阳极处理制程知识简介
阳极氧化处理简介
阳极氧化阳极氧化处理简介一、目的及意义铝及其合金表面很容易生成一层极薄的氧化铝膜（厚度约为0 . 01 一0 . 02um ）在大气中有一定的抗腐蚀能力。
但由于这层氧化膜是非晶的，它使铝件表面失去原有的光泽。
此外，氧化膜疏松多孔，不均匀，抗蚀能力还不强，且容易沾染污迹。
因此，铝及其合金制品通常需进行氧化处理。
二、阳极工艺流程图前处理：脱脂～预浸～化学抛光～剥黑膜1碱咬～剥黑膜2后处理：活化～染色～封孔注：在前后处理段中，每个工序之后都会有相应水洗，前处理段可采用自来水进行清洗，后处理段必须采用纯水清洗．三、阳极工艺概述3 . 1 脱脂：脱脂又叫除油，是阳极前处理一项重要工序，脱脂常采用碱性溶液做脱脂剂，如NaoH . Naco3 . Na3p04 等组成的脱脂剂，碱液除油主要是在高温条件下将碱咬动物油和植物油咬化形成可溶性肥皂而除去油污．3 、2 化学抛光：在合适的溶液中，不使用外接电源对零件进行抛光过程称为化学抛光，是一种对零件装便性加工．铝及铝合金的化学抛光，为磷酸量溶液和其它溶液．磷酸基这类溶液在工业中应用最为广泛，大体可分为两种，一种是含磷酸高于700ml / l 的溶液．另一种是含磷酸400 一600ml / l 的溶液，前者能在己机械抛光的表面上获得跟电抛光相当的高光亮度的表面，它能抛光纯铝和含锌量不高于8 % ，含铜量不高于4 ％的Al 一Mg 一zn ．和Al 一cu 一Mg 合金，后者抛光较前者差不多，而且不适合于含铝量高于95 ％的纯铝．3 . 3 碱咬：碱咬是化学抛光的另一重要的预处理方式，碱咬可以调整工件表面材质的粗细／均匀／亮暗的程度，未经预处理的铝是不能阳极氧化和着色的，．工件在碱咬中的过程是：A12o3 + NaoH ? A13 + + others AI + NaoH ? NaAloZ + HZ 注：NaAloZ 是一种黑色的可溶解性盐，反应过程中附在工件表面．即是我们所称的黑膜．3 .4 阳极氧化：硫酸阳极氧化工艺获得的铝的氧化膜层外观无色透明，厚度为5 一20um ，硬度高，孔隙多，吸附性强，有利于染色，经封闭处理后，具有较高的搞蚀能力，主要用于防护和装饰目的．它在成膜的过程其实是一个水电解过程：3 . 5 染色前处理：阳极氧化后，在着色之前，可用酸液处理，把氧化膜活化，所有有机酸／无机酸及酸性盐适用于活化，这一处理，必会使一些阳极氧化膜的物质溶解，使孔隙率增加．从而提高吸附染料的能力。
阳极制程资料
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铝的阳极氧化封孔处理
熱 封 孔 膜 機 理 模 型
• 異種金屬氧化物含量會影 響AAO結構
電流密度
• 陽極反應是一個電化 學反應。工件、電解 液之間形成電路。在 陽板反應過程中，電 流密度的均勻、穩定 與否對于膜厚生成的 均勻性、氧化膜附著 力穩定的關鍵因素之 一。
其它因素
工件表面質量
陽極處理沒有噴漆&電鍍處理的缺陷掩蓋能力強. 陽極與其它表面處理區別在于陽極的膜厚是從外向內延增加.烤漆&電鍍 則是由表面向外增加. 所以在陽極處理時材料的厚度會縮小,烤漆&電鍍往 往料厚會加厚.返修率差.
不會和AL進行反應, 材料也不會得到損耗.
2. 堿蝕 堿蝕洗就是我們正常所說的堿洗，即用NaOH和AL發生化學反應.
我 們 用 這 種 反 應 的 腐 蝕 來 去 除 鋁 材 表 面 本 身 和 空 氣 中 的 O2發 生 反 應 在 表 面 形 成 的 氧化層及鋁材表面曾經有的缺陷. 從而獲得純凈的鋁材基體表面卻說做下面的陽極氧 化反應。
陽極前處理清潔度 生產環境因素
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阳极氧化膜是一種多孔膜，其形態呈中空的六角柱体列阵，每一个六角柱体中心 都有一个充满電解溶液的柱形小孔，形似蜂窝状结构。 六角柱体中心孔洞底中的電化學反應不斷進行，促使氧化膜不斷向內生長；溶解 反應使膜孔底面上不斷溶解，結果相當于孔底的基體材料不斷向下推進形成深 孔...
- - - - - - - - 因此，從陽極氧化成膜原理上來說，氧化膜是向基體內腐蝕生長的，而
阳极处理制程知识简介
目的:使大家对本公司氧化流程有所了解;对品质不良原因有深层认识. 要求: 对氧化产品不良现象能找到不良原因及纠正措施 内容:1.除油目的及原理； 2.碱蚀,中和目的及原理； 3.阳极目的、原理及皮膜形成过程； 4.染色,封孔目的及原理； 5.常見不良现象,原因分析及改善對策； 課時安排：五課時 陽極類產品工藝流程：脫油---水洗---鹼蝕---水洗---中和(化拋---水洗--中和)---水洗---陽極---水洗---染色---水洗---封孔---水洗---吹水---烘烤 1
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4.碱蚀槽的成分与工艺条件的影响： 鹼蝕槽的主要葯水成份：水、氫氧化鈉、銷酸鈉。 4.1氢氧化钠 碱蚀槽中的苛性碱系指游离含量.其含量对于保障 碱蚀质量防止水解均起重要作用.有长寿碱存在时40克/升以下碱 蚀速度随氢氧化钠的升高而加快,几乎是成线性关系;50-60/克升 速度基本相同;大于70克/升碱蚀速度又随浓度升高而加快. 4.2温度 随温度升高,碱蚀速度呈线性升高,温度大70℃易产生 过腐蚀,出现砂面亚光等现象.温度过高还会导致晶间腐蚀加剧.温 度低于40℃碱蚀速度很慢,挤压丝纹不易消除.不用时也应保温,防 止温度低偏铝酸钠水解生氢氧化铝沉淀. 4.3时间 碱蚀时间受碱浓度、温度、铝离子溶存量的影响而定；
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现代应用电子显微镜,示踪原子等手段研究后对氧化膜形成过程, 生成氧化膜的观点提出了新的观点： 在阳极上铝原子失去电子而氧化 Al － 3e → Al3+ 与铝结合的氧原子来源于哪个原子团或离子呢?仍不得而知,一 种假说认为是由OH﹣电离而来 6OH- → 3H2O +3O2Al3+ + 3O2- → Al2O3 + 399cal
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第三课时 阳极目的、原理及皮膜形成过程
铝合金阳极处理工艺知识
铝合金阳极处理工艺知识铝合金阳极处理工艺是一种针对铝合金表面进行处理的方法，通过在铝合金表面形成一层氧化膜，提高铝合金的耐腐蚀性和抗磨损能力。
以下是铝合金阳极处理工艺的相关知识：1. 阳极处理液的组成：阳极处理液通常由硫酸、硫酸铜和硫酸铝等成分组成。
其中硫酸起到增加阳极处理液的电导率的作用，硫酸铜用于增加电流密度，而硫酸铝则能提供铝离子。
2. 阳极处理的方法：阳极处理可以分为常规阳极处理和硬阳极氧化两种方法。
常规阳极处理适用于要求不高的铝合金产品，处理后的氧化膜较薄，耐腐蚀性较弱；而硬阳极氧化则适用于对耐腐蚀性要求较高的产品，氧化膜更厚，耐磨损性更好。
3. 处理工艺流程：常规阳极处理工艺包括清洗、酸洗、除氧、阳极氧化和封孔等步骤。
首先，将铝合金表面的油污、粉尘等污染物清洗干净；然后通过酸洗去除表面的氧化铝皮；接下来进行除氧处理，即将氧化皮层移除以增加阳极效果；随后将铝合金制品放入阳极处理槽中进行阳极氧化；最后进行封孔处理，将氧化膜的孔隙部分填充，提高耐腐蚀性。
4. 阳极处理液的温度和时间控制：阳极处理液的温度通常控制在15-30摄氏度之间，过高的温度会导致阳极氧化速度过快，过低的温度则可能导致氧化效果不佳。
处理时间一般在10-60分钟之间，根据不同要求可以进行调整。
5. 工艺控制和质量检测：在进行阳极处理过程中，需要密切监控和控制处理槽温度、电流密度等参数，保证处理效果的稳定性。
同时，需要对处理后的铝合金进行质量检测，如测量氧化膜的厚度、硬度和耐腐蚀性等指标。
铝合金阳极处理工艺是一项在铝合金加工中广泛应用的技术，通过对铝合金表面进行处理，能够提高其使用寿命和外观质量。
然而，在实际应用中，不同的合金材料和产品要求可能会有所不同，因此需要根据具体情况进行调整和优化处理工艺，以获得最佳的处理效果。
当进行铝合金阳极处理工艺时，还需要注意以下几个方面：6. 高质量铝合金材料的选择：选择合适的铝合金材料非常重要，因为不同的合金成分和含量会对阳极处理工艺产生影响。
阳极处理流程简介
陽極處理之不良原因分析
缺點
可能原因
陽極氧化膜極薄 電路接觸不良
對策
檢討電路，保持良好接觸
表面有凹洞或侵蝕 零件的合金不適陽極處理
二 陽極處理流程介紹
1 鋁陽極氧化膜生成曲線
工藝原理介紹
電壓/V
24
22
b
20
c
d
6
2
8
4
A BC
a
10
20
30
40
50
60
時間/s
A 膜層生長 B 陰擋層形成 C 膜層穩定生成; 直到溶解與生長速 率達到平衡
2 鋁陽極氧化反應機理
H2O 2e 2H+ + O 2Al+6H+ 2Al3++ 3H2
硫酸濃度;溫度;電壓與電流密度;時間;雜質;電源; 攪 拌和移動陽極;電解液的混濁度
2 陽極氧化常見故障原因及處理方法
a 零件局部有燒傷;挂點 b 氧化膜粉化;易掉;呈彩虹色 c 氧化膜有泡沫或网狀花紋 d 鋁件表面局部有腐蝕 e 氧化膜粗糙;發白
四 陽極處理制程異常分析
3 成份工藝參數對膜層綜合性能的影響
飾物
化妝品
美容品
門窗 建筑
交通
3c產品
集團陽極處理主要品展示
陽極后上蓋與中隔板
最終成品
MOTOROLA
二 陽極處理流程介紹 1 鋁及其合金的性質
鋁合金概述
純鋁: 機械強度差 鋁合金:強度高 重量輕 導電性及導熱性優良 反射性
2 鋁合金陽極氧化特點
a 抗蝕性能好 b 電絕緣性能好 c 強度 硬度高; d 抗電磁輻射性能好 e 抗老化性能好 f 具有多孔性和良好的吸附能力
阳极氧化表面处理工艺介绍
肥皂
甘油
乳化:除去工件表面無法皂化的油與腊
B.鹼咬:
B-1.除去工件表面原有之Al2O3不導電層
先進行: Al2O3 +OH-
2Al3++含Al+其它
后進行: Al+NaOH
NaAlO2+H2+其它
B-2. 調節工件表面的亮啞度(鹼咬=鹼腐蝕,破壞工件表面平整性,
造成光線散(漫)射,影響外觀
C.剝黑膜:去除工件表面黑色水膜,主要成份為HNO3.(室溫操作)
陽極氧化
烘乾
封孔
染色
染色前處理
2>2鋁陽極氧化的機理(1)
•鋁及其合金陽極氧化時將工件挂在陽極,陰極用純鉛 板或鋁板,通入直流電,在陽極上鋁原子失去電子而氧 化:Al-3e —Al3+,同時OH-電离6OH- —3H2O+3O2-.在電 場作用下,氧离子的擴散速度快,氧化膜是由于氧离子 擴散到陰擋層內部與鋁离子結合而形成的:Al3++3O2— Al2O3+399卡熱量.
•具有很多高孔隙率和吸附的氧膜,可吸附染料,經過 封閉之后,便形成色彩較佳的裝飾性膜層.
2>4 前處理
A.脫脂:除去沖壓/拋光等工段殘余的油脂
皂化:脫脂液中的鹼與工件表面的油脂反應,生成水溶性的肥皂與甘油
(C17H35COO)3C3H5+3NaOH 硬脂酸酯 鹼
3C17H15COONa+C3H5(OH)3
1.氧 化 前 脫 脂 不 完 全
1.延 長 脫 脂 時 間 且 溫 度 采 用 上 限
2.工 件 粘 上 膠 類 物 質
2.以 貼 紙 防 止 膠 類 物 質 污 染 工 件 .
阳极处理之基本理论
鋁材
脫脂
鹼性腐蝕
化學拋光
染色
表面活化
陽極氧化
中和
封孔
烘乾
成品
A. 脫脂 : 除去沖壓/拋光等工段殘余的油脂
皂化: 脫脂液中的鹼與工件表面的油脂反應,生成水溶性的肥皂與甘油
(C17H35COO)3C3H5+3NaOH 硬脂酸酯 鹼
3C17H15COONa+C3H5(OH)3
肥皂
甘油
乳化: 除去工件表面無法皂化的油與腊
染色前處理原理圖 表面活性物質
氧化膜層
G. 染色: 為了增加美觀進行目標顏色染色程序，即將染料分子填充至Al2O3孔隙的過程。染色劑 可分為有機染料與礦物顏料兩種。一般有機染料不耐高溫，較易退色變質，無機化合 物則較穩定，但有含重金屬的可能。 一般陽極處理用染料為有機性,結構如下:
黑
O 2N
SO3 H
• 染色後未封孔的半成品可以用酒精擦拭把染料重新帶出。
• 鹽霧測試對於封孔程度的鑑別度比酒精擦拭來得好。
陽極處理之基本理論說明
The Basic Theory of Anodizing Treatment
五、陽極處理的特性 :
特性
陽極處理
耐蝕性 耐磨性 耐熱性 導電性 染色 塗裝附著力 皮膜厚度 美觀性
出或變色,為避免此現象發生, 染色后必須將Al2O3孔隙加以封閉,即為[封孔](seal).
通電開始進行陽極處理時，鋁陽極表面的某些部位開 始溶解，時間增長，鋁溶解量增加，但是陽極表面開始呈 現凹凸不平的粗度，時間續增，由於凹凸不平造成溶解速 率不一，溶解較快的部位逐漸凹陷，於此同時，溶解的鋁 離子逐漸生成氫氧化鋁與氧化鋁沉積在表面，但是仍留有 孔隙以供溶解反應繼續進行，長時間之後，堆積的沉澱即 形成”管壁”，管壁的主要成份是含水氧化鋁或膠狀氫氧 化鋁，愈近管壁中央含水量愈少，愈近純氧化鋁，如右圖， 近電解液區域即為鋁溶解並沉積的區域，沉積愈久，則愈 緻密。
阳极生产工艺及设备
阳极生产工艺及设备前言阳极是电解生产的一个重要环节, 阳极质量的好坏, 直接影响电解的生产, 人们称之为电解的心脏。
阳极生产按工艺流程可分为以下四个工序:1 石油焦煅烧2 粉碎.配料.混捏.成型3 阳极焙烧4 阳极组装一.石油焦煅烧生石焦经过回转窑1150～1250℃温度的煅烧（除去焦碳中的挥发份）, 冷却窑（采用冷却水直接冷却和间接冷却的方式）, 将煅后焦冷却到约60℃, 然后通过皮带运输机, 斗式提升机, 送到储仓储存, 供成型工序之用。
生石油焦煅烧产生的烟气, 通过余热锅炉、产生蒸气, 驱动汽轮机、发电机组发电。
二.粉碎、配料.混捏.成型将生阳极的原料: 煅后焦、残极、生碎、沥青、破碎、筛分按不同的粒度要求, 煅后焦的粒度分为12～6mm、6～3mm、3mm以下及微粉；残极的粒度分为12～3mm、3mm以下, 生碎的粒度12mm以下, 分别储于配料仓中；沥青也经过破碎, 送到沥青溶化器熔化成液体并储于沥青储槽中, 待配料之用。
根据阳极配方的要求, 通过配料称配料, 先将煅后焦, 残极混和, 经四轴预热螺旋预热, 温度达到170℃±10℃, 预热后的干料送到强力混和机, 同时加入生碎及液体沥清进行混捏, 混捏后的糊料再经过强力冷却机, 冷却水直接喷到糊料中, 将糊料冷却到145℃±5℃, 送振动成型机, 生产出生阳极, 生阳极经过水槽冷却, 再经过输送机送到碳块仓库堆垛储存。
三.阳极焙烧生阳极由通过生阳极编组装置, 由多功能天车7块一组的生阳极放入焙烧炉, 焙烧温度1100℃～1150℃, 焙烧、冷却后的阳极, 由多功能天车从炉中取出, 经过阳极解组及清理装置, 将焙烧阳极送碳块仓库储存。
焙烧的烟气经过重力除尘, 冷却, 电除尘器处理, 达标排放。
四.阳极组装将电解使用后返回的阳极（称为残极）, 经过电解质人工清理, 残极压脱（破碎）机、铸铁环压脱机、导杆检测、导杆校直机, 修理, 导杆清刷、涂石墨和回转浇铸站,生产出合格的阳极供电解车间使用；残极,废生块, 废糊经过返回料处理系统（粗碎系统）, 分别存于残极仓, 生碎仓供成型车间使用；电解质经粉碎后也储于电介质仓返回电解使用。
阳极氧化工艺技术详解
阳极氧化工艺技术详解阳极化阳极氧化工艺流程为：表面整平——除油——浸蚀或抛光——阳极氧化——着色处理——封闭处理——干燥（三个主要过程：阳极氧化、着色、封孔），本色氧化就是少了着色处理这一过程，阳极氧化后直接封孔。
1.阳极氧化（1）硫酸阳极化（5-20um）物色氧化膜，易于染色，硬度高，是铝和铝合金主要的防护和装饰方法，工艺简单，操作方便，应用最广。
（2）铬酸阳极化（2-5um）氧化膜不透明，未浅灰色或乳白色，孔隙率低，所以零件仍能保持原来的精度和表面粗糙度，丐工艺适用于精密零件，膜比较薄。
（3）草酸阳极化（8-20um，最厚达60um）草酸阳极化易于制取较厚膜层，氧化膜硬度高，孔隙率低，耐蚀性高，有良好的电绝缘性。
但成本较高，是硫酸阳极化的3-5倍，一般用于特殊要求的表面，如制作电器绝缘保护层、日用品的表面装饰。
（4）硬质阳极化（又称厚膜氧化，250-300um）硬度很高，一般为400-600HV,电流密度为普通阳极氧化的2-3倍。
（5）瓷质阳极化（6-20um）氧化膜具有不透明的灰色外观，类似瓷釉、搪瓷，也被称之为仿釉氧化膜。
一般不会改变零件的表面粗糙度，也不影响其尺寸精度，适用于仪器、仪表等精密零件和日用品的表面防护和装饰。
2.阳极氧化膜染色（1）整体着色法采用特定成分的铝合金或在特殊的电解液中阳极氧化时，获得氧化膜的同时，而着上不同颜色，也成自然着色法。
（阳极氧化和染色同时进行）能耗较大，成本高，着色膜色泽不鲜艳，逐渐被电解着色所取代。
（2）吸附着色法将阳极氧化后的铝制品浸渍到带有染料的溶液中，则多孔层外表能吸附各种染料而呈现出染料的色彩。
（3）电解着色铝制品经阳极氧化后，再在含金属盐的电解溶液中进行交流电解，则在多孔层孔隙底部沉积金属或金属化合物而显色。
3.封孔（1）热水封闭法（2）重铬酸盐封闭法防护性封孔，封孔后氧化膜呈黄色，耐蚀性较好，不适用于以装饰为目的着色氧化膜的封闭。
（3）水解封闭法（4）填充封闭法采用有机质如透明清漆、熔融石蜡、各种树脂和干性油等进行封闭。
阳极氧化简介
硫酸阳极氧化工艺获得的铝氧化膜外观无色透明，厚度为5-20um, 硬度 高，孔隙多，吸附型强，有利于染色，经封闭处理后，具有较高的抗腐蚀 能力。
阴半极反应：2H+ + 2e H2 阳半极反应：4OH – 4e 2H2O; Al + O2 Al2O3; Al2O3 + H2 2Al3+ + 3H2O
7. 封孔
封孔处理是把阳极氧化膜的微孔封闭并将微孔内染料固定，是染色工艺 整体的一个部分。封孔处理最简单的是在沸水中处理，只要进行的适当， 就能保证染色膜表现出应有的色泽牢固度，而且还可使工件具有防止脂 印，色斑及油脂所染的能力。阳极氧化过的表面只有经过充分的封孔才能 使它失去对接触物影响的能力。 影响因素： a.封孔液组成； b.封孔液PH值； c.封孔温度； d.封孔时间
5. 活化
阳极氧化后，在着色之前，可用酸液处理将氧化膜活化，所有有机酸/无 机酸及酸性盐都可以作为活化剂，由于酸溶液对氧化铝的化学溶解作用，氧 化膜孔的孔壁从外向内溶解，使孔径扩大，同时可以通过控制活化时间的长 短，得到孔径大小不同的氧化铝膜，达到扩孔，增加孔隙率，从而提高吸附 染料能力的效果。 影响因素： a. 活化剂种类； b. 活化剂浓度； c. 活化温度； d.活化时间
2. 化学抛光
在磷酸基溶液浸泡工件，以消除工件表面的机械缺陷，减小 表面粗糙度，并提高其表面光泽。 影响因素： a. 化抛液成分； b. 化抛液浓度； c. 化抛温度； d. 化抛时间； 操作方法：a. 将工件置于化抛槽中浸泡; b. 将工件在化抛槽中轻轻旋转;
c. 将工件从化抛槽中快速取出，并用热水洗; d. 水洗
3. 中和(碱咬)
中和是化学抛光的另一种预处理方式，可以调整工件表面材质的粗细/ 均匀/亮度的程度。
04B_阳极处理技术介绍
阳极处理技术介绍
一.什麽是阳极处理?
阳极处理是利用电化学原理，在硫酸水溶液中外加直流电源,并於工件表面形成一层氧化膜（Al2O3）的过程.
二. 可适用于何种材料？
阳极处理制程可用于铝合金/镁合金/钛合金材料上，但其中以铝合金制程最稳定,应用最多.
三. 外观质感或颜色为何？
1.可染色透明氧化膜
2.可呈陶瓷外观.
3.可藉由电压控制提高表面硬度.
四. 应用实绩
本单位从2001年12月起,已生产阳极处理产品5千5百万片,机种超过30种以上,为本单位主力制程之一.
五. 制程
脱脂→化学抛光→剥黑膜→硷咬→氧化→染色→封孔→干燥。
阳极制程工艺简介
一，前言
• 铝材是有色金属中使用量最大，应用面最广的金属材 料，中国是全世界第一生产国，并且地壳中铝元素是含量 最多的金属。但铝材的硬度、耐磨性、耐腐蚀性不太理想， 铝的表面处理技朮正好可弥补这些弱点。
• 铝及其合金的表面处理技朮： 1，阳极氧化：普通阳极氧化、硬质阳极氧化、微弧氧化﹔ 2，铝的化学转化：铬化、磷化、铬磷化﹔ 3，铝的涂装：浸涂、刷涂、电泳、喷涂﹔ 4，铝的电镀： 5，铝的珐琅和搪瓷涂层：
水解：2NaAlO2+4H2O = 2Al(OH)3↓+2NaOH 酸腐蚀原理：
铝材：2Al+6H+ = 2Al3+ +3H2↑ 氧化膜：Al2O3+ 6H+ = 2Al3+ + 3H2O
七，工艺流程
2，阳极工艺流程及说明：
阳极氧化 → 水洗 → 中和 → 水洗 → 染色 → 水洗 → 水洗 → 封孔 → 水洗 → 中和 → 水洗 → 水洗
四，阳极处理工艺原理
• 以铝材作为阳极，用酸（硫酸）作为介质， 在外加电压的作用下，电解水产生氧，使 阳极上的铝材被氧化，生成多孔型氧化膜， 以利于后续上色(在染色槽中，染料溶液通 过毛细作用进入小孔与氧化膜络合，)再进 封孔槽，通过封孔剂的作用，封住氧化膜 孔。
五，阳极氧化膜层特性
• 铝及其合金经过阳极处理后之氧化层 (Al2O3),除了能耐腐蚀外，尚可里提高耐磨 性能，同时其绝缘性质并不因热而有所改 变。
七，工艺流程
1，前处理工艺流程及说明：
脱脂 → 水洗 → 中和 → 水洗 → 碱洗 → 水洗 → 中和 → 水洗 → 化研 → 水洗 → 中和 → 水洗
七，工艺流程
碱腐蚀原理：(用此性质应用于碱洗和去除氧化膜)
阳极氧化工艺技术详解
阳极化阳极氧化工艺流程为：表面整平——除油——浸蚀或抛光——阳极氧化——着色处理——封闭处理——干燥（三个主要过程：阳极氧化、着色、封孔），本色氧化就是少了着色处理这一过程，阳极氧化后直接封孔。
1.阳极氧化（1）硫酸阳极化（5-20um）物色氧化膜，易于染色，硬度高，是铝和铝合金主要的防护和装饰方法，工艺简单，操作方便，应用最广。
（2）铬酸阳极化（2-5um）氧化膜不透明，未浅灰色或乳白色，孔隙率低，所以零件仍能保持原来的精度和表面粗糙度，丐工艺适用于精密零件，膜比较薄。
（3）草酸阳极化（8-20um，最厚达60um）草酸阳极化易于制取较厚膜层，氧化膜硬度高，孔隙率低，耐蚀性高，有良好的电绝缘性。
但成本较高，是硫酸阳极化的3-5倍，一般用于特殊要求的表面，如制作电器绝缘保护层、日用品的表面装饰。
（4）硬质阳极化（又称厚膜氧化，250-300um）硬度很高，一般为400-600HV,电流密度为普通阳极氧化的2-3倍。
（5）瓷质阳极化（6-20um）氧化膜具有不透明的灰色外观，类似瓷釉、搪瓷，也被称之为仿釉氧化膜。
一般不会改变零件的表面粗糙度，也不影响其尺寸精度，适用于仪器、仪表等精密零件和日用品的表面防护和装饰。
2.阳极氧化膜染色（1）整体着色法采用特定成分的铝合金或在特殊的电解液中阳极氧化时，获得氧化膜的同时，而着上不同颜色，也成自然着色法。
（阳极氧化和染色同时进行）能耗较大，成本高，着色膜色泽不鲜艳，逐渐被电解着色所取代。
（2）吸附着色法将阳极氧化后的铝制品浸渍到带有染料的溶液中，则多孔层外表能吸附各种染料而呈现出染料的色彩。
（3）电解着色铝制品经阳极氧化后，再在含金属盐的电解溶液中进行交流电解，则在多孔层孔隙底部沉积金属或金属化合物而显色。
3.封孔（1）热水封闭法（2）重铬酸盐封闭法防护性封孔，封孔后氧化膜呈黄色，耐蚀性较好，不适用于以装饰为目的着色氧化膜的封闭。
（3）水解封闭法（4）填充封闭法采用有机质如透明清漆、熔融石蜡、各种树脂和干性油等进行封闭。
阳极处理(Anodizing)
1.陽極處理的目的與應用
一般鋁合金很容易氧化，氧化層雖有一定鈍 化作用，但長期曝露之結果，氧化層仍會剝 落，喪失保護作用，因此陽極處理的目的即 利用其易氧化之特性，藉電化學方法控制氧 化層之生成，以防止鋁材進一步氧化，同時 增加表面的機械性質。另一目的是，藉不同 化成反應，產生各種色澤（發色）增進美觀。 鋁合金陽極處理應用廣泛，飛機 皮、軍事武 器、影印機抄紙滾桶、建築物鋁帷幕、鋁門 窗、3C產品等。
6.硬質陽極處理
一般陽極處理皮膜經封孔之後即有一定的硬度與保護效 果，但是在機械工程，尤其是磨擦機械（如影印機的送 紙滾桶）由於使用時間長，常需要更高硬度與高厚度皮 膜。皮膜形成的機構如前述，是經由溶解與沉積過程， 而沉積的皮膜本身也會再溶解，不易使皮膜長的很厚， 因此通常利用低溫（＜5℃）減緩皮膜的在再溶解速度， 甚至提高電壓以促進鋁電解，增加沉積量，此過程除了 增加厚度之外，也可以增大每一管胞的口徑，相對的減 少孔隙度；其厚度可以達到200μm以上。根據報導，硬 質陽極處理皮膜的耐磨耗性甚至可優於硬鉻鍍層。硬質 陽極處理皮膜由於很厚，通常會有裂縫，對於耐疲勞性 較不利。
2.製程
於電解槽中，將金屬（如鋁或鋁合金）工件置於陽極，施加一定電壓 與電流，促使工件表面形成附著良好的氧化層。簡要而言，發生下述 反應；
陽極：Me ＋ XH2O → MeOX ＋ 2XH＋ ＋ 2Xe－ 陰極：H2O ＋ e－ → 1/2H 2＋ OH－ 一般而言，陽極處理工程流程例如下： 工件 → 脫脂（Ⅰ） → 水洗 → 化學光澤（Ⅱ） → 水洗 → 脫漬（Ⅲ）
阳极处理工艺介绍
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幹燥
産品經過水洗表後表面有殘留水漬,需要通過烘烤 來除去産品表面的水漬,烘烤有用電熱絲加熱烘烤, 有用蒸汽加熱烘烤,我們公司現用的是蒸氣加熱.
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謝謝！
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陽極處理工藝流程coxongroup2什么是阳极处理陽極處理是化成皮膜conversioncoating技術的一種陽極處理指的是利用電化學處理使鋁或鋁合金表面生成一種含有該金屬成份的al203的多孔氧化皮膜可以染上不同的顔色al203的多孔氧化皮膜可以染上不同的顔色該氧化皮膜能完整緊密的包覆鋁材對鋁材有保護及裝飾的作用
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鹼蝕
*鹼蝕是除去鋁合金工件表面油脂,及除去在 陽極前暴露在空氣中形成的氧化膜. . *鹼蝕還可以除去陽極好的皮膜,做退電 重工的動作. 常用藥水:NaOH
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酸洗
酸洗是為了中和鋁合金表面殘留的鹼液,同時把 鹼蝕後的腐蝕産物溶解,使鋁合金表面露出光亮 灰白色澤,防止鋁工件在空氣中被氧化. .
酸洗
常用藥水:硝酸
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化學研磨
化學研磨是改變産品表面的平滑化 和光亮化來滿足産品的不同需求. 常用藥水:硫酸和磷酸
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陽極電解
陽極電解是利用電化學處理，使鋁或鋁合金表面生 成一種含有該金屬成份的Al203的多孔氧化皮膜. 常用藥水:硫酸,其他的還有草酸和鉻酸
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陽極處理的應用
陽極處理針對純鋁及鋁的合金材料進行處理後,由 於他的防腐蝕性好,美觀經濟在航空.運輸.日常用 品上廣泛應用. .
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陽極處理的應用
阳极氧化处理工艺介绍
干燥
化抛
原理--染色
原理： 阳极氧化膜孔隙直径：0.01-0.03μm 染料在水中分离成单分子，直径：0.0015-0.0030μm 着色时染料被吸附在孔隙表面上并向孔内扩散、堆积， 而且与氧化铝进行离子键、氢键结合而使膜层着色， 经封孔处理，染料被固定在孔隙内。
氧化模孔
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
流程--表面处理
说明：使用封孔劑,操作溫度95℃,自动线天车将飞靶移至封孔槽并将挂架放 入，定时器自动计时，当定时器时间完成，天车自动将飞靶移至下 一桶槽作业。 目的： １.防止阳极氧化膜外观变坏。 ２.提高阳极氧化膜的耐磨性。 ３.最大限度的提高阳极氧化膜的耐蚀性能。 ４.使染色氧化膜的退色降到最低限度。 ５.提高阳极氧化膜的抗侵蚀能力。 ６.提高阳极氧化膜的电绝缘性能，特别是潮湿环境的绝缘性
07
夹点处材料：耐腐蝕且接触面积小(钛合金)
08
特点--阳极挂具
可成阳极应用
阳极
喷砂
可成阳极应用
发丝 阳极
可成阳极应用
喷砂 蚀刻 阳极
铝阳极氧化的关键在于氧化膜的形成、染色、封孔
阳极挂具的选择影响阳极效果 （材料&接触面积）
阳极过程中任何环节都会影响产品表面光泽度
阳极过程中肉厚会先减少（表面预处理）后增加（氧化膜）
工作总结汇报
表面处理-阳极氧化处理
報告大纲
流程 原理 特点 可成阳极应用 总结
流程
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
陽極
流程--表面预处理
陽極
染色
碱洗
化抛
酸洗
封孔
表面处理阳极工艺介绍
化抛原理：
AL2O3+2H3PO4=2ALPO4+3H2O
2AL+2H3PO4=2ALPO4+3H2
作用：用磷酸进一步去除铝及 其合金表面的污物，并将铝合 金表面自然氧化膜去掉，使铝 基体裸露出来，方便后来的阳 极氧化。同时，化抛还有整平 的作用，可以使喷砂过来的工 件表面进一步整平，是表面纹 理更好。
（4）剥黑膜后水洗一定要将残留的酸液清洗干净， 否则残留的NO3-会污染阳极槽液，使氧化膜变得疏松。
阳极氧化
操作条件：（一阳） 1.硫酸（H2SO4）浓度：
200±5g/L 2.温度：1密度：1A/dm2
步骤： 1.氧化前水洗。 2.阳极氧化（30min）。 3.水洗（30±5S) 4水洗（30±5S） 5水洗（30±5S）
抛光处理
机械抛光
化学抛光 电化学抛光
关于化抛的应用
剥黑膜
操作条件： 1.HNO3浓度（体积比
25%—35%）。 注：硝酸浓度在80%一下，
不和铝发生反应。 2.时间：60s 3.温度：常温
步骤： 1.剥黑膜（1min）。 2.水洗（30±5S) 3.水洗（30±5S） 4.光泽抽测（光泽度管控
55—70）
度85 ﹪）。 2.温度：82±5 ℃。 3.时间：50-100S。 4.化抛后光泽管控：55—70。
步骤： 1.预浸。（处理时间10s，常
温，槽液为旧的化抛槽液） 2.磷酸化抛。（注意控制温
度82±5 ℃ ） 3.热水洗。（时间15±5s） 4.水洗。（时间30±5s）
） 5.水洗。（时间30±5s
孔隙数108个/cm2 772 518 277 357 116 58 228 81 42 188 72 42
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4.2 利用盐的水解作用吸附阻化封闭,如无机盐封孔(高温封孔和常温封孔) 水化作用及金属盐的水解作用生成微溶物或不溶物将膜孔堵塞.例如醋酸 镍法,镍离子水解生成氢氧化镍不溶物. 4.3.我司常用的為封孔劑法(熱封和冷封)，染色类产品多采用热封,一般 陽極本色類產品可以應用冷封，但需用時間較長；陽極染色類產品不可使 用冷封作業，因需用時間長，易造成產品脫色不良。 5.封孔槽的主要藥液成份：水、封孔劑。 (药液需加热,温度控制在65℃－80℃) 6.影响封孔的因素: 高温封孔: 药液温度、药液濃度、封孔時間、药液PH值、水质。 微量杂 质会毒化水化反应导致封孔失效,水越纯越好. 藥液PH值不宜过高也不宜过 低,偏高易产生沉着,偏低水化速度慢，最佳5.5-6.5;时间在5-20分鐘之間 (封孔时间根據產品顏色不同而設定)。
陽極處理制程知識簡介
目的:使大家对本公司氧化流程有所了解;对品质不良原因有深层认识. 要求: 对氧化产品不良现象能找到不良原因及纠正措施 内容:1.除油目的及原理； 2.碱蚀,中和目的及原理； 3.阳极目的、原理及皮膜形成过程； 4.染色,封孔目的及原理； 5.常見不良现象,原因分析及改善對策； 課時安排：五課時 陽極類產品工藝流程：脫油---水洗---鹼蝕---水洗---中和(化拋---水洗--中和)---水洗---陽極---水洗---染色---水洗---封孔---水洗---吹水---烘烤 1
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第三课时 阳极目的、原理及皮膜形成过程
1.阳极目的: 铝材本为活泼金属,易于空气中受氧氧化,使铝材腐蚀,表面较柔软 易受外物撞受伤,使对象毁损.如是之故阳极电解即成为改善铝金属 材料表面的必备工程,铝材经电解产生氧化保护皮膜. 2.硫酸阳极氧化电极反应 铝阳极反应相当复杂,至今有不少问题未弄清楚,.这有两种关点,但 不是定论 早期观点认为阳极上产生的活性氧直接氧化铝 H2O –2e→2H+ + 【O】 2Al + 3【O】→Al2O3 +399cal
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着色分类：
着色种类 特点及适用范围
化学浸渍着色
包括有机染色和无机盐浸渍着色;该法具有工序少、工艺简单操作性 好、成本低、色种多且色泽艳丽、装饰性好等特点.无机盐着色鲜艳度 远不及有机染色.浸渍着色由于色素体存在于多孔层的表层,故耐光、耐 晒、耐磨性差,不宜作室外和经常受摩擦零件的表面装饰,只用于室内装 饰小五金着色. 阳极氧化同时也被着色.色素体存在于整个膜壁中.色素体可以是合金或 电解质残留物.具有耐光、耐晒、耐磨等特,点曾广泛用于建筑铝材的装 饰.但该法有色种少,色调深暗、成本高、废水处理困难等缺点,已被电 解着色法取代.
第一课时:除油目的及原理
1.名词解释: 表面张力: 在液体和空气接口上,液体表面的分子受到液体内部 分子的引力的引力大于受到空气的引力,由此液体表面上的收缩 作用叫表面张力.(水珠) 表面活性剂:在低浓度下能降低水和其它溶液体系的表面张力或 接口张力的物质. 2.表面活性剂的分类及作用: 分类:根据能在水中降低表面张力的部分分阴离子表面活性剂、 阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂 作用:表面活性剂能起到润湿、 分散、 乳化、渗透、 增溶、 发泡及洗涤等作用。 3.除油目的: 除去材料裁剪，剖沟，切割等前工序的油污
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4.4溶存铝离子影响 碱蚀液中有一定的铝离子存在时才能正常工 作,新配槽液要加一些铝屑滘于液中,铝离子小于30克/升碱蚀时间 要特别控制,这时易发生过腐蚀;30-45克/升时碱蚀操作最容易,碱 蚀质量好.铝离子更高时缓蚀作用显着,不易发生过腐蚀,整平性能 提高,碱蚀时间可延长,适合于得亚光和砂面层.本公司加硝酸钠起 缓蚀作用防止过腐蚀. 附表
目前，最為廣用的方法為直流電硫酸法，因此法所形成的氧化 膜具無色透明的特點，且也適合著色作業的操作。 11
配液條件如下：
標準條件 硫酸
鋁含量 溫度 電流密度 電壓 電流 膜厚 時間
190g/l~220 g/l
5 g/l~15 g/l 190C±20C 75A/M2~125 A/M2 12V~20V 直流電 3.5~30μm 6分~45分(根據產品的顏色而設定)
该法是在阳极氧化之后,再在含金属盐的电解液中进交流电解.金属离子 在氧化膜孔底部还原析出而显色,其特点是改变金属盐种类或电源波形, 可方便地获得各种调,能耗少成本低、着色膜耐晒、耐气候、耐磨性很 好广泛用于建筑装饰和其它功能用途. 略
电解整体着色
电解着色
涂装着色
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3.封孔目的: 铝阳极氧化膜具有很高的孔隙率和吸附力,容易污染和腐蚀介质浸蚀,因经,氧化 膜无着色与否,用于何种场合都必须进行封孔处理.为提高耐蚀性、提高防污染能 力和固色素体. 4.封孔原理与种类 4.1利用水化反应产物体积膨胀而堵塞孔隙,如水蒸气法,沸水法 是将具有高化学活性的非晶质氧化膜充成钝态的结晶质氧化膜的过程 Al2O3 +n H2O→ Al2O3‧n H2O 水化反应在常温和高温下都能进行，水化反应结合水分子的数目为1－3个，依反 应温度而定，水温低于80℃是发生： Y-Al2O3 + H2O --- 2AlOOH +2H2O ----- r-Al2O3.3H2O 这种水化氧化膜稳定性差，具有可逆性，水温愈低可逆性愈大。 当水温>80℃,而接近沸点时发生 Y-Al2O3 + H2O --- 2AlOOH ----- r-Al2O3. H2O 这种大晶体的水化氧化铝是稳定而不可逆的,在腐蚀环境Al2O3.H2O比r-Al2O3.3H2O 稳定,所以高温封孔一定要达到95℃以上才好.被水化的结晶氧化膜体积膨胀,将 膜孔堵塞.
氧化膜为双层结构,内层为致密无孔的Al2O3,外层是由孔隙和孔壁组成的多孔层.
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3.氧化膜的生成过程 氧化膜的生成是在生长和溶解这对矛盾运动中发生和发展的通 电瞬间,由于氧和铝有很大的亲和力,在铝上迅速形成一层致密无 孔的阻挡层.其厚度取决于槽电压.它具有很高的绝电阻.由于氧化 铝比铝原子体积大很多故发生膨胀,阻挡层变得凹击不平,这就造 成电流分布不均匀,凹处电阻较小而电流大,击处则相反,凹处在电 场作用下发生电化学溶解,凹处加深逐渐变成孔穴,继而变成孔隙, 击处变孔壁. 陽极處理后，需充分徹底的水洗，方可進行下一作業程序，但 水洗的時間不可過長，以防止早期封孔現象。注意：陽極後產品 不可經過熱水清洗，因熱水足以將產品進行早期封孔，從而影響 後工序染色處理。
5.附各种除油方法及特点
除油方法 有机溶剂除油 特 点 适 用 范 围 除油快,对皂化和非皂化油脂均能溶解,一 般不腐蚀零件.但除油不彻底,需用化学或 电化学方法补充除油,多数有机溶剂易燃 有毒,成本较高. 设备简单,成本低,但除油时间较长 除油快而彻底,能除去零件表面的浮灰,浸 蚀残渣等机械杂质,但需直流电源,进行阴 极除油时,零件容易渗氢,深孔内的油污去 除较慢 可对形状复杂(接缝、盲孔状)的 小零件,色金属件,油污严重的零 件及易被酸碱腐蚀的金属零件进 行初步除油 一般零件除油 一般零件的除油或阳极去除浸蚀 残渣
5Байду номын сангаас
第二课时 碱蚀,中和目的及原理
1.名詞解釋： 通常所謂的鋁材表面粗化，即為梨地處理，其利用荷性納：俗稱蘇打Soda， 一般鹼，進行鋁材表面的一种化學侵蝕的前處理程序，在鋁與鹼 進行化學的侵蝕反應中，會在素材表面上形成一不規則的梨面狀，此一 過程即為梨地處理。 2.碱蚀目的（梨地处理）: 碱蚀是铝型材氧化之前最关键的预处理工序.其目的是为除去残存的自然 氧化膜,脱脂溶解基体的残留物,深入基体表面层的油脂等污物,除去型材 表面的变质合金层,消除模痕.划伤等其它表面缺陷,调整和整平基体表面 使其均匀一致。 3.碱蚀原理: Al2O3 + 2 NaOH === 2NaAlO2 + H2O 2Al + 2NaOH + H2O == 2NaAlO2 + 3H2 ↑ NaAlO2 + 2H2O === Al(OH)3 + NaOH
铝离子溶存量/g.l-1 0---10 30—45 60以上 90以上 120以上 碱蚀现象与效果 碱蚀控制最困难,最易产生过腐蚀,碱蚀时间宜短 能获得最理想的碱蚀效果 获细平滑表面 获粗平滑颗粒表面 碱蚀整平效果最佳, 在温度较高,时间稍长的条件 下可得到砂面和麻面
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5.中和目的 去除鋁材表面因梨地粗化后所產生的黑膜，使鋁材表面形成一 潔凈的表面,亦可因此一程序使未完全流失的梨地粗化劑徹底的 洗凈並使之中和活化产品表面有助于阳极氧化皮膜的生成. 6.中和原理(酸鹼中和)： NaOH + HNO3==NaNO3 + H2O 7.中和槽的主要藥水成份：水、硝酸、鉻酸釬。 中和時在常溫下作業即可，浸泡時間在30秒-1分鐘之間。不可 將鋁品在此溶槽中浸放太久，以免造成酸對素材表面的侵蝕，另 亦影響光澤，如果欲等待進行下一程序，應將鋁材徹底水洗擺放 凈水中。
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4.碱蚀槽的成分与工艺条件的影响： 鹼蝕槽的主要葯水成份：水、氫氧化鈉、銷酸鈉。 4.1氢氧化钠 碱蚀槽中的苛性碱系指游离含量.其含量对于保障 碱蚀质量防止水解均起重要作用.有长寿碱存在时40克/升以下碱 蚀速度随氢氧化钠的升高而加快,几乎是成线性关系;50-60/克升 速度基本相同;大于70克/升碱蚀速度又随浓度升高而加快. 4.2温度 随温度升高,碱蚀速度呈线性升高,温度大70℃易产生 过腐蚀,出现砂面亚光等现象.温度过高还会导致晶间腐蚀加剧.温 度低于40℃碱蚀速度很慢,挤压丝纹不易消除.不用时也应保温,防 止温度低偏铝酸钠水解生氢氧化铝沉淀. 4.3时间 碱蚀时间受碱浓度、温度、铝离子溶存量的影响而定；
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4.除油原理: 非皂化油(化學除油):表面活性剂的乳化作用降低界面张力间接加 强了除油液对金属表面的润湿性,增大接触面,促使油污膜破裂脱落 而变成小油滴.而吸附在小油珠上的乳化剂,则定向排列亲水基向着 溶液,疏水基(亲油基)则向着油珠,形成定向吸附乳化油珠如圖2