浅析影响铝件阳极氧化质量的因素
铝型材阳极氧化表面斑点腐蚀缺陷的原因分析
6063铝型材阳极氧化表面斑点腐蚀缺陷的原因分析6063铝型材经阳极氧化后，具有具有良好的耐蚀性能和装饰性能,近年来,随着国民经济的发展及人们生活水平的提高,铝合金门窗、铝合金幕墙的使用越来越普及,然而不少的铝合金在使用一段时间以后,表面出现形态各异的腐蚀缺陷，其中斑点腐蚀较为常见,严重影响铝型材的使用性能及装饰效果。
为了合理改善铝型材的表面质量，达到控制表面斑点腐蚀的目的，很有必要对斑点缺陷做深入细致的分析。
本文以6063铝型材经阳极氧化后表面出现的斑点腐蚀为研究对象，分析斑点腐蚀的本质、成因及生成机理，探讨产生斑点腐蚀的关键因素。
1 斑点腐蚀的本质分析由所使用的6063铝型材成分可知，为了确保Mg元素充分形成强化相Mg2Si，一般在配制合金成分时人为的使Si元素适量过剩。
因为随着Si含量的增加，合金的晶粒变细，热处理效果较好。
但另一方面，Si的过剩也有负面作用，使合金的塑性降低，耐蚀性变坏。
研究表明：过剩Si不仅能形成游离态的Si相，还会与基体形成α相(Al12 Fe2Si)和β相(Al9Fe3Si2)，这样在铝合金中存在游离态的Si相、α相(Al12 Fe2Si)、β相(Al9Fe3Si2)等阴极相粒子和阳极相Mg2Si粒子。
α相和β相对合金的腐蚀性能影响很大，尤其是β相能显著降低合金的腐蚀性能。
斑点处残留物的成分主要是游离Si相和AlFeSi相，同时发现氯元素在残留物处也发生了吸附，这说明Cl-参与了腐蚀过程。
腐蚀区中锌元素含量较基体高得多，说明合金中的杂质元素锌也参与了腐蚀过程。
阳极氧化工序中，阳极相Mg2Si是合金的点蚀源。
在阳极氧化碱洗时，Mg2Si粒子优先溶解而形成蚀坑，其中镁溶解在溶液中而硅在铝合金上残留下来，当蚀坑聚集在晶粒上就会使该晶粒颜色发暗。
在硫酸中和工序中硅不易除去，故斑点腐蚀蚀坑底部硅含量较其他区域高。
2 斑点腐蚀的成因分析影响斑点腐蚀的主要因素有预处理过程中的碱洗温度、碱洗时间以及合金成分中的Zn、Fe、Si元素含量与合金的挤压状态等。
铝合金曝光显影阳极氧化
铝合金曝光显影阳极氧化1. 引言1.1 铝合金的特性铝合金是一种常见的金属材料，具有许多特性使其在工业领域得到广泛应用。
铝合金具有轻质高强度的特点，重量仅为钢的三分之一，但却拥有较高的抗拉强度和抗弯强度，因此在航空航天、汽车制造等领域有很大的用武之地。
铝合金具有优良的导热性和导电性，能够有效传导热量和电流，因此被广泛应用在电子设备、散热器等领域。
铝合金还具有良好的加工性能，可以通过压铸、挤压等多种加工工艺进行成形，制造出各种形状复杂的零部件。
值得一提的是，铝合金还具备良好的耐腐蚀性和耐磨性，经过适当的表面处理可以增加其抗氧化性和耐候性，延长使用寿命。
铝合金具有轻质高强、导热导电、加工性好、耐腐蚀耐磨等特性，使其成为工业制造领域不可或缺的材料之一。
1.2 阳极氧化的介绍阳极氧化是一种常用于提高铝合金表面耐腐蚀性和美观性的表面处理方法。
通过在特定条件下，在铝合金表面形成一层氧化膜来提高其性能。
这种氧化膜硬度高，耐磨，耐腐蚀性能好，同时可以增加其表面光泽和装饰性。
这种处理方法广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
阳极氧化的过程包括清洗、阳极化、氧化、封孔等步骤。
在清洗过程中，将铝合金表面的杂质和油污清除，确保氧化膜的质量。
阳极化过程中，将铝合金制件置于电解槽中作为阳极，通入直流电，在氧化液中形成氧化膜。
氧化液的成分和电解条件是影响氧化膜性能的关键因素。
氧化完成后，通过热封孔处理来改善孔隙结构和封闭氧化膜。
阳极氧化是一种高效的表面处理方法，可以提高铝合金的性能和外观，广泛应用于工业生产中。
2. 正文2.1 铝合金的曝光显影处理铝合金的曝光显影处理是指在进行阳极氧化前对铝合金表面进行清洁、曝光和显影处理的过程。
曝光是将铝合金表面暴露在特定环境中，以去除表面氧化物和杂质；显影是在曝光后使用显影液将金属表面处理成均匀的亮银色或光亮黑色。
曝光显影处理的关键在于控制曝光时间和显影液的成分及处理时间，以确保铝合金表面得到最佳的净化和光洁度。
铝合金阳极氧化原理
铝合金阳极氧化原理铝合金阳极氧化是一种常见的表面处理方法，通过在铝合金表面形成氧化膜来改善铝合金材料的耐腐蚀性、耐磨性和装饰性能。
下面将从铝合金阳极氧化原理的基本步骤和影响因素两个方面进行详细的回答。
铝合金阳极氧化的基本步骤如下：1.准备工作：首先需要将铝合金材料表面进行除油、除尘等预处理操作，确保表面干净。
2.电解液：经预处理后的铝合金材料放入合适的电解槽中，电解槽中注入适当的电解液，通常使用的电解液是硫酸、草酸等酸性溶液。
3.阳极氧化：铝合金材料作为阳极，引入电流，经过一定时间的电解作用，铝合金表面会开始发生氧化反应，产生氧化膜。
氧化膜厚度和形成时间可以通过调整电流密度和电解时间来控制。
4.封闭处理：氧化后的铝合金表面通常存在微孔，需要对其进行封闭处理以提高耐腐蚀性。
常用的封闭方法有热封闭和冷封闭两种。
热封闭是将氧化件在高温下烘烤，使得氧化膜孔隙充满，增加其致密性；冷封闭是在氧化膜上形成一层微孔较少的稀释性封闭层。
铝合金阳极氧化的原理涉及以下几个方面的影响因素：1.电解液成分：阳极氧化的成效与电解液成分有关。
常用的硫酸和草酸对铝合金具有较好的氧化效果。
电解液成分的调整可以实现不同颜色、不同厚度的氧化膜。
2.电流密度和电解时间：电流密度和电解时间会影响氧化膜的厚度和形成速度。
较高的电流密度和较长的电解时间可以得到较厚的氧化膜，但过大的电流密度可能导致氧化膜质量不佳，甚至烧损工件。
3.温度：电解液温度对氧化膜的形成也有一定影响。
一般情况下，较高的温度可以加快氧化反应，但过高的温度可能导致氧化膜分解。
4.硫酸浓度：硫酸浓度对氧化膜的形成速度和质量也有一定影响。
通常情况下，较高的硫酸浓度会加快氧化反应速度。
总结起来，铝合金阳极氧化是一种通过电解作用，在铝合金表面形成氧化膜的方法。
其原理涉及到电解液成分、电流密度、电解时间、温度和硫酸浓度等多个因素。
在实际应用中，可以通过调整这些因素来获得不同厚度、不同颜色和不同性能的氧化膜，从而满足不同的工程需求。
影响铝阳极氧化膜冷封闭质量的因素
１２ 硫 酸 阳极 氧化 温度 对冷 封 闭质 量 的影响 ．
封孑 剂本 身 的成份 外 ，其封 孑工 艺条 件 ，如 封孑 的 Ｌ Ｌ Ｌ 温度 、溶 液 的 Ｐ Ｈ值 、时间 、对 封 孑质 量 影 响 也 较 Ｌ 大 ，这 些 条件 由车 间技 术人 员控 制 与调整 ，如果 生 产 过 程 中操 作 不善 或不加 以注意 ，则 无法 保 证铝 材
艺参数 ，保 证封孔质量 。
关键 词 ：阳极 氧 化 ；封 闭 ；时 间 中 图分 类 号 ：Ｔ ７ ． １ Ｇ１４ ４ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１０ ４ ９ （０ ７ ５— ０ ９一 ３ ０ ５— ８ ８ ２０ ）０ ０ ４ Ｏ
阳极 氧化 膜 的封 孑质 量极 为重 要 ，它 意味 着产 Ｌ 品的使 用寿命 。封孑质 量 差 的产 品容易 被 污染 ，因 Ｌ 此 为 了提高 阳极 氧化膜 的防污染 能 力 和抗腐 蚀性 能
较 大 的影 响 ，对 ６ ６ ０ ３型 材 ，采 用 常 规 硫 酸 阳极 氧
化膜硬度 、耐磨性降低 ，氧化膜膜孑 径 ，和孑锥度 Ｌ Ｌ 趋 于增 大 ，造成 封 闭 因难 ，因此 阳极 氧化 溶 液 的温
度是 氧 化过 程 中 的一 个重 要 的工 艺参 数 ，为保 证氧 化膜 的质量 和性 能 ，生产 中要求 温度 变化 范 围控制 在 １Ｃ ～ ℃ 。并 加 强 溶 液 的循 环 使 氧 化 膜 表 面 的 ２ ｏ 生成 热 最快 散去 。 １３ 阳极 氧化 电压对 冷 封存 闭的 影 响 ．
维普资讯
《 加工》 铝
２０ ０ ７年 第 ４期 总第 １６期 ７
技 术 工程
影响铝阳极氧化膜冷封 闭质量 的 因素
分析铝合金表面阳极氧化膜缺陷的成因
124科学技术Science and technology分析铝合金表面阳极氧化膜缺陷的成因李宇帆（云南云铝泽鑫铝业有限公司，云南 曲靖 655000）摘 要：铝合金会由于氧化作用的影响，导致表面发生氧化，形成一层保护膜，其能够起到非常好的着色装饰、绝缘、耐磨以及耐腐蚀等作用。
但是在氧化膜的实际形成过程中，也存在一些比较明显的缺陷，因此，为了真正了解出现缺陷的具体原因，当前最重要的就是要对具体缺陷进行研究和分析，找到具体的原因。
关键词：铝合金；阳极；氧化膜缺陷中图分类号：TG174.4 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）02-0124-2收稿日期：2021-01作者简介：李宇帆，女，生于1990年，汉族，云南曲靖人，本科，助理工程师，研究方向：铝合金产品分析检测。
随着技术的不断发展和进步，铝合金在加工技术方面，实现了非常大的突破，尤其是在技术不断发展的背景下，在阳极氧化处理相关技术方面，有了非常大的进步。
铝合金由于受到多种不同因素的影响，容易出现氧化膜缺陷，造成铝合金表面的实际处理工作，无法达到技术要求。
因此，为了能够了解缺陷的形成原理，采取对应的措施进行防范，当前需要对形成缺陷的具体成因进行研究，消除氧化膜缺陷问题。
1 铝合金表面阳极氧化膜缺陷的成因铝合金工件的实际工序是对表面进行除油处理之后，应用酸洗液对表面进行化学处理，即利用酸性的溶液，实施具体的除膜处理，然后将经过水洗的铝合金表面实施阳极化处理，最后实施质量方面的检测工作。
1.1 表面加工问题在质量检验过程中，可以发现由于表面加工质量引起的氧化膜缺陷，主要可以从两个方面体现：一，通过观察发现在零件表面顺着长度方向，会存在一些不光滑的纹路，并且顺着横截面的方向观察，可以发现纹路位置的氧化膜，呈现出了逐渐变薄的情况，具有下陷的特征。
在化学抛光、除膜的实际工序中，会在铝合金的表面形成钝化膜，同时也会发生腐蚀的情况，在钝化膜的形成速度要比腐蚀速度大时，钝化膜就会覆在合金的表面，起到一定的保护作用，反过来说，如果腐蚀的速度更大，那么就无法形成保护膜，对铝合金的表面产生腐蚀作用。
阳极氧化影响因素
阳极氧化影响因素阳极氧化是铝合金表面处理的关键一步，阳极氧化过后氧化膜的质量决定了产品的质量，在生产过程中，操作要求十分严格，那么有那些因素会对阳极氧化造成影响呢？1、硫酸浓度。
改变硫酸浓度对氧化膜的阻挡层厚度、电解液的导电性和对氧化膜的溶解作用、氧化膜的耐蚀性和耐磨性以及后道处理的封孔质量都将产生一定影响。
硫酸浓度高，对氧化膜的溶解作用大，形成的阻挡层则薄，维持一定电流密度则所需的电压降低；反之阻挡层则厚，所需的电压升高。
另外，硫酸浓度高，对氧化膜的溶解作用大，氧化膜的膜孔锥度大、外层孔径增大，使封孔困难。
2、槽液温度。
在阳极氧化过程中，部分电能会转化为热量，因此必须对槽液进行冷却降温，以维持一个适宜的温度范围。
随着温度升高，膜质量与金属损失比明显减小，而且膜的外层硬度较低。
这种膜容易出现“粉化”现象。
3、氧化电压。
阳极氧化的氧化电压决定氧化膜的孔径大小，低压生成的膜孔径小、孔数多，而高压使膜孔径大，但孔数少。
在一定范围内高压有利于生成致密、均匀的膜。
4、氧化电流密度。
氧化电流密度与生产效率有直接的关系。
当采用较高氧化电流密度时，得到预定厚度氧化膜所需时间可以缩短，生产效率高，但是电源的电容量大。
此外氧化电流密度过高，使膜厚波动大，还引起工件“烧伤”。
在一定电流密度范围内，膜层耐蚀性、耐磨性与电流密度的关系也很大。
5、槽液搅拌。
为了使阳极氧化槽液温度和浓度均匀，特别是当采用较大电流密度时，及时将氧化膜附近的大量热量带走，一般在阳极氧化过程中对槽液进行搅拌。
槽液搅拌有两种方式。
一是用无油空气搅拌，搅拌时不宜过于剧烈，以免工件接点松动，造成烧伤。
二是用酸泵循环搅拌，将槽液从槽中部抽出或靠液面溢流，再从底部的钻孔管打回槽内。
在此有一点需要提一下，上述说到阳极氧化过程中会产生巨大的热量。
此时，槽液会有部分被蒸发成蒸汽，主要含硫酸等酸性气体，对于操作员来说，吸入此气体，长此以往会造成健康损害。
建议在氧化时加入ht402氧化槽酸雾抑制剂，不会影响氧化且避免造成人员伤害和成本。
铝及铝合金硫酸阳极氧化常见故障的原因及排除措施
铝及铝合金硫酸阳极氧化常见故障的原因及排除措施铝及铝合金硫酸阳极氧化常见故障的原因及排除措施1. 引言铝及其合金广泛应用于各个领域，包括建筑、汽车、航空航天以及电子等行业。
为了增强其耐腐蚀性和提高外观，常常会对铝材进行硫酸阳极氧化处理。
然而，这种过程中可能会出现一些常见故障，影响其表面质量和性能。
本文将深入探讨铝及铝合金硫酸阳极氧化常见故障的原因及排除措施，以帮助读者更好地理解和解决这些问题。
2. 铝及铝合金硫酸阳极氧化常见故障2.1 腐蚀腐蚀是铝及铝合金硫酸阳极氧化常见的问题之一。
这可能是由于阳极氧化处理中的规范不当导致的，例如处理时间过长或温度过高。
可能存在原材料质量问题，如含有过多的杂质或不纯的硫酸，导致更易腐蚀的氧化层形成。
排除措施：正确控制氧化处理参数，如时间和温度，以确保处理的一致性。
应定期检查硫酸的质量，并确保其纯度。
如果发现腐蚀问题，可以考虑增加氧化电压和降低氟离子浓度，以增加氧化层的密度和耐蚀性。
2.2 颜色不均匀铝及铝合金硫酸阳极氧化处理过程中出现的颜色不均匀也是一个普遍存在的故障。
这可能由于电解液中存在浓度梯度或流速不均匀导致的。
铝材基体的合金成分也可能会影响颜色的均匀性。
排除措施：确保电解液的浓度均匀，可以通过搅拌电解液或增加搅拌装置来实现。
另外，调整电流密度和处理时间，以平衡铝材表面的氧化反应速率，从而避免颜色不均匀问题的发生。
2.3 孔洞和气泡在铝及铝合金硫酸阳极氧化过程中，孔洞和气泡也经常出现。
这可能是由于工艺参数设置错误，如电流密度或处理时间过高，导致氧化层无法均匀形成。
排除措施：调整工艺参数，以确保电流密度适中，并根据铝材的形状和尺寸合理设定处理时间。
使用合适的搅拌设备可以提高电解液的流动性，从而减少气泡和孔洞的产生。
3. 其他问题与个人观点除了上述常见故障，铝及铝合金硫酸阳极氧化过程中可能还会遇到其他问题。
电解槽污染、表面纹理不佳以及氧化层附着力不强等。
针对这些问题，应该结合具体情况进行分析和解决。
元素偏析引起的铝合金阳极氧化白条
元素偏析是指金属材料在加工或使用过程中，某些特定元素在晶界或晶内出现不均匀分布的现象。
对于铝合金而言，元素偏析是一种常见的问题，特别是在进行阳极氧化过程中，元素偏析可能会导致表面产生白条，影响其外观和性能。
本文将探讨铝合金阳极氧化白条产生的原因及相应的解决措施。
1. 元素偏析引起的铝合金阳极氧化白条问题铝合金是一种广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域的轻质金属材料，其表面常常需要进行阳极氧化处理，以增强其耐腐蚀性和美观性。
然而，一些特定成分如铜、硅等在氧化过程中容易发生偏析现象，导致阳极氧化层形成不均匀，出现白条问题。
2. 铝合金元素偏析的原因铝合金中的铜、硅等元素在原料合金中并不均匀分布，而是倾向于在晶界或晶内发生偏析。
在进行阳极氧化过程中，这些偏析的元素会影响阳极氧化层的形成，导致氧化层产生白条。
3. 铝合金阳极氧化白条的危害铝合金阳极氧化白条不仅影响其外观美观度，更重要的是会降低其耐腐蚀性和表面硬度，导致材料性能下降，使其在实际应用中容易出现腐蚀、龟裂等问题，影响材料的使用寿命。
4. 解决铝合金阳极氧化白条问题的措施（1）优化合金配比：通过合理设计合金配比，减少铜、硅等元素在铝合金中的含量，降低其元素偏析的趋势，减少白条问题的产生。
（2）改进加工工艺：在铝合金的熔炼、挤压、轧制等加工过程中，优化工艺参数，控制合金中元素的分布均匀性，减少元素偏析的可能性。
（3）精细处理表面：在进行阳极氧化前，对铝合金表面进行精细处理，去除表面氧化膜和异质物，提高阳极氧化层的成核性和致密性，减少白条的产生。
（4）改进阳极氧化工艺：优化阳极氧化工艺参数，如电流密度、温度、PH 值等，控制氧化层的生成速率和厚度，减少白条问题的产生。
5. 结语铝合金阳极氧化白条问题是一个需要重视的表面处理难题，影响着铝合金材料的表面质量和使用性能。
通过优化合金配比、改进加工工艺、精细处理表面和改进阳极氧化工艺等手段，可以有效减轻铝合金阳极氧化白条问题，提高其表面质量和使用寿命，满足不同领域对铝合金材料的要求。
铝合金硬质阳极氧化常见缺陷的原因分析及措施
铝合金硬质阳极氧化常见缺陷的原因分析及措施摘要：铝合金硬质阳极氧化可增强零件耐磨性，绝缘性，抗腐蚀能力等。
通过具体实例介绍铝及铝合金硬质阳极氧化日常生产中常见典型缺陷，详细分析了问题产生的原因以及提供解决措施，以便实际生产中加以借鉴。
关键词：铝合金；硬质阳极氧化；膜层缺陷Cause analysis and measures of common defects in hard anodizing of aluminum alloyCHEN Chao( AVIC Xinhang Aviation Industry (Group) CO., LTD, Xinxiang, 453049)Abstract: Hard anodizing of aluminum alloy can improve the wear resistance,insulation and corrosion resistance of parts. The common typical defects in the daily production of hard anodizing of aluminum and aluminum alloys are introduced through the actual examples,and the causes of the problems are analyzed in detail and the measures are provided for reference in actual production.Keywords: aluminum alloys，hard anodizing，coating defects引言铝及铝合金具有比强度高，塑性好，导电，导热性能优异，以及优良的加工性能和耐蚀性能，是广泛应用于各种工业领域，特别是航空、航天工业中的有色金属材料[1]。
铝合金板材阳极氧化材料线缺陷的形成原因及改进措施研究
铝合金板材阳极氧化材料线缺陷的形成原因及改进措施研究刘旺1，2，陈婷1，付海朋1，2（1.重庆国创轻合金研究院有限公司，重庆404100；2.东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室，沈阳110004）摘要：通过对铝合金板材典型的材料线缺陷进行分析，明确了材料线主要是由含Mg、Ti或Si的夹渣物造成的。
材料线缺陷会严重影响最终产品的外观质量。
通过分析含Mg、Ti或Si的夹渣物来源，明确了抑制措施。
结果发现，通过采用合适的熔铸工艺、把控熔体清洁度、及时清理维护设备、选用合适的耐火材料，以及严格控制热轧、冷轧机列及乳化液、油品清洁度等措施可有效减少材料线缺陷。
关键词：铝合金板材；材料线；夹渣物中图分类号：TG146.21文献标识码：A文章编号：1005-4898（2023）06-0057-04 doi：10.3969/j.issn.1005-4898.2023.06.130前言铝的化学性质较为活泼，在空气中会形成一层致密的氧化膜，可起到隔绝空气的保护作用[1]。
但此薄膜耐蚀性较差，因此需要进行人工阳极氧化处理，促使铝制品表面形成一层致密、高强、耐磨的阳极氧化膜[2-3]。
阳极氧化后的铝制品美观耐用，已经广泛用于手机、笔记本电脑等电子产品外壳。
但正因为其用于电子产品的外观件，阳极氧化后产生的一种线状缺陷会影响产品质量。
这种线状缺陷称为材料线，是众多企业希望攻关解决的重要质量问题[4-5]。
1阳极氧化材料线形貌及成分分析采用配有能谱分析仪的Zeiss EVO MA10/LS10型号钨灯丝扫描电子显微镜，对0.6mm厚的5052-H32状态铝合金板材阳极氧化后出现的材料线进行分析，找到原因所在。
光铝上未见明显异常的板面，经阳极氧化后可能出现短道的线条，其形貌如图1所示。
将从不同板材上取得的阳极氧化材料进行线上扫描电镜分析，其成分有所区别，部分含有Al、Mg、O元素，其扫描电镜形貌如图2所示，其元素组成如表1所示。
铝合金硬质阳极氧化烧蚀原因及应对策略
铝合金硬质阳极氧化烧蚀原因及应对策略摘要：针对硬铝合金零件在硬质阳极氧化过程中，容易发生烧蚀故障，导致零件报废率高的问题，通过分析烧蚀原因，研究硬质阳极氧化过程中槽液温度、浓度、电流密度及合金成分的影响，明确改进方向。
采用脉冲电镀电源，在硬质阳极氧化过程中，采用适宜的温度范围、合理的槽液浓度以及适当提高电流密度，通过调整频率、占空比，采用“间歇”式供电模式等具体参数指标，促使硬质阳极氧化过程中产生的焦耳热和反应热能够及时被槽液转移，从根本上解决零件容易烧蚀的问题。
关键词：硬质阳极氧化、烧蚀、脉冲电源0 引言铝及铝合金零件经过硬质阳极氧化处理后，在零件表面可以形成致密的Al2O3氧化物膜层，提高零件的防护性能、装饰效果和耐磨性能。
一般来说，硬质阳极氧化在较低温度溶液和较大的电流密度下生成的氧化膜致密而且硬度高。
但是，由于零件材料成分、槽液温度、电压、膜层厚度等因素的影响，特别容易导致零件需要氧化的表面因局部电流过大，产生的热量较多，反应热和焦耳热散失不良时，诱发零件氧化膜被电击穿，零件局部破坏形成“烧蚀”故障。
尤其是随着铝合金中合金元素（特别是铜元素）含量的增加，更容易发生“烧蚀”故障，传统的直流硬质阳极氧化技术在工程应用中存在工艺条件苛刻、成膜速度慢、烧蚀率高、生产成本高等一系列问题。
这就需要探讨一种新的阳极氧化模式，从根本上解决“烧蚀”故障，并提高零件表面氧化物膜层的致密性。
1 烧蚀原因分析1.1硬质阳极氧化原理铝及铝合金硬质阳极氧化的原理：阴极反应：4H++4e=2H2↑阳极反应：4OH--4e=2H2O+O2↑，2Al+3O2=2Al2O3另外，阳极反应过程中，在形成氧气前，可以出现氧原子状态，原子状态的氧比分子状态的氧更活泼，也更容易与铝合金发生反应：2Al+3O→Al2O3另外，形成的Al2O3处于硫酸水溶液中，也会发生化学反应，形成相应的溶解过程：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O从原理上看，随着阳极氧化时间的延长，氧化膜的厚度增加，导电性能下降，这就需要提高氧化的电流，随着电流增大产生的热量也将进一步加大。
铝的阳极氧化实验报告
铝的阳极氧化实验报告篇一：铝的阳极氧化染色实验报告铝的阳极氧化染色实验报告【实验名称】铝的阳极氧化染色。
【实验目的】对铝进行阳极氧化，并进行染色处理。
【实验原理】以铝或铝合金制品为阳极，置于电解质溶液中进行通电处理，使其表面形成氧化膜，这样形成的氧化膜比在空气中自然形成的氧化膜耐蚀能力更好。
氧化膜具有较强的吸附性，利于进行染色处理。
经过阳极氧化后，铝制品的耐蚀性、耐磨性和装饰性都有明显的改善和提高。
（1）阳极氧化原理以铝或铝合金制品为阳极，硫酸为电解质溶液进行通电处理，铝被氧化形成无水的氧化膜。
阴极：2H+ + 2e-= H2↑阳极：2Al + 3H2O – 6e-= Al2O3 + 6H+氧化膜在生成的同时，又伴随着氧化膜被溶解的过程。
Al2O3 + 6H+ =2Al3+ + 3H2O溶解出现的孔隙使铝与电解液接触，又重新氧化生成氧化膜，循环往复。
控制一定的工艺条件（硫酸浓度和温度等）可使氧化膜形成的速率大于氧化膜溶解的速率，利于氧化膜的生成。
（2）着色原理铝的阳极氧化膜多孔隙，对染料有良好的物理吸附和化学吸附性能，在铝阳极氧化膜上进行浸渍着色或电解着色，可达到耐蚀和装饰目的。
无机盐着色：将制品依次浸入两种无机盐溶液中，两种无机盐在氧化膜孔隙内反应生成有颜色的无机盐并沉积在孔隙中。
有机染料着色：阳极氧化膜对染料有物理吸附作用，有机染料官能团与氧化膜也会发生络合反应。
有机染色色种多且色泽艳丽，但耐磨、耐晒、耐光性能差。
（3）封闭原理铝阳极氧化膜必须进行封闭处理。
沸水法是常用的封闭方法。
在沸水中，氧化膜表面及孔壁的无水氧化膜水化，形成非常稳定的水合结晶膜，从而达到封闭孔隙的目的。
Al2O3 + H2O=Al2O3·H2O此外还有蒸汽封闭法、盐溶液封闭法和填充有机物封闭法等。
本实验将铝以硫酸为电解质溶液进行阳极氧化，用硫代硫酸钠溶液和高锰酸钾溶液进行浸渍着色，用沸水法封闭。
【实验用品】铝片、铜片、氢氧化钠、硫酸、高锰酸钾、硫代硫酸钠、水、天平、量筒、烧杯、玻璃棒、水槽、直流电源、电流表、鳄鱼夹、导线、砂纸。
铝合金硬质阳极氧化色差
铝合金硬质阳极氧化色差
铝合金硬质阳极氧化色差可能由多种因素引起，以下是一些可能的原因：
1.铝合金的成分：不同成分的铝合金在阳极氧化过程中的反应不同，可能导致
不同的颜色。
例如，含有铜和硅的铝合金可能在阳极氧化后呈现特有的颜色。
2.氧化处理过程中的温度和时间：阳极氧化需要在一定的温度和时间内进行，
如果温度和时间控制不当，可能会导致颜色不均匀或颜色变化。
3.电解液的成分和浓度：电解液的成分和浓度也会影响阳极氧化的颜色。
例如，
硫酸浓度过高可能导致颜色偏暗，而铝离子浓度过高则可能导致颜色偏浅。
4.阳极氧化的电流密度：电流密度是阳极氧化过程中的一个重要参数，如果电
流密度过大或过小，都可能导致颜色不均匀或颜色变化。
5.环境因素：环境中的温度、湿度和光照等因素也可能对阳极氧化的颜色产生
影响。
例如，高温和高湿可能导致颜色变化，而光照则可能导致颜色变淡。
为了控制铝合金硬质阳极氧化的色差，需要严格控制阳极氧化过程中的各种参数，并在生产过程中进行质量检测，以确保每个批次的产品颜色的一致性。
同时，对于特定的铝合金硬质阳极氧化颜色，也可以通过调整氧化处理过程中的工艺参数来实现。
铝合金手机外壳阳极氧化不良原因分析
导电接触不良：
无氧化膜或膜层不完整等现象，主要是由于夹具和制 件接触不好，导电不良或者是由于夹具上氧化膜层未 彻底清除所致
导电接触面：
导电棒应选用铜或铜合金材料并要保证足够接触面积。 夹具与零件接触处，既要保证电流自由通过，又要尽
可能减少夹具和零件间的接触印痕。接触面积过小，
电流密度太大，会产生过热易烧损零件和夹具。
清洗水腐蚀(又称雪花状腐蚀)：
当工件在碱洗 ,化学抛光 ,或硫酸除灰 后 ,水洗有时会 出现星形或辐射状斑点 ,腐蚀 深度很浅 ,清洗水污染 严重或溢流水洗的流 速低时易出现这种腐蚀 ,由于其 外观类似于 雪花形结晶 ,故又称雪花状腐蚀。其原因
氯化物腐蚀：
硫酸阳极氧化槽液中存在少量氯化物也 容易导致点蚀 ,其外观 特征是深的星形黑点 , 在工件边角位置或其它高电流密度区域 更为 密集。点蚀位置处没有阳极氧化膜 ,其余“正 常” 区域的 膜厚也低于预期膜厚值。自来水 中含盐量高是槽液中 Cl - 污染
三 氧化膜疏松粉化。
温度过高无冷却装置：
这一类故障多发生在夏季，尤其是没有冷却装置的硫 酸阳极化槽，往往处理1-2槽零件后，疏松粉化现象 就会出现，明显地影响氧化膜的质量。
电压高电解液温度过高：
由于铝合金阳极氧化膜电阻很大，在阳极氧化工艺过 程中会产生大量焦耳热，槽电压越高产生热量越大，
Hale Waihona Puke 从而导致电解液温度不断上升。所以在阳极氧化过程
中，必须采用搅拌或冷却装置使电解液温度保持在一 定范围。一般情况下，温度应控制在13～26℃，氧 化膜质量较佳。若电解液温度超过30℃，氧化膜会产 生疏松粉化，膜层质量低劣，严重时发生“烧焦”现 象。另外，当电解液温度恒定时，阳极电流密度也必 须予以限制，因为阳极电流密度过高，温升剧烈，氧 化膜也易疏松呈粉状或砂粒状
铝板阳极氧化变形
铝板阳极氧化变形铝板阳极氧化处理是金属表面处理中常用的一种方法，它能够显著提高铝材的耐腐蚀性、硬度和耐磨性，同时还能赋予铝材美观的外观。
然而，在阳极氧化过程中，铝板有时会发生变形现象，这不仅影响了铝板的尺寸精度和外观质量，还可能降低其使用性能。
因此，深入探究铝板阳极氧化变形的成因及控制措施，对于提升铝板加工质量具有重要意义。
一、铝板阳极氧化的基本原理铝板阳极氧化是一种电解氧化过程，在这一过程中，铝板作为阳极，在适当的电解液中和特定条件下，通过外加电流的作用，在铝板表面形成一层氧化铝薄膜。
这层氧化膜具有多孔性，能够吸附染料和封存润滑剂，从而起到装饰和保护作用。
二、铝板阳极氧化变形的主要类型铝板在阳极氧化过程中发生的变形主要有以下几种类型：1. 翘曲变形：铝板在阳极氧化后发生翘曲，这种变形通常是由于铝板内部应力分布不均或处理过程中温度控制不当引起的。
2. 波浪形变形：铝板表面出现波浪状起伏，这种变形往往与铝板的厚度、材质均匀性以及电解液的成分和温度有关。
3. 扭曲变形：铝板在阳极氧化过程中发生扭曲，这可能是由于夹具使用不当、电流分布不均或铝板本身存在形状缺陷导致的。
三、铝板阳极氧化变形的影响因素铝板阳极氧化变形受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 材料因素：铝板的化学成分、组织结构、杂质含量以及热处理状态等都会对阳极氧化过程中的变形行为产生影响。
2. 工艺因素：电解液成分、温度、浓度、电流密度以及处理时间等工艺参数的选择和控制直接关系到铝板阳极氧化变形的程度。
3. 设备因素：阳极氧化设备的结构设计、夹具的合理性、电极的布局以及电解液的循环方式等都会对铝板的变形产生影响。
4. 操作因素：操作人员的技能水平、操作规范性以及对工艺参数的调整能力等也是影响铝板阳极氧化变形的重要因素。
四、铝板阳极氧化变形的控制措施为了有效控制铝板阳极氧化过程中的变形，可以从以下几个方面着手：1. 优化材料选择：选择成分稳定、组织结构均匀、杂质含量低的铝板作为阳极氧化的基材，以减少内部应力引起的变形。
铝件阳极氧化色差
铝件阳极氧化色差引言阳极氧化是一种常用的铝件表面处理方法，可提供腐蚀保护和美观效果。
然而，在实际应用中，铝件阳极氧化的色差问题经常出现，给产品质量带来一定的挑战。
本文将从色差产生的原因、影响因素以及解决方法等方面进行探讨。
产生色差的原因铝件阳极氧化色差的产生原因有很多，主要包括以下几个方面：1. 工艺参数不稳定阳极氧化的工艺参数包括氧化液的成分、温度、浸泡时间等。
如果这些参数控制不准确或变化较大，就容易导致铝件表面色差的出现。
例如，温度过高或过低、时间过短或过长都可能导致色差现象的发生。
2. 铝材质的差异铝材质的不同在阳极氧化过程中会表现出不同的特性，进而导致色差的出现。
不同的合金成分、纯度以及加工工艺都会对氧化层的形成和表观颜色产生影响。
3. 脱脂不彻底阳极氧化前需要对铝件进行脱脂处理，以去除表面的油污和杂质。
如果脱脂不彻底，残留的油污会影响阳极氧化液的均匀性，进而导致色差的发生。
4. 氧化电压不均匀阳极氧化过程中，如果电流密度不均匀，就会导致氧化电压的差异，从而引起铝件表面色差。
影响铝件阳极氧化色差的因素铝件阳极氧化色差除了与产生色差的原因有关外，还受到以下几个因素的影响：1. 组织结构铝合金的组织结构对阳极氧化的色差有一定影响。
例如，晶粒尺寸的变化、晶界的存在、晶内的相分布等都会影响氧化层的形成和颜色的均匀性。
2. 预处理工艺铝件预处理工艺对于后续的阳极氧化过程至关重要。
包括清洗、脱脂、酸洗等环节，如果这些工艺不严格控制，就会影响阳极氧化的均匀性和色差。
3. 阳极氧化液配方阳极氧化液的配方会对色差产生一定的影响。
比如添加剂的种类和浓度、pH值的控制等都会对氧化层的形成和颜色的均匀性产生影响。
4. 氧化时间氧化时间的长短也会对铝件表面的色差产生一定的影响。
通常情况下，氧化时间过长会导致颜色过深，而时间过短则会导致颜色较浅。
解决方法针对铝件阳极氧化色差问题，我们可以采取以下一些解决方法：1. 严格控制工艺参数在阳极氧化工艺过程中，要严格控制氧化液的成分、温度和浸泡时间等参数，确保每一批产品处理的工艺稳定一致，以避免色差问题的出现。
铝合金基材硬度和阳极氧化-概述说明以及解释
铝合金基材硬度和阳极氧化-概述说明以及解释1.引言1.1 概述铝合金是一种广泛应用于航空、汽车、建筑等领域的重要材料。
在实际应用中，铝合金的硬度对其性能和使用寿命具有重要影响。
为了提高铝合金的硬度和耐磨性，一种常用的方法是进行阳极氧化处理。
阳极氧化是一种通过在铝表面形成氧化层来增加其硬度和改善其耐蚀性的表面处理技术。
这种氧化层一般由氧化铝所组成，具有较高的硬度和附着力。
通过阳极氧化处理，铝合金的表面可以形成一层坚硬的保护层，从而提高其抗磨损、抗腐蚀和抗氧化性能。
铝合金基材的硬度是影响阳极氧化效果的重要因素之一。
较高的基材硬度可以促进氧化膜的形成，并增加其硬度和厚度。
另外，基材硬度还会影响氧化膜的致密程度和孔隙度，进而影响阳极氧化层的耐蚀性和耐磨性。
然而，铝合金基材的硬度受到多种因素的影响，包括合金成分、热处理工艺、冷变形等。
不同的合金和处理方式会导致不同的硬度值和硬度分布。
因此，在进行阳极氧化处理之前，需要对铝合金基材的硬度进行测试和评估，以选择合适的处理参数和工艺条件。
本文旨在通过对铝合金基材硬度和阳极氧化的研究，探讨其相互关系及对铝合金性能的影响，为铝合金的应用和加工提供科学依据和技术支持。
在下面的章节中，我们将深入讨论铝合金基材硬度的影响因素以及阳极氧化对铝合金基材硬度的影响。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文主要分为三个部分，分别是引言、正文和结论。
在引言部分，我们将提供一个概述来介绍铝合金基材硬度和阳极氧化的背景和重要性。
我们还将介绍文章的结构，向读者阐明本文的主要内容和安排。
最后，我们将阐明本文的目的，即为了研究和分析铝合金基材硬度和阳极氧化之间的关系。
在正文部分，我们将首先探讨铝合金基材硬度的相关知识。
我们将介绍铝合金基材硬度测试方法、硬度的定义和影响硬度的因素。
然后，我们将转向讨论阳极氧化的过程、方法和应用。
我们将探讨阳极氧化对铝合金基材硬度的影响，并讨论可能的机理和原因。
阳极氧化不良原因分析
作者创智涂装来源本站浏览1110 发布时间2011/10/10本表示出了在阳极氧化和封孔中容易出现的缺陷的特征、成因和防治措施铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短.•信息名称：铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短.所在地：山东省威海市发布时间：2011-07-08加入收藏夹联系人：郭小姐威海云清化工开发院联系人：郭小姐女士电话：86-手机：传真：86-邮件：地址：山东省威海市文化中路89-2号查看全部产品进入展厅一、产品用途：本品为浅绿色粉末,适用于建筑铝型材和其他铝制品的封孔处理,本品封孔温度范围宽,它能够改善表面装饰的无色金属络合物, 在其它物质的支持下，依靠镍和氟化物离子的协同效应，发挥作用。
二、性能特点:1、同热水封孔的工艺相比, 冷封孔能缩短处理时间和节约加热所需的能源, 从能源成本和阳极氧化物生产线能力的角度来考虑这种优点就相当重要。
2、这种产品的结合能防止干净阳极氧化铝部件发绿的退色现象。
不产生白霜,其耐蚀性和耐磨性及硬度均高于沸水封孔处理.三、槽液组成及工艺条件:本品浓度 3.5-5.0克/升去离子水余量PH值5-5.6温度25-35℃时间8-15分钟（一分钟能封一个微米厚的氧化膜）Ni+ 0.9-1.2克/升F- 0.3-0.85克/升消耗量：0.8-1.5千克/吨材（约400m2）* 封孔后第一道用冷水洗,然后在进行温水洗.温水槽温度：60℃；时间：5分钟四、注意事项1、槽材料: 衬有塑料的钢或不锈钢。
特别须知要点:建议对溶液作过滤处理, (不可用筒式过滤器)。
为了保证溶液能长期使用, 避免溶液被全部排放, 每立方米中物料通过量达到1000m2，就应排放50 L/m3的槽液.2、用量: 产品用量和被处理氧化层的厚度和生产率有关。
3、阳极氧化层的质量:通过用封孔液的处理, 氧化层会产生一种反应, 这种反应约在24小时以后结束，然后才能用常规方法检查氧化层的质量。
4、用热水对上述处理层作5-10分钟的后冲洗, 就可以缩短这种反应时间, 经冲洗后处理层可以立即作质量的检验。
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浅析影响铝件阳极氧化质量的因素
发表时间：2017-10-16T13:39:22.853Z 来源：《基层建设》2017年第16期作者：何小明孙柱王涛
[导读] 摘要：铝的阳极氧化是以铝或铝合金作阳极，以铅板作阴极在硫酸、草酸、铬酸等水溶液中电解，其表面生成氧化膜层。
其中硫酸阳极氧化处理应用最为广泛。
探讨影响铝件阳极氧化质量的因素，对改进铝及其合金阳极氧化工艺技术有着极其重要的意义。
陕西黄河集团有限公司陕西西安 710043
摘要：铝的阳极氧化是以铝或铝合金作阳极，以铅板作阴极在硫酸、草酸、铬酸等水溶液中电解，其表面生成氧化膜层。
其中硫酸阳极氧化处理应用最为广泛。
探讨影响铝件阳极氧化质量的因素，对改进铝及其合金阳极氧化工艺技术有着极其重要的意义。
关键词：铝件阳极氧化；质量；影响因素
1 概述
铝及铝合金材料在空气或水中能够生成一层自然氧化膜，从而提高了铝材的耐蚀性。
但这层自然氧化膜厚度通常仅有0.05～0.15μm，在很多腐蚀介质作用下往往产生腐蚀而破坏。
铝合金型材经阳极氧化处理后可生成厚度为0.5～250μm的多孔氧化膜，由于这层膜具有吸附能力，可以进行封孔并染成各种颜色，使铝材在耐磨、耐蚀、美观、使用寿命等方面有很大提高，因而阳极氧化处理已广泛应用于铝及铝合金材料的表面处理工艺中。
铝金属经阳极氧化后，其材质具有质硬耐磨防腐与底衬结合牢固等特点，在现代工业中被广泛应用。
但由于铝合金中所含的金属元素与杂质不同，以及氧化工艺、氧化电解液不同，便造成铝阳极氧化膜的结构也不同。
铝阳极氧化膜一般可分为多孔型和壁垒型种，但在实验中发现很多铝阳极氧化膜不是典型的多孔型或壁垒型，而是两者的混杂。
氧化膜的结构对铝材的质量有很大影响，氧化膜的结构不同，材质不同，其应用也不同。
2 铝件阳极氧化
以铝或铝合金制品为阳极，置于电解质溶液中进行通电处理，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。
经过阳极氧化处理，铝表面能够生成几个微米至几百个微米的氧化薄膜。
比起铝合金的天然氧化膜，其耐蚀性、耐磨性和装饰性都有明显的改善和提高。
铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理[1]。
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Al2O3膜：2AI + 3[O] = AI2O3 + 1675.7KJ。
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、混合酸和以有机磺酸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。
3 铝件阳极氧化膜质量影响因素
3.1 铝材中金属元素的影响
由于铝材中金属元素的含量不同，其形成的氧化膜结构不同，从而影响到铝材的质量。
铝合金材料中Si元素的含量为0.35%～
0.45%，而镁的含量为0.60%～0.65%，在型铝合金中Mg与Si主要形成强相Mg2Si化合物。
当镁硅元素的质量比大于1.73时，除形成Mg2Si外，还有过量的镁，过量的镁降低Mg2Si在固态铝中的溶解度，使强化相从基体中析出，造成铝合金出现黑斑点，降低合金抗腐蚀性能。
当镁硅元素的质量比小于1.73时，就有过量的硅，过量的硅不会降低Mg2Si在铝基体中的溶解度，但会影响合金的抗腐蚀性和氧化着色能力，还会导致晶间腐蚀发生。
铝合金中除了含有必需的元素与Mg外，还会含有铜、铁、锰等杂质元素，这些元素是影响铝合金阴极氧化膜质量的主要因素之一，其含量越高，铝表面的质量会越差，其含量的高低将严重影响铝合金的表面质量。
[2]然而铝合金的牌号和品种众多，尤其是不少由市面上收购的废旧铝材含有较多的铜、铁、锰元素，这一点应该引起生产上的重视。
一般而言，铝材中的Mn元素含量是较少的，因此其影响相对较少。
3.2 铝和铝合金的组织及相的均匀性
铝合金制品经硫酸阳极氧化处理后，发生局部无氧化摸，呈现肉眼可见的黑斑或条纹，氧化膜有鼓瘤或孔穴现象。
一般与铝和铝合金的成分、组织及相的均匀性等有关，或者与电解液中所溶解的某些金属离子或悬浮杂质等有关。
铝和铝合金的化学成分、组织和金属相的均匀性会影响氧化膜的生成和性能。
纯铝或铝镁合金的氧化膜容易生成，膜的质量也较佳。
而铝硅合金或含铜量较高的铝合金，氧化膜则较难生成，且生成的膜发暗、发灰，光泽性不好。
如果表面产生金属相的不均匀、组织偏析、微杂质偏析或者热处理不当所造成各部分组织不均匀等，则易产生选择性氧化或选择性溶解。
若铝合金中局部硅含量偏析，则往往造成局部无氧化膜或呈黑斑点条纹或局部选择性溶解产生空穴等。
另外，如果电解液中有悬浮杂质、尘埃或铜铁等金属杂质离子含量过高，往往会使氧化膜出现黑斑点或黑条纹，影响氧化膜的抗蚀防护性能。
3.3宽温氧化添加剂的影响
阳极氧化中，电解液的组成至关重要。
电解液类型主要有硫酸、草酸、铬酸和磷酸体系，类型不同，氧化膜的质量也不同。
为了能在较高温度下氧化铝材，通常都加人宽温添加剂，如果添加剂的组成不同，即使同一类型的电解液效果仍会有较大差异。
在电解液中加入的添加剂含有阳离子、阴离子和有机物，这些物质的主要作用是增强电解液的导电性，参与成膜反应，加快成膜速度。
其中有机物的作用是在参与膜的形成和吸附过程中减缓溶膜速度，使高温时膜的溶解得以减缓，从而在较高温度下形成较厚和较硬的氧化膜。
3.4氧化条件的影响
铝阳极氧化的工艺条件一般有氧化温度，铝的氧化是一个放热反应，氧化膜生成时在铝基体表面会产生很大的热量。
通常阳极氧化液
的控制温度为25℃左右，当温度超过30℃，就会出现氧化膜疏松粉化现象，铝表面的硬度会变小，不能形成较厚的氧化膜，形成的氧化膜也较松散。
阳极氧化的电流密度是一个重要的影响因素，适当提高电流密度氧化膜的质量是有所提高的，但电流密度过高如号达到，氧化放热量会增大，膜层溶解加速，形成的氧化膜厚度和硬度则大大降低，因此形成的氧化膜质量也下降。
氧化时间超过后，氧化膜才有明显的过溶解现象，因此氧化膜性能指标氧化时间小于60min来看，差别不大，但延长氧化时间，其影响会越来越显著。
参考文献
[1] 许旋，林国辉.铝合金阳极氧化膜的性能研究[J].电镀与涂饰，2001，2.
[2] 陈子超.分光光度法测定铝合金中硅镁元素的含量[J].电镀与涂饰2004，5.。