阳极氧化(20200930054314)
2023年阳极氧化行业市场调查报告

2023年阳极氧化行业市场调查报告阳极氧化(anodizing)是一种将金属表面制成保护性、装饰性或功能性的氧化层的方法。
它主要用于铝、镁、锌和钛等金属的处理。
在阳极氧化过程中,通过施加电流和产生氧化物层,可提供金属表面的耐蚀性、耐磨性和外观改善。
阳极氧化行业具有广泛应用领域,包括汽车、建筑、电子、航空航天、家电等。
市场规模分析:阳极氧化行业市场规模可从市场需求、市场规模和市场增长三个方面进行分析。
1. 市场需求分析:阳极氧化的广泛应用推动了该行业的发展。
阳极氧化可提高金属表面的耐腐蚀性和耐磨性,应用广泛,包括汽车零件、建筑材料、电子产品、家居装饰等领域。
随着人们对产品质量要求的提高和环境保护意识的增强,对阳极氧化行业的需求不断增长。
2. 市场规模分析:根据市场研究公司的数据,目前全球阳极氧化行业市场规模约为100亿美元。
亚太地区是全球最大的阳极氧化市场,占全球市场份额的40%以上。
北美和欧洲市场也具有较大的规模,分别占全球市场份额的30%和20%左右。
其他地区市场规模相对较小。
随着全球产业结构和地理分布的变化,市场份额有望发生变化。
3. 市场增长分析:预计未来几年阳极氧化行业将保持稳定增长。
一方面,全球经济持续发展,各行业对金属产品的需求增加,推动了阳极氧化行业的发展;另一方面,环保、节能和可持续发展成为全球发展趋势,阳极氧化技术能够满足这些要求,将有更广阔的应用前景。
市场竞争分析:阳极氧化行业竞争激烈,主要竞争因素包括技术、产品质量、服务和价格。
目前市场上主要的领先企业有美国Alcoa、英国INCO、日本矶山和国内的兴发集团、永能集团等。
这些企业拥有先进的设备和技术,提供高质量的产品和全面的服务。
在市场上建立品牌和声誉是取得竞争优势的关键。
同时,行业内新兴企业也在逐渐崛起。
随着技术的进步和市场的扩大,新的企业涌现,挑战传统领导者的地位。
新企业能够提供更具竞争力的产品和服务,并以更低的价格吸引客户。
阳极氧化基本介绍课件
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阳极氧化基本介绍课件一、什么是阳极氧化阳极氧化又称阳极质化、阳极电化学氧化,是将铝及其合金等金属作为阳极,在被氧化电极液中施加电压,使其与电极液内的氧发生化学反应,从而在金属表面析出一层致密、均匀、具有附着力的氧化膜的表面处理工艺。
二、阳极氧化的优点1、表面质量好:阳极氧化的氧化膜表面光洁,均匀,有孔隙,可以在氧化膜内部染色或上涂层。
2、改善耐腐蚀性:氧化膜的存在可以使基材的耐腐蚀性得到很好的提高,保护基材表面。
3、增加硬度:氧化膜具有一定硬度,可以提高表面硬度,提高耐磨性等。
4、改良电绝缘性:氧化膜可以增加基材的电绝缘性。
5、增加色彩选择性:由于氧化膜具有微孔结构,可以把染料或颜料填充在氧化膜的孔洞内,使氧化膜具有改变颜色或者增加美观度的效果。
三、阳极氧化工艺流程1、表面处理:各种金属材料在进行阳极氧化前都需要进行表面清洗和脱脂处理。
2、酸洗:在表面处理后,将金属材料放入盐酸或者硫酸的酸性溶液中进行酸洗,去除表面的氧化层和其它杂质,用水冲净后就可以进行阳极氧化处理。
3、阳极氧化:将经过酸洗处理后的金属材料作为阳极,在相应的氧化电解槽中进行处理。
在正极加电,使负离子向阳极移动,从而形成氧化膜。
4、封孔处理:经过氧化后的金属材料需要进行封孔处理,使氧化膜表面的微孔结构得到填充,增强氧化膜的密度和硬度,增加耐用性。
5、后处理:进行各类后续处理,如染色、上涂层等。
四、阳极氧化的应用1、军工领域:飞机、坦克、船舶等军事装备中都广泛使用阳极氧化工艺,提高表面硬度,增强耐腐蚀能力。
2、电子领域:手机、电脑等电子产品均使用阳极氧化工艺,提高电绝缘性,增加外观美感。
3、建筑领域:阳极氧化后的铝制品具有防腐、耐磨、抗污染等特性,在建筑铝型材、门窗等方面得到广泛应用。
4、汽车领域:在汽车制造领域中,使用阳极氧化可以增加汽车零部件的表面硬度,增强耐蚀能力,提高产品的品质。
5、冶金领域:阳极氧化可以将铜、铝等材料制成金属装饰品,增加美观度和装饰性。
阳极氧化工艺了解
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钛合金;
5、时间:1~6分钟 天1.5分钟 4、温度:70±5℃ 5、时间:15~30秒 蚀产品高度凸出不平部
◆脱膜、除蜡:4~6分 (自动温控调节)
分提高产品光泽
钟
5、时间:5~10秒
◆硝酸:保护作用
3、浓度:
比重计测试,要求
1.4~1.6;
4、温度:105±5℃
高;
防腐蚀(越厚越好) 求颜色做出相应颜 腐蚀性能;
2、时间:10分钟
2、成分:
、耐摩擦(越厚越 色;
2、成分:醋酸镍、硫
◆有3酸(磷酸6:硫酸 好)、抗刮、绝缘、 2、成分:色粉、水 酸镍(封孔剂,日
2:硝酸0.5)/2酸(磷 美观;
正常颜色富森茂自己 本)
酸3:硫酸1)区分,富 氧化膜厚度影响上色 调色;无法调色就外 3、浓度:
色工序不可控;颜色 间);
1.4~1.6;
越浅,上色时间越 4、温度:常温
4、温度:105±5℃ 短,颜色越深,上色 5、时间:
(自动温控调节)
时间越长
◆浅色:20~120秒
4、时间:10~30秒
4、阳极采用稳压氧化 ◆深色:2~8分钟
5、光泽:可直接测量 (10~14v),电流自 6、产品在染色过程种
(自动温控调节)
4、时间:10~30秒
5、光泽:可直接测量
6、产品在生产是要不
停翻转摇摆,不会行程
流痕、冲孔
铝合金阳极氧化工艺了解
化抛
阳极
染色
高温封孔
高温烘烤
1、作用:增加光泽, 1、温度:20±2℃
1、作用:保护,填充 1、温度:90±10(恒
化抛时间越长,光泽越 2、氧化膜作用: 1、作用:根据客户要 膜孔,提高耐磨、防 温烤箱)
阳极氧化工艺流程

阳极氧化工艺流程阳极氧化已经慢慢淘汰了,现在已经升级到了微弧氧化,可以做镁和铝合金产品,原理都是一样,通过有机溶剂做为介质,采用尖端放电,在产品表面生成保护膜,类似於陶瓷层。
外观除了一些起跑引起的颜色问题,是很难看出来的,主要通过,盐雾、耐摩擦、电导率、电击穿等测试来判定膜层的好坏。
工艺:除油--水洗--水洗--阳极反应--水洗--封闭--烘烤铝制品阳极氧化工艺流程铝制品阳极氧化通用的工艺流程如下:铝工件→上挂具→脱脂→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→阳极氧化→水洗→去离子水洗→染色或电解着色→水洗→去离子水洗→封闭→水洗→下挂具对于要求高光亮度的铝制品,可采用如下的工艺流程:铝工件→机械抛光→脱脂→水洗→中和→水洗→化学或电化学抛光→水洗→阳极氧化→水洗→去离子水洗→染色或电解着色→水洗→去离子水洗→封闭→水洗→机械光亮铝及铝合金阳极氧化着色工艺流程(图) 铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程1、主题内容与适用范围:本规程规定了铝及铝合金阳极氧化、着色、电泳生产的工艺和操作的技术要求及规范。
2、工艺流程(线路图)基材→装挂→脱脂→碱蚀→中和→阳极氧化→电解着色→封孔→电泳涂漆→固化→卸料包装→入库3、装挂:3.1装挂前的准备。
3.1.1检查导电梁、导电杆等导电部位能否充分导电、并定期打磨、清洗或修理。
3.1.2准备好导电用的铝片和铝丝。
3.1.3检查气动工具及相关设备是否正常。
3.1.4核对流转单或生产任务单的型号、长度、支数、颜色、膜厚等要求是否与订单及实物相符。
3.1.5根据型材规格(外接圆尺寸、外表面积等)确定装挂的支数和间距、色料间距控制在型材水平宽度的1.2倍左右,白料间距控制在型材宽度的1倍左右。
3.1.6选择合适的挂具,确保正、副挂具的挂钩数与型材的装挂支数一致。
3.2 装挂:3.2.1装挂时应先挂最上面一支,再固定最下面一支,然后将其余型材均匀排布在中间、并旋紧所有铝螺丝。
3.2.2装挂前在型材与铝螺丝间夹放铝片,以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。
阳极氧化的工艺简介与维护
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阳极氧化的工艺简介与维护(1)铝氧化的概念:铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程称为阳极氧化。
(2)铝氧化的优点:1:铝材轻,易造形。
2:工艺流程简单,控制易。
3:各种单色或双色外观选择。
4:氧化膜硬度高,耐损耗(硬度为200—400HV)。
5:耐气候强。
(3)硫酸阳极氧化的工艺特点:成分简单稳定,操作容易,成本低廉,常温阳极氧化可获得厚5-25UM的无色透明,多孔吸附性强,容易着色的氧化膜。
(4)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。
(5)装饰性阳极氧化常见工艺流程:工件——前处理——氧化处理——染色——封孔——成品A:前处理工艺:A1除油:由于铝材在前段工艺加工过程中,一方面由于环境因素以及储存堆放搬运会使铝材上粘附有灰尘等污物,另外加工过程中会用到各式各样的油脂,如拉伸油,保护腊等,因此除油工艺就变得非常重要,否则就会使后面的工艺受到影响,主要是因为铝材表面粘附有油污会使工件处理后表面状况不均匀从而影响最后产品的表面状况。
化学除油是利用热碱溶液对油脂的皂化和乳化作用,以出去皂化性油脂;利用表面活性剂的乳化作用除去非皂化性油脂。
A2碱蚀:碱蚀的目的是除去残存的自然氧化膜,脱脂溶解基体的残留物,深入基体表面的油脂等污物,除去工件表面的变质合金层,消除模具痕,划伤等其它表面缺陷,调整和整平基体表使其均匀一致。
碱蚀的各成分和工艺条件的影响:1:氢氧化钠:碱蚀槽中的岢性碱系指游离量。
其含量对于保障碱蚀质量,防止水解均起重要作用。
40克每升以下碱蚀速度随氢氧化钠升高而加快,几乎成线性关系;50-60克每升之间碱蚀速度基本相同;大于70克每升碱蚀速度又随浓度升高而加快,所以控制在50-60克每升最好。
2:温度:随温度升高,碱蚀速度呈线性升高,温度大于70摄氏度易产生过腐蚀,温度过高还会导致晶间腐蚀加剧,温度低于40度碱蚀速度很慢,挤压丝纹不易消除。
阳极氧化参数
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阳极氧化参数摘要:1.阳极氧化的概述2.阳极氧化的参数及其作用3.常见阳极氧化参数及其设置方法4.阳极氧化参数对氧化膜的影响5.结论正文:一、阳极氧化的概述阳极氧化是一种在金属表面生成氧化膜的电化学过程,广泛应用于提高金属的耐磨性、耐腐蚀性和美观性。
在阳极氧化过程中,金属作为阳极,在电流作用下,表面发生氧化反应,形成一层稳定的氧化膜。
这一膜层具有一定的厚度和硬度,能够有效保护金属基体免受外界环境的侵害。
二、阳极氧化的参数及其作用阳极氧化过程涉及到多个参数,这些参数对氧化膜的形成和性能产生重要影响。
主要参数包括:电流密度、电压、氧化时间、氧化温度、溶液浓度等。
1.电流密度:电流密度是衡量阳极氧化反应速率的重要参数。
电流密度越大,氧化反应速率越快,生成的氧化膜厚度也越厚。
但是,过高的电流密度会导致氧化膜的晶粒粗化和性能下降。
2.电压:电压是阳极氧化过程中的驱动力,影响氧化膜的形成和性能。
电压过高或过低都会导致氧化膜的性能下降。
3.氧化时间:氧化时间是指金属在阳极氧化过程中暴露在氧化溶液中的时间。
氧化时间越长,氧化膜的厚度越大,但过长的氧化时间会导致膜层的晶粒粗化和性能下降。
4.氧化温度:氧化温度对氧化膜的形成和性能有重要影响。
适当的氧化温度有利于氧化反应的进行,提高氧化膜的性能。
过高或过低的温度都会导致氧化膜的性能下降。
5.溶液浓度:氧化溶液的浓度影响氧化膜的形成和性能。
适当的溶液浓度有利于氧化膜的生成,过高或过低的浓度都会影响氧化膜的质量。
三、常见阳极氧化参数及其设置方法在实际生产中,需要根据金属材料的种类、用途和性能要求,合理设置阳极氧化参数。
以下是一些常见金属材料的阳极氧化参数设置方法:1.铝:电流密度为1-2A/dm,电压为15-20V,氧化时间为1-2 小时,氧化温度为15-20℃,溶液浓度为15-20%。
2.铜:电流密度为2-3A/dm,电压为10-15V,氧化时间为1-2 小时,氧化温度为5-10℃,溶液浓度为10-15%。
阳极氧化简介
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于震宇
2013年08月13日
1、阳极氧化材料介绍
1、铝及铝合金 2、镁合金 3、钛及钛合金
备注:下文中的阳极氧化如无特殊说明均指铝及其合金的阳极氧化。
1、纯铝——1000系 2、铝铜系合金——2000系
3、铝锰系合金——3000系 4、铝硅系合金——4000系
5、铝镁系合金——5000系
0,1
rating=6
/
Alkaline resistance+5 Cycles Humidity(SO2)DIN50018-KWF2.0S/ASTM G87Method B(2L) Temperature resistance
Weatherometer SAE J1960(or,optional ISO 48921,ISO 4892-2) ⊿E 3.0 max Florida sun
9
原理
• Ni2++2OH• Al2O3+H2O 温度 时间 浓度 pH值
Ni( • •
5、阳极氧化的基本性能要求
identification
Example Coating thickness/um Salt spray fog test GMW 3286 CASS Test GMW 14458 Change in temperature/relative Humidity(SO2)DIN50018-KWF2.0S/ASTM G87Method B(2L) High Humidity Environments GMW 14729 Code D
6、铝镁硅系合金——6000系 7、铝锌镁系和金——7000系
各种变形铝合金的阳极氧化适应性
各国适用于光亮阳极氧化的合金牌号及成份
阳极氧化介绍
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陽極氧化定義: 陽極氧化(anodic oxidation):金屬或合金的電化學氧化。
原理將金屬或合金的製件作為陽極,採用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。
金屬氧化物薄膜改變了表面狀態和性能,如表面著色,提高耐腐蝕性、增強耐磨性及硬度,保護金屬表面等。
例如鋁陽極氧化,將鋁及其合金置於相應電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽極,在特定條件和外加電流作用下,進行電解。
陽極的鋁或其合金氧化,表面上形成氧化鋁薄層,其厚度為5~20微米,硬質陽極氧化膜可達60~200微米。
陽極氧化後的鋁或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可達250~500千克/平方毫米,良好的耐熱性,硬質陽極氧化膜熔點高達2320K ,優良的絕緣性,耐擊穿電壓高達2000V ,增強了抗腐蝕性能,在ω=0.03NaCl鹽霧中經幾千小時不腐蝕。
氧化膜薄層中具有大量的微孔,可吸附各種潤滑劑,適合製造發動機氣缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力強可著色成各種美觀豔麗的色彩。
有色金屬或其合金(如鋁、鎂及其合金等)都可進行陽極氧化處理,這種方法廣泛用於機械零件,飛機汽車部件,精密儀器及無線電器材,日用品和建築裝飾等方面.其他類型補充:除金屬外,其他物質在陽極所引起的氧化作用,也稱為“陽極氧化”補充:在現實工藝中,針對鋁合金的陽極氧化,比較多,可以應用在日常生活中,以為這種工藝的特性,使鋁件表面產生堅硬的保護層,可用於生產廚具等日用品。
但鑄造鋁的陽極氧化效果不好,表面不光良,還只能是黑色。
鋁合金型材就要好一點。
陽極化處理(Anodizing)金屬材料在電解質溶液中,通過外施陽極電流使其表面形成氧化膜的一種材料保護技術。
又稱表面陽極氧化。
金屬材料或製品經過表面陽極化處理後,其耐蝕性、硬度、耐磨性、絕緣性、耐熱性等均有大幅度提高。
實施陽極化處理最多的金屬材料是鋁。
鋁的陽極氧化一般在酸性電解液中進行,以鋁為陽極。
在電解過程中,氧的陰離子與鋁作用產生氧化膜。
這種膜初形成時不夠細密,雖有一定電阻,但電解液中的負氧離子仍能到達鋁表面繼續形成氧化膜。
阳极氧化原理培训资料-医学课件

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
阳极氧化简介
1
1.1 阳极氧化制程
21.2 阳极氧化产品微Fra bibliotek结构正面图
侧面图
3
阳极氧化处理简介
阳极工艺流程:
前处理: 脱脂
抛光
中和
阳极氧化
后处理: 活化
染色
封孔
注:在每个工序之后都会有相应的水洗,前处理段可以用自来水,后处理段 必须使用纯净水
4
阳极工艺概述:
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, Na2CO3, Na3PO4等组成的脱脂剂,碱液除油主要是在高温条 件下,将碱皂化动物油和植物油皂化形成可溶性肥皂而除去油污。
4. 阳极氧化
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
9
10
影响因素:a. 电解液浓度; b.电解液温度; c.电压; d. 电流密度;e:氧化时间
阳极氧化项目投资分析报告

阳极氧化项目投资分析报告规划设计 / 投资分析摘要说明—阳极氧化(anodic oxidation),金属或合金的电化学氧化。
铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。
阳极氧化如果没有特别指明,通常是指硫酸阳极氧化。
该阳极氧化项目计划总投资8802.86万元,其中:固定资产投资6552.77万元,占项目总投资的74.44%;流动资金2250.09万元,占项目总投资的25.56%。
达产年营业收入17287.00万元,总成本费用13531.97万元,税金及附加165.56万元,利润总额3755.03万元,利税总额4438.53万元,税后净利润2816.27万元,达产年纳税总额1622.26万元;达产年投资利润率42.66%,投资利税率50.42%,投资回报率31.99%,全部投资回收期4.63年,提供就业职位299个。
重视施工设计工作的原则。
严格执行国家相关法律、法规、规范,做好节能、环境保护、卫生、消防、安全等设计工作。
同时,认真贯彻“安全生产,预防为主”的方针,确保投资项目建成后符合国家职业安全卫生的要求,保障职工的安全和健康。
总论、建设背景及必要性分析、项目市场前景分析、建设规划方案、项目建设地分析、土建工程设计、项目工艺先进性、项目环境分析、安全生产经营、风险评估、项目节能评估、项目实施进度计划、项目投资规划、经营效益分析、综合评估等。
第一章建设背景及必要性分析一、项目建设背景1、《中国制造2025》发布实施两年以来,各项工作取得积极进展,为稳定工业增长,加快制造业转型升级发挥了重要作用:一是顶层设计基本完成,形成了以《中国制造2025》为引领,11个专项规划为骨干,重点领域技术路线图、工业“四基”发展目录等绿皮书为补充,各地落实文件为支撑,横向联动、纵向贯通、各方面协同的政策体系。
二是工业基础能力稳步增强。
一批核心基础零部件、关键基础材料、先进基础工艺等“卡脖子”问题得到初步解决,产业技术基础不断夯实。
阳极氧化技术演示文稿

氧化电流密度
朱祖芳. 铝合金阳极氧化与表面处理技术,北京:化学工业出版社,2010.
电流密度要根据对氧化膜质量要求和以下几点确定:
Байду номын сангаас
氧化时间
时间增加,硫酸溶液对膜层溶解作用加剧,使膜孔壁变薄,从而耐磨性变差
第五节 膜厚及其均匀性的控制
阳极氧化膜厚控制
阳极氧化膜均匀性控制
1)硬度高:常规膜100-300 HV,硬质膜在铝合金上达400600HV,在纯铝上1500HV.
2)吸附性强:易于吸附涂料、粘结剂和染料等. 3)绝缘性能好:高的绝缘电阻和击穿电压.
4)绝热耐热性能好:低的热导率0.419-1.26W/(mK), 耐热 温度可达1500℃。
5)结合强度高:基体金属直接参与成膜反应,故结合牢固。 6)耐蚀性较好:不耐碱腐蚀,恶劣环境下,要用清漆、蜡
工艺配方为:草酸4~5%、甲酸0.55%,三相交流44士2伏, 电流密度2~2.5A/d㎡,温度30±2℃。
2)混合酸氧化
该法于1976年正式纳入日本国家标准,并为日 本北星日轻家庭用品株式会社所采用。其特点是成膜 快,膜的硬度、耐磨、耐腐蚀性能都比普通的硫酸氧 化法高,膜层呈银白色,适用于印花、着色产品。我 国铝制品行业赴日考察后,于1979年开始推荐使用。 推荐工艺配方为: H2SO4 10~20%, COOHCOOH·2H2O 1~2%, 电压10~20V,电流密度1~3A/d㎡, 温度15~30℃,时间30分钟。
概念:将阳极氧化后的铝制品浸渍到带有染料的溶 液中,使多孔层外表面吸附各种染料而呈现 出染料的颜色。
缺点:由于染料存在于多孔层表层,故耐光性、耐 晒性、耐磨性较差。
分类:无机盐着色和有机染料着色。
CMF|工艺-阳极氧化

CMF|工艺-阳极氧化CMF设计军团· 中国设计界最为专注的CMF原创型研究平台阳极氧化是工业产品的非常常见的一种表面处理工艺,军团后台经常收到很多这方面的咨询,今天特意开一篇专门聊阳极氧化的文章,系统的聊一聊阳极氧化的整个定义、图解流程以及设计师的贴心小贴士,抛砖引玉,欢迎更多老司机参与讨论... ...说到阳极氧化,大家一定不陌生这个名字,在中学化学中,就学了阴阳极和氧化这个概念。
狭义氧化:指氧元素与其他的物质元素发生的化学反应。
广义氧化:指物质失电子的过程。
而在化学电池中,能使电解质发生氧化反应的电极称为阳极。
阳极氧化就是在外加电流的作用下,在阳极上发生氧化,形成一层氧化膜的过程。
拿铝材来举例子,尽量不牵扯专业术语,让大家看明白。
在阳极氧化过程中,阳极铝材是会失去电子从而变成离子的,简单理解,就是铝材表面的铝原子变成铝离子掉在电解质溶液里面了。
这时会有人想,铝材溶在水中岂不是会越来越少?是的,表面的铝会跑掉,由于表面铝失去电子,此时溶液中的氧便会进入铝材表面,和铝材发生氧化反应,生成致密的氧化铝薄膜。
就像一个人脱离母亲怀抱后,遇到真爱迫不及待一样,铝和氧在铝失去电子后就亲密地结合在一起了。
此时,铝材便具有防腐功能了。
不过这仅仅是一层保护性氧化层,只有防腐的效果,而且铸造铝的阳极氧化效果不好,表面不光亮,还只能是黑色,铝合金型材就要好一点但也是浅灰色。
大家可能会问现在手机背壳绚丽的色彩怎么形成的呢?军团特翻译经典《Manufacturing Processes for DesignProfessionals》中阳极氧化篇,大家一起系统的过一遍阳极氧化这门工艺~阳极氧化Finishing Technology Anodizing 阳极氧化(Finishing Technology Anodizing)阳极氧化是指一种被用来处理金属的表面处理工艺。
工件由阳极制成,浸入电解液中,在金属表面形成自然产生的氧化层,膜层坚硬,保护性强,自愈性强。
什么是阳极氧化处理

什么是阳极氧化处理一、表面预处理无论采用何种方法加工的铝材及制品,表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷,如灰尘、金属氧化物(天然的或高温下形成的氧化铝薄膜)、残留油污、沥青标志、人工搬运手印(主要成分是脂肪酸和含氮的化合物)、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。
因此在氧化处理之前,用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗,使其裸露纯净的金属基体,以利氧化着色顺利进行,从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。
(一)脱脂铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。
乳化溶液石蜡三乙醇胺油酸松油水8.0%0.25%0.5%2.25%89% 常温适当水清洗溶液组成以体积记有机溶剂是利用油脂易溶于有机溶剂的特点进行脱脂,常用的溶剂有汽油、煤油、乙醇、乙酸异戊脂、丙酮、四氯化碳、三氯乙烯等。
有机溶剂仅用于小批量小型的或极污秽的制品脱脂处理。
表面活性剂是一些在很低的浓度下,能显著降低液体表面张力的物质。
常用于脱脂的表面活性剂有肥皂、合成洗涤剂、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等。
碱性脱脂溶液的配方非常多,传统工艺采用磷酸钠、氢氧化钠和硅酸钠,其中磷酸钠和硅酸钠有缓蚀、润湿、稳定作用,溶液加热和搅拌有助于获得最好的脱脂效果。
油脂在酸的存在下也能进行水解反应生成甘油和相应的高级脂肪酸。
电解脱脂可用阳极电流、阴极电流或交流电。
在碱性溶液中阴极电流脱脂,阳极最好为镀镍钢板。
其在铝及铝合金表面处理中不常用。
乳化脱脂所用的溶液为互不溶解的水与有机溶剂组成的两相或多相溶液,并添加有降低表面张力及对各相均有亲和力的去污剂。
(二)碱蚀剂碱蚀剂是铝制品在添加或不添加其他物质的氢氧化钠溶液中进行表面清洗的过程,通常也称为碱腐蚀或碱洗。
其作用是作为制品经某些脱脂方法脱脂后的补充处理,以便进一步清理表面附着的油污赃物;清除制品表面的自然氧化膜及轻微的划擦伤。
阳极氧化工艺介绍
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阳极氧化工艺介绍阳极氧化啊,这可是个很有趣的工艺呢。
阳极氧化就是一种金属表面处理工艺啦。
比如说咱们常见的铝制品,经过阳极氧化之后啊,就像穿上了一层酷炫的铠甲。
这个过程呢,就像是给金属做了一场魔法变身。
你看啊,把金属放到电解液里,通上电之后呢,金属表面就开始发生奇妙的反应。
它会形成一层氧化膜,这层膜可不得了。
它就像一个忠诚的小卫士,保护着金属里面的部分,让金属更耐磨,不容易被腐蚀。
而且啊,这层氧化膜可不是那种普普通通的膜。
它还可以染上各种各样的颜色呢。
就像给金属穿上了五彩斑斓的衣服。
你想要红色、蓝色还是绿色,都可以通过特殊的染料让它变成你想要的颜色。
这就使得经过阳极氧化处理的金属制品,不仅实用,还超级好看。
在日常生活里,我们经常能看到阳极氧化工艺的成果。
像那些精致的铝制手机壳,很多就是经过阳极氧化处理的。
还有一些高档的门窗框架,阳极氧化让它们既耐用又美观。
做阳极氧化工艺的师傅们啊,就像是一群魔法师。
他们熟练地操作着各种设备,控制着电流、电解液的浓度这些关键的东西。
每一个小细节都把握得特别好,这样才能让金属发生完美的变身。
这阳极氧化工艺也不是那么容易的呢。
需要有经验的人来做,不然啊,可能就达不到想要的效果。
不过呢,正是因为有这些有技术、有耐心的师傅们,我们才能看到这么多漂亮又耐用的金属制品呀。
这工艺虽然听起来有点复杂,但是它带来的成果却是实实在在地融入到我们的生活当中啦。
还有啊,不同的金属进行阳极氧化的时候,也会有不一样的小特点。
比如说铝就比较容易处理,而其他一些金属可能就需要更多的技巧。
这就像是每个人都有自己的小脾气一样,金属们也有自己的独特之处呢。
师傅们就得根据这些特点来调整工艺,就像因材施教一样。
这也是阳极氧化工艺的魅力所在啦。
阳极氧化简介
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阳极阳极氧氧化处理化处理铝制品表面的自然氧化铝既软又薄,耐蚀性差,不能成为有效防护层更不适合着色。
人工制氧化膜主要是应用化学氧化和阳极氧化。
化学氧化就是铝制品在弱碱性或弱酸性溶液中,部分基体金属发生反应,使其表面的自然氧化膜增厚或产生其他一些钝化膜的处理过程,常用的化学氧化膜有铬酸膜和磷酸膜,它们既薄吸附性又好,可进行着色和封孔处理,表-3介绍了铝制品化学氧化工艺。
化学氧化膜与阳极氧化膜相比,膜薄得多,抗蚀性和硬度比较低,而且不易着色,着色后的耐光性差,所以金属铝着色与配色仅介绍阳极化处理。
铝制品化学氧化工艺序号 溶液组成 用量 g/L 温度/度 时间min 应用范围、膜色 备注1碳酸钠铬酸钠 氢氧化钠 45142 85-10010-20 纯铝、Al—Mg、Al—Mn 合金、灰色膜层较疏松2磷酸铬酐 氟化钠 硼酸5515 31 室温10-15 各种铝合金、浅绿色膜层较1的好3重铬酸钠铬酐 氟化钠3.5-43-3.5 0.8 室温2-3各种铝合金、深黄或棕色 溶液pH=1.5膜层较1的好4碳酸钠铬酸钠 321590-1003-5纯铝及含Mg、Mn 和Si 的合金、也可用于含Cu 量少的合金、灰色可做油漆底层 5 碳酸钠 铬酸钠 硅酸钠47 140.06-190-100 10-15 纯铝、Al—Mn (淡透明银色)、Al—Mg—Si 硬状态、硬的Al—Si 和Al—Mg 合金,鲜明金属色空隙少,不能很好的着色,不宜做油漆底层6 铬酸钠氢氧化胺 0.129.670-80 20-50 各种铝合金、灰色有斑点 膜层似搪瓷7 碳酸钠重铬酸钾 20.4590-100 10-18 各种铝合金、灰色 可在酸溶液中发白(一)阳极氧化处理的一般概念1、阳极氧化膜生成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。
其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料,如铅、不锈钢、铝等。
表现阳极氧化
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表现阳极氧化
阳极氧化是一种电化学处理工艺,主要用于改善金属材料(尤其是铝、镁及其合金)表面的物理和化学性质。
这一过程涉及将金属部件作为电解池中的阳极(正极),并将部件浸入特定的电解液中,如硫酸、铬酸、草酸或硼酸溶液等。
在通电条件下,电解液中的氧离子在阳极上得到电子后被还原,形成氧化物并沉积在金属表面。
随着氧化反应的进行,会在金属表面生成一层均匀且致密的氧化膜,这层氧化膜不仅增加了金属表面的耐腐蚀性、耐磨性和绝缘性能,还提高了其与涂料的结合力,并可以通过染料吸附产生各种颜色,实现装饰效果。
阳极氧化膜的特性包括:
1. 结构特征:形成的氧化膜具有多孔性,其内部结构类似蜂窝状,可以吸收染料以赋予产品色彩。
2. 厚度可控:通过调整电解参数,可以控制氧化膜的厚度,通常范围在5至70微米之间。
3. 机械性能增强:氧化膜硬度高,可显著提高基材的抗磨损性能。
4. 防腐保护:由于氧化膜紧密地贴合在金属表面,能够有效阻止环境中的氧气和水分直接接触金属,从而提高材料的耐腐蚀性。
此外,阳极氧化工艺也有其局限性,例如处理过程中可能会导致工件尺寸有所增加,以及多次处理时需要去除原有氧化膜等问题。
尽管如此,因其独特的优点,阳极氧化技术在航空航天、汽车制造、建筑装饰、电子电器等领域有着广泛的应用。
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《铝合金建筑型材》国标草案编制说明第二部分:GB 《铝合金建筑型材第 2 部分阳极氧化、着色型材》国家标准草案编制说明1 任务来源阳极氧化膜由于具有抗腐蚀、耐磨、容易着色和装饰效果好等优良性能,阳极氧化、着色处理作为我国铝合金建筑型材最早的一种表面处理方式,生产的阳极氧化、着色型材广泛应用于建筑门窗和幕墙。
阳极氧化、着色型材国家标准也已修订了4版,分别是GB/T 5237-1985 、GB/T 5237-1993 (阳极氧化、着色型材部分)、GB/T 和GB 。
为了使我国的阳极氧化、着色型材国家标准与国际接轨,积极采用新的技术和试验方法,删除部分不合理的试验方法,由全国有色金属标准化技术委员会提出,对《铝合金建筑型材第2部分: 阳极氧化、着色型材》进行修订。
本次修订主要是在原标准的基础上,参考日本标准JIS H8601-1999和欧盟标准QUALANOD建筑用铝表面阳极氧化膜质量标志规定》制订的。
2 工作简况(1)2004 年10 月13 日在广东省佛山市金都酒店,由全国有色金属标准化技术委员会组织召开了《铝合金建筑型材》试验工作会议,来自全国质检、生产及相关单位共11 家22 位代表对铝合金建筑型材表面处理的性能及试验方案进行了具体和详细的讨论,确定了铝合金阳极氧化膜型材的试验方案和专题试验大纲,确定了试验进度和试验分工。
(2)在《铝合金建筑型材》试验工作会议的基础上,全国有色金属标准化技术委员会以有色标委(2004)第38 号发文“关于开展《铝合金建筑型材》试验工作的通知”,确定由国家质检中心、华南质检中心、广东兴发集团有限公司、广东坚美铝型材厂有限公司、福建省南平铝业有限公司、福建闽发铝业有限公司、深圳华加日铝业有限公司、佛山市罗南铝业有限公司等8 个单位,对铝合金型材阳极氧化膜按试验方案和专题试验大纲的要求分别进行全面试验。
(3)2005 年7 月,由全国有色金属标准化技术委员会在北京组织召开了《铝合金建筑型材》试验的小结会议,相关试验单位对铝合金型材阳极氧化膜专题试验进行了阶段性总结,明确未完成的试验进度及需完善的试验内容。
(4)2005 年11 月8 日至10 日由全国有色金属标准化技术委员会在海南组织召开了《铝合金建筑型材第2部分: 阳极氧化、着色型材》任务落实会,会议确定了阳极氧化型材的修订思路。
(5)2006 年4月6日至10 日在广州市华燕宾馆由全国有色金属标准化技术委员会组织召开了《铝合金建筑型材》试验研究报告会和《铝合金建筑型材第 2 部分: 阳极氧化、着色型材》草案稿讨论会,来自全国70 个单位的120 名代表参加了会议。
会议对标准草案稿进行了认真、热烈的讨论,确定了标准的主要技术指标和试验方法,并明确了标准的修订方向。
3.标准的制定原则、标准的主要内容说明与试验结果标准制定原则(1)本标准中主要技术指标和试验方法是参考日本标准JIS H8601-1999 《铝及铝合金的阳极氧化皮膜》和欧盟标准QUALANOD建筑用铝表面阳极氧化膜质量标志规定》进行编制。
(2)本标准的绝大部分技术指标和试验方法采用原标准的内容,修订了氧化膜的封孔质量试验方法和指标,采用硝酸预浸的磷铬酸法试验,失重不大于40mg T dm2,并删除了氧化膜的滴碱试验方法和指标要求标准的主要内容说明3.2.1 牌号、状态、规格和表面处理方式本标准对阳极氧化型材的表面处理方式做出规定,表 1 包含以下内容:(1)阳极氧化后的氧化膜应是银白色的,多数采用硫酸溶液做电解液。
对于有颜色的阳极氧化膜不适用于本标准。
例如,采用草酸、酒石酸等做电解液生成的黄色氧化膜不适合采用本标准。
(2)规定了三种主要表面处理方式,即阳极氧化(银白色)、阳极氧化+电解着色、阳极氧化+有机着色,对于铝型材的表面预处理未规定。
随着铝型材加工技术和工艺的发展,各种铝型材预处理技术和工艺层出不穷,有喷砂处理、扫纹处理、电解抛光、化学抛光、拉丝等。
通过专题试验结果,不同的铝型材预处理方式对阳极氧化膜的影响很小,只要其表面处理方式符合表 1 的要求,都在本标准的允许范围。
3.2.2 阳极氧化膜的质量(1)阳极氧化膜的质量是本标准的强制性条款,规定了阳极氧化膜的厚度级别及要求,厚度级别分为AA10 AA15 AA20和AA25四个等级。
阳极氧化的厚度是阳极氧化膜的最主要性能指标之一,直接影响阳极氧化膜的耐蚀性、耐磨性等,所以作为本标准的强制条款强制执行。
需要说明的是,在本条中出现的“附录B”不是标准的强制条款,只是作为本标准的资料性附录。
(2)本标准的阳极氧膜厚度级别是根据我国铝合金阳极氧化、着色型材的生产应用现状和国际贸易的需要,参考日本工业标准JIS H8601:1999 《铝合金阳极氧化膜》制定的。
本标准中的氧化膜厚度要求及用途与国内外标准的对比见表1。
在修订本标准过程中,未将AA10以下的阳极氧化膜纳入本标准,有以下几方面原因:a)我国铝合金建筑型材绝大多数是门窗、幕墙型材,门窗、幕墙型材的阳极氧化膜厚度最低应达到AA10级,所以将AA10级作为最低级别,以保证标准的适用性。
b)日本工业标准JIS H8601:1999《铝合金阳极氧化膜》中将阳极氧化膜厚度分为六级,分别为AA3 AA5 AA6 AA10 AA15 AA20、AA25,其中AA10以下的阳极氧化型材主要用于厨房用具、日用品、装饰品和家电配件等,我国标准体系中将此部分内容作为一般工业用阳极氧化型材纳入GB/T8013《铝及铝合金阳极氧化膜规范》中。
表1 x阳极氧化膜的厚度要求及用途与国外标准的对比材的国际贸易提供了技术支持,消除了我国阳极氧化型材在国际贸易中的技术壁垒问题。
对于阳极氧化膜厚度,X《铝合金建筑型材第2部分:阳极氧化、着色型材》与国内外标准对比差异性见表1。
从表1可知,的阳极氧化膜厚度指标完全等同于日本标准JISH8601和欧盟标准QUALANQD与美国标准AAMA611有一定的差异性,主要是AAMA61规定氧化膜的表观密度和氧化膜质量。
没有将氧化膜的表观密度和氧化膜质量要求纳入本标准,原因如下:a)在阳极氧化型材的国际贸易中,很少采用美国标准AAMA611常采用日本标准JISH8601、欧盟标准QUALANQ或者国家标准,在技术要求中很少要求氧化膜的表观密度和氧化膜质量要求。
b)氧化膜的表观密度和氧化膜质量要求一般适用于功能性氧化膜,对于装饰用铝合金建筑型材氧化膜,常使用平均膜厚和局部膜厚来确定氧化膜厚度的均匀性,不要求氧化膜的表观密度和氧化膜质量要求。
c)在氧化膜的表观密度和氧化膜质量的检测中,其检测方法相当于氧化膜厚度的质量损失法, 测方法较复杂。
323氧化膜的封孔质量本条是标准的强制性条款,规定了氧化膜的封孔质量要求,采用硝酸预浸的磷铬酸法试验,失重不大于40mg/dot阳极氧化膜的封孔质量,直接影响其耐腐蚀性,是阳极氧化膜的最主要性能指标之一。
本标准的采用了硝酸预浸的磷铬酸法试验,该试验方法是参考欧盟标准QUALANO制定的,非等效采用了EN12373-7: 1999《铝及铝合金阳极氧化硝酸预浸的磷铬酸浸蚀试验后按质量损失评定阳极氧化膜的封孔质量》,目前采用的国家标准是GB/T 《铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜的封孔质量评定硝酸预浸的磷铬酸法》《铝合金建筑型材第2部分:阳极氧化、着色型材》的封孔质量与国内外标准对比差异性见表2。
通过阳极氧化膜相关专题试验结果分析,采用硝酸预浸的磷铬酸法试验中,对于封孔不良的阳极氧化膜,硝酸预浸的影响较大,但对于封孔良好的试样,硝酸预浸的影响较小,从而提高了鉴别氧化膜封孔质量的灵敏度,与实际应用有较强的相关性。
因此,本标准采用硝酸预浸的磷铬酸法作为阳极氧化膜封孔质量的检测方法是适合的。
但从专题试验数据表明,经硝酸预浸的封孔质量数值高于未经硝酸预浸的封孔质量数值。
经硝酸预浸封孔质量合格的样品,其与未经硝酸预浸封孔质量的差值都在10mg/dO以内。
经硝酸预浸封孔2质量不合格的样品,其与未经硝酸预浸封孔质量的差值都大于10mg/ dm,而且以上试验数据为全国各地铝型材企业提供样品的检测数据。
因此,本标准将阳极氧化膜的封孔质量采用硝酸预浸的磷铬酸法试验,失重不大于40mg/ dO是合适的,与美国标准AAMA61规定的指标一致。
经硝酸预浸与未经硝酸预浸的封孔质量试验结果对比见表3所示。
本标准规定了电解着色、有机着色的型材氧化膜的颜色偏差要求。
对于电解着色和有机着色的型材,同一种颜色均有深浅的差异。
由于电解着色、有机着色的型材氧化膜的颜色的特殊性,其颜色和色差应符合供需双方协商认可的实物标样要求。
日本工业标准JIS H8601:1999《铝合金阳极氧化膜》ISO7599和欧洲QUALANO标准对氧化膜的颜色偏差要求与本标准一致,美国标准AAMA611采用色差仪,对照标样,按AATCC式验方法,与样色的色差不超过5DE( CM)在实际应用中,由于采用色差仪法检测电解着色、有机着色型材氧化膜的颜色偏差时容易受氧化膜的光泽、表面状态影响,检测数据的重现性不高,因此本标准没有采用色差仪法。
国内外标准中阳极氧化膜的色差要求及试验方法见表4。
本标准规定了阳极氧化膜的耐蚀性试验方法和指标要求,耐蚀性采用铜加速醋酸盐雾试验(CASS,其指标要求与日本工业标准JIS H8601:1999《铝合金阳极氧化膜》一致,美国标准AAMA611-02《建筑用铝阳极氧化膜》采用中性盐雾试验( NSS,欧盟标准QUALANOD建筑用铝表面阳极氧化膜质量标志规定》采用乙酸盐雾试验( AASS,具体对比见表5。
由于中性盐雾试验(NSS试验时间较长,不适合于快速检验的需要,很少使用。
对于乙酸盐雾试验(AASS,主要用于考察涂层的膜下腐蚀性能,一般用于检验粉末喷涂或油漆喷涂涂层的膜下腐蚀性能。
据资料介绍,欧洲部分国家的检测中心或企业为实现快速检验的需要,对于阳极氧化膜均采用铜加速醋酸盐雾试验(CASS和乙酸盐雾试验(AASS 2种试验方法。
3.2.6 氧化膜的耐蚀性本标准规定的阳极氧化膜耐磨性, 反映其抗机械磨损的性能。
耐磨性的性能指标和试验方法是参照日本工业标准JIS H8601:1999《铝合金阳极氧化膜》制订的,但由于本标准采用的试验用砂与JISH8601 不同,所以两标准之间的耐磨性指标均不同。
3.2.7 氧化膜的滴碱试验《铝合金建筑型材第 2 部分: 阳极氧化、着色型材》中的滴碱试验是参考日本工业标准JISH8601:1999《铝合金阳极氧化膜》进行修订的,但试验方法略有差异,日本标准JIS H8601:1999采用A B两种方法,中的滴碱试验采用A种试验方法。
在JIS H8601:1999标准中,规定了AA20以上的阳极氧化膜不适用于滴碱试验,而采用B种方法即电偶耐碱试验。