美观、无磁性、耐热性好，以及塑性和成形性好，无低温脆性等优点，是一种具有优良综合性能的有色金属材料，因此在许多部门得到广泛应用。
铝及铝合金暴露在空气中，其表面会自然行成一层致密的氧化膜，但这层氧化膜的厚度极薄，只有几纳米到几十纳米，不足以防止恶劣环境下的腐蚀，同时，铝的硬度也不高，在使用过程中不能防止磨擦而造成的破坏。
因此，铝及铝合金制品需要针对其不同用途采取不同的保护措施。
对铝和铝合金进行阳极氧化就是一种十分有效的方法。
通过阳极氧化可以获得5～30μm厚的人工氧化膜(在一些特殊条件下氧化膜的厚度可以达到100μm以上)，从而可显著提高铝及铝合金的各种性能，包括耐蚀性、耐磨性、耐候性、绝缘性及吸附性等。
2 铝阳极氧化膜形成的基本原理铝阳极氧化实际上就是水的电解。
电解液通电后在电流的作用下发生水解，在阴极上放出氢，即H++e 1/2H2↑在阳极上释放电子，即4HO—－4e 2H2O+2O↑其中一部分新生(原子)氧与铝(阳极)反应，生成氧化铝膜，2Al3++3O22—Al2O3+热量。
＋－产生氧气形成Al2O3 释放氢气H2↑并产生热量阳极阴极电解液图1 铝阳极氧化示意图在不同的处理条件下，阳极上可能发生如下几种情况：a 阳极上的生成物是可溶的，即边生成边溶解，这可理解为不能在阳极上生成氧化膜。
第二章 铝阳极氧化及阳极氧化膜基础 PPT
详细说明。
2、铝合金氧化膜生成过程
条件： 20%H2SO4 水溶液，阳极电流密度 DA＝1A/dm2，温度 22℃.
阳极
阳极氧化原理图解
整流器
传感器
A V
电解液
◎阳极→氧化 ◎阴极→还原
冷却
吹风机
阳极 (产品）
阴极
循环
• 第一段（曲线ab段）：
•
在通电十几秒内电压急剧上升，这是由于铝表面形成
了连续的、无孔的氧化膜，叫做活性层。由于它具有半导
D.多孔膜形成过程：
1.阳极氧化初期，电流密度一般均超出临界 电流密度，形成均匀的壁垒型膜；
2.壁垒型膜逐渐成长。当电流密度低于临界 值时，铝离子不能再形成新膜物质，膜的 表面暴露在电解液中受到浸蚀；
3.进一步阳极氧化，溶液对膜的浸蚀变得不 均匀；
4.形成的空洞之间存在发展竞争。这种发 展有“自催化”作用；
体整流作用，所以又叫阻挡层。
• 第二段（曲线bc段）：
• 当电压达到一定数值后，开始下降，一般比最高值下降10 ~ 作用所致，使铝表面产生 无数微观孔穴，从而保证电流能够顺利通过。
• 第三段（曲线cd）：
• 阳极氧化经过20秒以后，电压下降至一定数值就趋于稳定 ，然后以缓慢的速度上升。这时无孔层的生成速度和溶解 速度达到平衡，其厚度不再增加。但氧化反应并未停止， 在每个孔穴底部，活性层通过溶解、再生，随时间延长而 向纵深发展最后形成了六梭体蜂窝状氧化膜结构，即多孔 质层。
5.发展较快的空洞(主空洞)在向膜深处和 横向发展
6.主空洞继续沿纵向和横向发展，相邻主 空洞之间互相靠近，主空洞之间的小空 洞停止生长；
7.空洞停止横向发展，仅沿纵向深入，孔 径固定。此时，空洞的产生及发展阶段 结束，阳极氧化进入稳态阶段。
铝电解中常用计算公式
.铝电解中常用的计算公式一、电解质分子比KNaF(摩尔数)NaF(质量)1、K＝3＝2×3AlF(摩尔数)AlF(质量)2、分子比与游离的AlF%(质量)之间的关系：3设f为游离的AlF3%(质量)，则，7.5f500K6－2KK＝3－100＋7.5f或f＝100－3K＋6＝6＋3K×100假如电解质里除了NaF和AlF3以外还有Al2O3和CaF2等，他们的质量％总和是∑α，则K＝3－7.5f－∑α＋1.5f100二、阳极耗费速度hc（cm/d）8.05d阳ηw c-3hc＝×10(cm/d)d阳阳极电流密度， A/cm2η电解槽电流效率，％wc阳极耗费量，kg/t-Aldc阳极假密度，g/cm2(一般取1.6g/cm2)三、调停电解质分子比时，AlF3与NaF增添量的计算2P(K1－K2)q(AlF3)＝K2(K1＋2)kgq(NaF)＝P(K2－K1)kgK1＋2式中，q为调整时增添物的数目（kg）；P为电解质中的冰晶石质量（kg）；K1为调整前的分子比；K2为调整后的分子比。
四、母线转接周期（d）L(母线行程,cm)D＝V(阳极耗费速度,cm/d)d五、电流效率（η）η＝M实×100％M理M实实质铝产量，kg或tM理理论铝产量，kg或t，M理＝0.3356ItI为电流强度t为通电时间六、电流效率与阴极电流密度之间的关系;.η＝1－.Cq·dq为铝的电化学当量，0.3356g/(A·h)2C为每平方厘米阴极表面上单位时间内铝损失量，g/(cm2·h)七、电流效率与槽寿命之间的关系η＝－0.051A＋90.8 A 为槽寿命八、加铜稀释法测定槽内在产铝量（kg）＝Q1(1－C2),(Cz－C2)Q 1为加入铜的量（kg）；C2为槽内铝液的本底铜浓度（％）；CZ为加铜后的总铜浓度（％）；九、吨铝直流电耗（kWh/t-Al）12980V吨铝直流电耗＝电能效率＝ηV为电解槽均匀电压，V十、电解槽均匀电压（V）＝E极化＋△Va＋△Vc＋△Ve＋△Vb＋△Vae＋△VpE极化为电解槽的极化电压；△Va为阳极电压降；△Vc为阴极电压降；△Ve为电解质电压降；△Vb为导电母线电压降；△Vae为阳极效应分摊电压；△Vp槽间联接母线电压降分摊值。
铝电解中常用的计算公式
铝电解中常用的计算公式一、电解质分子比K1、K ＝NaF(摩尔数)AlF 3(摩尔数)＝2×NaF(质量)AlF 3(质量)2、分子比与游离的AlF 3%(质量)之间的关系： 设f 为游离的AlF 3%(质量)，则，K ＝3－7.5f 100＋7.5f 或 f ＝100－500K 3K ＋6＝6－2K6＋3K×100如果电解质里除了NaF 和AlF 3之外还有Al 2O 3 和CaF 2等，他们的质量％总和是∑α，则K ＝3－7.5f100－∑α＋1.5f二、阳极消耗速度h c （cm/d ）h c ＝8.05d 阳ηw c d c×10-3(cm/d ) d 阳……阳极电流密度，A/cm 2 η……电解槽电流效率，％ w c ……阳极消耗量，kg/t-Ald c ……阳极假密度，g/cm 2 (一般取1.6 g/cm 2 )三、调解电解质分子比时，AlF 3与NaF 添加量的计算q(AlF 3)＝2P(K 1－K 2)K 2(K 1＋2) kgq(NaF )＝P(K 2－K 1)K 1＋2kg式中，q 为调整时添加物的数量（kg ）；P 为电解质中的冰晶石质量（kg ）；K 1为调整前的分子比；K 2为调整后的分子比。
四、母线转接周期（d ）D ＝L(母线行程,cm)V(阳极消耗速度,cm/d)d五、电流效率（η）η＝M 实M 理×100％M 实……实际铝产量，kg 或tM 理……理论铝产量，kg 或t ，M 理＝0.3356ItI 为电流强度 t 为通电时间六、电流效率与阴极电流密度之间的关系η＝1－Cq ·dq 为铝的电化学当量，0.3356g/(A ·h)d 为阴极电流密度，A/cm 2C 为每平方厘米阴极表面上单位时间内铝损失量，g/( cm 2·h)七、电流效率与槽寿命之间的关系η＝－0.051A ＋90.8 A 为槽寿命八、加铜稀释法测定槽内在产铝量（kg ）M ＝Q 1(1－C 2)(C z －C 2),Q 1为加入铜的量（kg ）；C 2为槽内铝液的本底铜浓度（％）；C Z 为加铜后的总铜浓度（％）；九、吨铝直流电耗（kWh/t-Al ）吨铝直流电耗＝1电能效率＝2980V ηV 为电解槽平均电压，V十、电解槽平均电压（V ）V ＝E极化＋△V a ＋△V c ＋△V e ＋△V b ＋△V ae ＋△V pE 极化为电解槽的极化电压；△V a 为阳极电压降；△V c 为阴极电压降；△V e 为电解质电压降；△V b 为导电母线电压降；△V ae 为阳极效应分摊电压；△V p 槽间联接母线电压降分摊值。
铝及铝合金的阳极氧化
是60个孔，（孔径为0.025um,孔隙率为8％）所以我们可以根 据氧化膜的不同要求选择不同类型的电解液。氧化膜的这 种多孔性，使膜层具有很好的吸附能力，可以作涂镀层的 底层，氧化膜还可以被染成各种不同的颜色，提高金属的 装饰(zhuāngshì)效果。
•
3Al + 3O →Al2 O3
•阴极反应：2H+ + 2e → H 2 ↑
•反应的同时还伴随着酸对铝及生成的三氧化二铝的氧化膜的溶解
•Al + 6H+ → 2Al3+பைடு நூலகம்+ 3H2 ↑
•Al2O3 + 6H+ → 2Al3+ + 3H2O
•氧化膜的生成与溶解是同时进行的，氧化初期，膜的生成速度大于溶解速 度，使膜的厚度不断增加，随着膜厚度的增加，电阻逐渐增大，膜的
•必须用蒸馏水或去离子水，不能用自来水，否则自来水中的杂质会进 入氧化膜的微孔，降低膜的色泽和透明度。热水温度90～100度，PH 值6～7.5，时间15～30分钟
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铝及铝合金的阳极(yángjí)氧化
•水蒸汽封闭法
•原理与热水封闭法相同(xiānɡ tónɡ)，但是必须有蒸缸设备，操作 条件是，蒸汽压1～3×105Pa,蒸汽温度100～110度，封闭时 间30分钟。其效果比热水封闭好，但成本高，难以推广。
•（3）氧化膜的耐蚀性，铝氧化膜在空气、土壤中都很 稳定，同基体(jī tǐ)的结合力也很强，为提高耐蚀性，阳 极氧化后的膜层要经封闭和喷涂处理。
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铝及铝合金的阳极(yángjí)氧化
•（4）氧化膜的绝缘性，铝的阳极氧化膜的阻抗较 高，导热性也很低，稳定性可高达1500度，热导率 0.419W/(m•K)—1.26 W/(m•K)。所以电解电容器 的电介质层或电器制品的绝缘层。
铝电解中常用的计算公式
铝电解中常用的计算公式一、电解质分子比K1、K＝＝2×2、分子比与游离的AlF3%(质量)之间的关系：设f为游离的AlF3%(质量)，则，K＝3－或f＝100－＝×100如果电解质里除了NaF和AlF3之外还有Al2O3 和CaF2等，他们的质量％总和是∑α，则K＝3－二、阳极消耗速度hc（cm/d）hc＝×10-3 (cm/d )d阳……阳极电流密度，A/cm2η……电解槽电流效率，％wc……阳极消耗量，kg/t-Aldc……阳极假密度，g/cm2(一般取1.6 g/cm2 )三、调解电解质分子比时，AlF3与NaF添加量的计算q(AlF3)＝kgq(NaF)＝kg式中，q为调整时添加物的数量（kg）；P为电解质中的冰晶石质量（kg）；K1为调整前的分子比；K2为调整后的分子比。
四、母线转接周期（d）D＝d五、电流效率（η）η＝×100％M实……实际铝产量，kg或tM理……理论铝产量，kg或t，M理＝0.3356ItI为电流强度t为通电时间六、电流效率与阴极电流密度之间的关系η＝1－q为铝的电化学当量，0.3356g/(A·h)d为阴极电流密度，A/cm2C为每平方厘米阴极表面上单位时间内铝损失量，g/( cm2·h)七、电流效率与槽寿命之间的关系η＝－0.051A＋90.8A为槽寿命八、加铜稀释法测定槽内在产铝量（kg）M＝ ,Q1为加入铜的量（kg）；C2为槽内铝液的本底铜浓度（％）；CZ为加铜后的总铜浓度（％）；九、吨铝直流电耗（kWh/t-Al）吨铝直流电耗＝＝V为电解槽平均电压，V十、电解槽平均电压（V）V＝E极化＋△Va＋△Vc＋△Ve＋△Vb＋△Vae＋△VpE极化为电解槽的极化电压；△Va为阳极电压降；△Vc为阴极电压降；△Ve为电解质电压降；△Vb为导电母线电压降；△Vae为阳极效应分摊电压；△Vp槽间联接母线电压降分摊值。
铝或铝合金阳极氧化的一般原理
铝或铝合金阳极氧化的一般原理以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中,利用电解作用,使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝及铝合金的阳极氧化处理。
铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。
当电流通过时,将发生以下的反应：在阴极上,按下列反应放出H2：2H++2e→H2在阳极上,4OH–4e→2H2O+O2,析出的氧不仅是分子态的氧(O2),还包括原子氧(O),以及离子氧(O-2),通常在反应中以分子氧表示。
作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化,形成无水的12O3膜：4A1+3O2=2A12O3+3351J应指出,生成的氧并不是全部与铝作用,一部分以气态的形式析出。
阳极氧化的种类阳极氧化早就在工业上得到广泛应用。
冠以不同名称的方法繁多,归纳起来有以下几种分类方法：按电流型式分有：直流电阳极氧化；交流电阳极氧化；以及可缩短达到要求厚度的生产时间，膜层既厚又均匀致密,且抗蚀性显着提高的脉冲电流阳极氧化。
按电解液分有：硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。
按膜层性质分有：普通膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。
直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍,这是因为它具有适用于铝及大部分铝合金的阳极氧化处理；膜层较厚、硬而耐磨、封孔后可获得更好的抗蚀性；膜层无色透明、吸附能力强极易着色；处理电压较低,耗电少；处理过程不必改变电压周期,有利于连续生产和实践操作自动化；硫酸对人身的危害较铬酸小,货源广,价格低等优点。
近十年来,我国的建筑业逐步使用铝门窗及其它装饰铝材,它们的表面处理生产线都是采用这种方法。
阳极氧化膜结构、性质与应用1)阳极氧化膜的结构阳极氧化膜由两层组成,多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上成长起来的,后者称为阻挡层(亦称活性层)。
(1)阻挡层阻挡层是由无水的A12O3所组成,薄而致密,具有高的硬度和阻止电流通过的作用。
(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还含有电解液的阴离子。
阳极氧化槽液中铝离子及硫酸回收的工艺探究
54.88
由表 2 可以看出，随着溶液温度的不断下降， 硫酸铵去除铝离子的量不断增加。当溶液温度控制 在 4℃时，铝离子溶液降到最低 （降 3.78g/L）。但 根据反应原理，加入 20g/L 的硫酸铵应去除 8g/L 铝 离子，与反应原理严重不符。这可能是由于硫酸铵 在硫酸溶液中的溶解性较差，随着溶液温度的缓慢 降低，少量的硫酸铵参与去除铝离子反应，大量的
子浓度计算所需硫酸铵的质量，将硫酸铵粉体直接 加入到溶液中。试验过程中发现硫酸铵粉体在硫酸 溶液中的溶解性较差，因此需将溶液加热 （50~ 60℃），待硫酸铵全部溶解后，开始降温。铝离子 及硫酸浓度变化见表 2。
表 2 铝离子及硫酸浓度变化表
硫酸铵加 入量/g· L-1
溶液温 度/℃
铝离子浓 度/g· L-1
15g/L） 的硫酸槽液中加入硫酸铵，使铝离子以铵
明矾的沉淀方式析出，达到去除铝离子以及回收硫
酸的目的。反应原理见反应式 （1）、（2）、（3）。根
据所示反应原理，去除 1g/L 的铝离子需要加入约
2.5g 硫酸铵。
2Al+3H2SO4→Al2 （SO4） 3+3H2↑
（1）
Al2O3+3H2SO4→Al2 （SO4） 3+3H2O
试验步骤
一次性
粉体直接加入
（1）按氧化槽液中铝离子的浓度 计算硫酸铵的添加量。
硫
纯水溶解后加入（2）按计算出的添加量，将硫酸铵
酸 铵
少量多次
粉体直接加入
加入氧化槽液中，持续搅拌。 （3）降低溶液温度后，静置。
纯水溶解后加入（4）将子沉与淀硫过酸滤的，浓检度测。溶液中铝离
作者简介：孔冰 （1990-），男，辽宁海城人，硕士。 收稿日期：2018-03-05
阳极氧化
硬质阳极氧化是一种厚膜阳极氧化法，这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化表面处理工艺。
此种工艺，所制得的阳极氧化膜最大厚度可达250微米左右，在纯铝上能获得1500kg/mm2的显微硬度氧化膜，而在铝合金上则可获得400～600kg/mm2的显微硬度氧化膜。
其硬度值，氧化膜内层大于外层，即阻挡层大于带有孔隙的氧化膜层，因氧化膜内有松孔，可吸附各种润滑剂，增加了减摩能力，氧化膜层导热性很差，其熔点为2050℃，电阻系数较大，经封闭处理（浸绝缘物或石蜡）击穿电压可达2000V，在大气中较高的抗蚀能力，具有很高的耐磨性，也是一种理想的隔热膜层，也有良好的绝缘性，并具有与基体金属结合得很牢固等一系列优点，因此在国防工业和机械零件制造工业上获得及其广泛的应用。
主要应用于要求高耐磨、耐热、绝缘性能好等的铝和铝合金零件上。
如各种作为圆筒的内壁，活塞、汽塞、汽缸、轴承、飞机货舱的地板、滚棒和导轨、水利设备、蒸汽叶轮、适平机、齿轮和缓冲垫等零件。
用硬质氧化工艺来代替传统的镀硬铬镀层，与硬铬工艺相比它具有成本低，膜层结合牢固，镀液，清洗废液处理方便等优点。
但此工艺所得膜层的缺点是膜层厚度较大时，对铝和铝合金的机械疲劳强度指标有所影响。
硬质阳极氧化电解方法很多，例如：硫酸、草酸、丙二醇、磺基水杨酸及其它的无机盐和有机酸等。
所用电源可分为直流、交流和交直流叠加电源等几种，目前广泛应用的有下列两种硬质阳极氧化。
（1）硫酸硬质阳极氧化直流法；（2）草酸硬质阳极氧化交直流重选法。
其中，硫酸法是目前得到较广泛应用的一种硬质氧化法。
1 硬质阳极氧化原理铝合金硬质阳极氧化原理，就是在电场的作用下，加速铝合金表面氧化膜的形成即用铅板作阴极，铝合金制作阳极，稀硫酸溶液作电解液，当通过直流电时，H+便向阴极移动，产生阴极反应：4H2+4e=2H2↑而OH-便向阳极运动产生阳极反应：4OH－－4e=2H2O+2O↑当在阳极上失去多余的电子，所析出的氧呈原子状态,由于原子状态的氧要比分子状态的氧更为活泼，更易与铝起反应：2A1+3O→A12O3上述—反应在铝和铝合金制件表面是均匀地，同时进行地。
七、铝的电化学氧化法
七、铝的电化学氧化法在工业生产中，采用电化学氧化主要的电解液有三种：硫酸、草酸、和铬酸。
根据电解条件的不同,在这些电解液里,可以获得不同厚度的、具有不同机械和物理—化学性能的氧化膜.电化学铝氧化机理：以硫酸为例，硫酸在水溶液中以离子状态存在：H2SO4↔2H+SO42—水本身也有一部分离解为H+和OH—。
在外加电压的作用下，阳离子[H+］移向阴极并在阴极还原发生氢气。
H++e↔H→H2↑阴离子[OH—］和［SO42-]移向阳极。
在氧化工艺条件下，保持只有OH—的放电，而未达到SO4-放电电位，这是因为OH—容易失去电子的缘故。
所以在阳极OH-失去电子生成水和新生态氧；2 OH—-2e→H2O+［O］在这一过程中，从反应式可以看出硫酸是没有消耗的,而新生态氧[O］则是由H2O分子离解除的OH—放电产生的。
新生态氧的氧化能力很强，可以和AL反应生成Al2O3的氧化膜：2Al+3[O] →Al2O3(阳极）由于硫酸对金属铝和氧化膜都有溶解作用，所以在氧化过程中，还存在在以下二个化学反应:2Al+3H2SO4→Al2（SO4）3+3H2↑Al2O3+3H2SO4→Al2（SO4）3+3H2O↑从以上可知,而整个电解反应中,存在着电化学反应和化学反应两个过程。
电化学反应是膜的生产过程，化学反应式膜的溶解过程。
只有当生成速度大于溶解速度时氧化膜才能生长,并保持一定厚度。
在通电时,与电解接触的表面首先形成无孔,而绝缘一层薄膜（内层）本来膜不会再生长，因为该膜将底金属与电解液隔绝，但在内层形成的同时，膜就开始溶解而呈不均一性。
某些薄的地方电阻较小，电流就集中在这里,把膜击穿，使电解液能通过膜孔而继续与底金属作用，而生成新的内层。
原来的内层，由于电解液的溶解作用，生成多孔性的外层。
内层的生成和溶解在整个氧化过程中是不断进行的：当膜在一定厚度时，膜的溶解速度小于生成速度,以致使膜不断增厚，因此阳极氧化所取得膜是整片玻璃状的无水氧化铝（Al2O3）组成的，其厚度始终变化不大，一般在0。
抛光槽硝酸和铝离子浓度的测定
抛光槽硝酸和铝离子浓度测定在抛光过程中，磷酸被不断消耗。
控制磷酸浓度最方便的方法是记录原槽液高度，经常补充磷酸，使槽液达到原来的水平。
根据经验，每添加10L 85%的磷酸应同时加入0.75L硝酸（1420kg/m3）。
硝酸浓度应保持在3.5-6.5体积％范围内，工件才能获得光亮的表面，而又不产生点腐蚀。
槽液密度须保持在1670kg/m3，因此，应随时补充蒸发的水分。
铝含量较高的旧槽液的密度可高达1750kg/m3。
一、硝酸含量（一）、试剂制备全部试剂都应是分析级的。
用的磷酸密度为1750kg/m3。
1、硫酸铁溶液制备小心地向约700mL蒸馏水中加50mL浓硫酸。
冷却后，添加约250gFeSQ • 7出0,搅拌到完全溶解。
加入蒸馏水到1L，充分混匀，倒入干净，干燥且能严密密封的瓶内。
每月标定一次。
2、标准磷酸-硝酸溶液制备由滴定管或安全吸管向500mL容量的烧瓶内加25mL 60%的硝酸，加入磷酸到500mL为止。
轻轻摇动，精心混匀，贮于阴凉处。
有效期为90d。
（二）、分析步骤硝酸含量分析步骤如下：（1）精确地量出5.0mL标准磷酸•硝硫溶液，倒入干燥的250mL的杯内，并加入100mL磷酸，轻轻摇动，加热到40-45C,（2）用硫酸铁溶液滴定，直到溶液呈稳定的黄褐色，⑶在接近滴定终止时，溶液中会产生大量的微细气泡，以略带红色的褐色烟逸出。
当无烟逸出时，滴定终止。
令A（mL）为所用的硫酸铁。
取5.0mL槽液，置于干净、干燥的250mL的杯内，按上述程序用硫酸铁滴定。
设所用硫酸铁为B（mL）。
（三）、计算：槽液中浓度为60体积％的硝酸含量（体积％）= 5B/A二、铝含量取一份槽液，加入缓冲液，再添加过量的EDTA（乙二胺四醋酸二钠），使其产生AI-EDTA络合物。
未络合的过量EDTA，可用硫酸铜溶液滴定。
然后加入足量的氟化钠，使Al-EDTA络合物分解，再用标准硫酸铜溶液滴定分解的EDTA，该滴定就是测定铝的浓度.（一）、标准溶液制备所用的全部试剂都应是分析试剂级的。
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阳极氧化槽铝离子计算公式表
以阳极氧化槽铝离子计算公式表为标题，我们将探讨与此相关的主题。
阳极氧化槽是一种常用于铝制品表面处理的工艺，它通过在铝制品表面形成氧化膜来提高其耐腐蚀性、硬度和美观度。
这篇文章将介绍阳极氧化槽中铝离子的计算公式，并探讨其在工艺中的重要性。
我们需要了解阳极氧化槽中铝离子的计算公式。
在阳极氧化槽中，铝离子的计算公式可以表示为：
Al3+ = (I x t) / (n x F)
其中，Al3+代表阳极氧化槽中的铝离子浓度，I代表电流强度，t代表电解时间，n代表电解反应的电子数，F代表法拉第常数。
铝离子的浓度是阳极氧化槽中的一个重要参数，它直接影响着氧化膜的形成和性能。
通过合理计算铝离子的浓度，可以控制氧化膜的厚度、均匀性和硬度，从而满足不同应用需求。
在实际应用中，我们可以根据具体的工艺要求和设备条件，选择适当的电流强度和电解时间来控制铝离子的浓度。
电流强度越大，电解时间越长，铝离子的浓度也会相应增加。
电解反应的电子数也是计算铝离子浓度的重要参数。
在阳极氧化槽中，铝离子的生成是通过电解反应来实现的。
电解反应的具体机理
与阳极氧化槽的具体工艺和电解液有关。
根据具体情况，我们可以确定电解反应的电子数，并结合电流强度、电解时间和法拉第常数来计算铝离子的浓度。
阳极氧化槽中铝离子的浓度对于氧化膜的形成和性能具有重要影响。
较高的铝离子浓度可以促进氧化膜的形成，使氧化膜更加致密和均匀。
同时，适当的铝离子浓度还可以提高氧化膜的硬度和耐腐蚀性能，从而提高铝制品的使用寿命和质量。
在实际生产中，我们需要根据具体的工艺要求和设备条件，合理计算和控制阳极氧化槽中的铝离子浓度。
通过调整电流强度、电解时间和其他工艺参数，我们可以实现对铝离子浓度的精确控制，从而获得理想的氧化膜性能。
总结来说，阳极氧化槽铝离子的计算公式是Al3+ = (I x t) / (n x F)，它是控制氧化膜形成和性能的关键参数。
通过合理计算和控制铝离子的浓度，可以实现对氧化膜的精确控制，提高铝制品的质量和使用寿命。
在实际应用中，我们应根据具体的工艺要求和设备条件，选择合适的工艺参数来计算和控制铝离子的浓度，从而获得理想的氧化膜效果。