阳极着色

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铝阳极氧化着色工艺及色彩原理

铝阳极氧化着色工艺及色彩原理

铝阳极氧化着色工艺及色彩原理铝阳极氧化着色工艺一般包括以下步骤:准备工作、阳极氧化、着色和封孔。

首先,需要对铝制品进行表面清洁,以去除杂质和油污等。

然后将铝制品浸入含有硫酸等化学物质的电解槽中,使其成为阳极,通过电解反应在表面生成一层氧化膜。

此时,铝制品外表形成了一层均匀的氧化膜,但颜色为银白色。

为了使其呈现出不同的颜色,需要使用着色剂,将铝制品浸入含有染料的溶液中。

染料的种类决定了最终颜色,可选用的着色剂有无机酸盐、有机颜料、金属颜料等。

着色剂通过渗透或吸附的方式颜色进入氧化膜内部,使其产生各种不同的颜色。

最后,通过封孔处理来增加氧化膜的密封性能,提高耐腐蚀性。

铝阳极氧化着色的色彩原理主要涉及到两个方面:氧化膜的结构与色彩特性、着色剂与颜色之间的相互作用。

首先,氧化膜是由氧化铝组成的多孔膜层,该膜层具有特定的孔隙结构,孔隙大小、形状以及其分布情况会影响光线的折射和散射。

这种孔隙结构会使光线在氧化膜内部发生多次的反射和干涉,导致不同波长的光波长在氧化膜中的传播路径不同,从而产生不同颜色。

其次,着色剂是通过渗透或吸附的方式进入氧化膜内部,并与其表面相互作用。

不同的着色剂具有不同的化学性质和吸附特性,对光线的吸收、反射和散射起到不同的作用,从而影响色彩的呈现。

铝阳极氧化着色工艺广泛应用于实际生产中的颜色选择上,可以通过控制氧化膜厚度和染料使用量来调节颜色的深浅。

一般来说,氧化膜越厚,颜色越深,颜色也会随着染料浓度的提高而加深。

同时,还可以通过改变氧化膜的孔隙结构来调节反射和干涉效果,从而改变颜色的亮度和饱和度。

总之,铝阳极氧化着色工艺通过氧化膜的结构和着色剂的相互作用,使铝制品呈现出多种各具特色的颜色。

这一工艺不仅能够提高铝制品的耐腐蚀性能,还能增加其美观度,满足不同领域对铝制品颜色的要求。

阳极氧化电解着色原理

阳极氧化电解着色原理

阳极氧化电解着色原理阳极氧化电解着色是一种常见的金属表面处理技术,通过电解过程,在金属表面产生一层氧化膜,并通过控制电流和电解液的组成,使氧化膜呈现不同的颜色。

这种着色方式广泛应用于铝合金、钛合金和锌合金等材料的表面处理中,以提高材料的装饰性和耐蚀性。

阳极氧化电解着色的原理可以分为两个步骤:氧化和着色。

首先,在电解液的作用下,阳极金属(如铝、钛、锌)表面发生氧化反应,形成氧化膜。

这个氧化膜具有良好的耐蚀性和绝缘性,可以保护金属表面不受外界环境的侵蚀。

其次,在氧化膜上形成的微孔中,通过控制电流和电解液中的添加剂,使氧化膜发生着色反应,形成不同颜色的着色层。

在氧化过程中,金属表面产生的氧化膜主要由氧化物和氢氧化物组成。

这些化合物的形成是由电解液中的成分和电流密度来控制的。

一般来说,电解液中含有硫酸、硫酸铜、硫酸镁、硫酸锌等物质。

电流密度越高,氧化膜的厚度越大,氧化膜的颜色也越深。

而添加剂的类型和浓度则会影响氧化膜的颜色和光泽度。

着色过程是在氧化膜的微孔中进行的。

在这些微孔中,通过控制电解液的温度和添加剂的浓度,可以使氧化膜发生着色反应。

例如,在铝合金的阳极氧化过程中,通过在电解液中添加染料,可以使氧化膜呈现不同的颜色,如黑色、金色、银色等。

这些染料的选择和使用方法需要根据具体材料和要求来确定。

阳极氧化电解着色的好处在于可以在金属表面形成一种均匀、致密的氧化膜,提高材料的耐腐蚀性和装饰性。

同时,着色层可以增加金属表面的美观度和触感,使其更适合用于室内装饰、家具、电子产品等领域。

此外,阳极氧化电解着色还可以增加金属表面的硬度和耐磨性,延长材料的使用寿命。

需要注意的是,阳极氧化电解着色虽然可以改善金属表面的性能和外观,但着色层的耐热性和耐候性较差。

因此,在使用过程中需要注意避免高温、酸碱等环境的侵蚀,以免影响着色层的保持时间和质量。

阳极氧化电解着色是一种常见的金属表面处理技术,通过控制电流和电解液的组成,可以在金属表面形成一层氧化膜,并通过着色反应,使其呈现不同的颜色。

铝合金阳极氧化着色

铝合金阳极氧化着色

铝合金阳极氧化着色
铝合金阳极氧化着色是一种对铝合金的表面进行处理,以增加其耐腐蚀性和美观性的方法。

这个过程包括将铝合金件浸入电解槽中,通过施加电流使铝合金表面生成一层氧化铝膜。

在氧化铝膜形成后,可以在膜上进行着色处理。

着色的方法可以通过使用不同的着色剂和处理条件来实现不同的颜色效果。

常用的着色方法有两种:吸附型着色和电解着色。

吸附型着色是将着色剂溶液浸泡在形成的氧化铝膜中,着色剂会通过吸附作用附着在氧化铝膜上,达到着色的效果。

着色剂可以是天然染料或合成染料,如金红石红、钴胺蓝、石榴红等,可以实现不同的颜色选择。

电解着色是将着色剂溶液与电解液混合,并将铝合金件浸泡其中,在施加电流条件下进行着色。

电解着色的优点是可以实现更加均匀的着色效果,并且可以在氧化铝膜上实现更高的吸附量和更稳定的着色层。

着色剂可以是有机染料或无机染料,如铬酸盐、硫酸盐、硫氰酸盐等。

通过阳极氧化着色,可以为铝合金件提供耐腐蚀性和装饰性的保护,使其具有更长的使用寿命和更好的外观。

这种方法广泛应用于建筑、汽车、电子等领域中对铝合金件的表面处理。

阳极氧化电解着色

阳极氧化电解着色

阳极氧化电解着色阳极氧化电解着色是一种常见的表面处理技术,主要应用于铝及其合金材料。

它通过在阳极氧化的过程中,在铝表面形成一层致密均匀的氧化膜,并通过控制电解液的成分和操作条件,使氧化膜呈现出不同的颜色。

这种着色技术不仅可以增加铝材料的装饰性,还可以增加其表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

阳极氧化电解着色的过程分为两个主要步骤:阳极氧化和电解着色。

首先是阳极氧化,铝材料作为阳极,经过预处理后被置于电解槽中。

电解槽中的电解液通常由硫酸、氧化剂和其他添加剂组成。

在施加直流电源的作用下,阳极氧化过程开始。

铝材料表面的氧化层在阳极电解液中逐渐生成,形成一层均匀致密的氧化膜。

氧化膜的厚度和质量可以通过调节电解液的成分和电解条件来控制。

在阳极氧化形成的氧化膜上,可以通过电解着色的方式赋予铝材料不同的颜色。

电解着色是在阳极氧化的基础上,将阳极氧化膜中的微孔部分充满染料,使其呈现出不同的颜色。

电解着色的过程中,通常使用有机染料或无机染料。

有机染料具有丰富的颜色选择和较好的耐光性,但耐温性较差;而无机染料则具有较高的耐温性和耐光性,但颜色选择较少。

通过调节电解液的成分和电解条件,可以控制染料进入氧化膜的深度和浓度,从而实现不同颜色的着色效果。

阳极氧化电解着色的颜色种类繁多,常见的有黑色、金色、银色、蓝色等。

不同的颜色由于染料的不同选择和浓度不同,呈现出独特的视觉效果。

例如,金色着色常使用硫酸铜和硫酸镁的电解液,并在阳极氧化膜中充满金色染料;而黑色着色则常使用硫酸镍和硫酸铜的电解液,并在氧化膜中充满黑色染料。

不同颜色的着色效果可以根据客户的需求来选择,以满足不同的装饰要求。

阳极氧化电解着色技术具有许多优点。

首先,它能够增加铝材料表面的硬度和耐磨性,提高其使用寿命。

其次,通过选择不同染料和调节电解条件,可以实现多种颜色的着色效果,增加了铝材料的装饰性。

此外,阳极氧化膜具有良好的耐腐蚀性,能够保护铝材料不受外界环境的侵蚀。

因此,阳极氧化电解着色技术被广泛应用于建筑、航空航天、汽车和电子等领域。

铝的阳极氧化和着色实验报告

铝的阳极氧化和着色实验报告

铝的阳极氧化和着色实验报告铝是一种重要的金属,在工业生产和日常生活中都有广泛的应用。

由于其优异的物理和化学性质,铝在制造航空器、汽车、建筑材料、耐用家具等方面都有重要的地位。

然而,铝的表面容易被氧化,降低其物理化学性能和美观度。

为了改善铝材的表面性能和美观度,可以采用阳极氧化和着色技术,将铝材表面形成一层氧化膜,并在此基础上着色。

实验目的:1. 了解铝的阳极氧化和着色原理;2. 掌握阳极氧化和着色实验的基本操作技能。

实验原理:阳极氧化是一种利用铝的阳极在特定条件下与电解质反应形成一层致密的氧化膜的过程。

氧化膜的形成与电解液、电解条件、铝材的成分和表面处理方式等因素有关。

一般情况下,采用硫酸、氧化铬等强氧化性电解液或有机酸盐、有机物等的复合电解液,配以适当的温度、电压和电流密度等条件,即可形成良好的氧化膜。

阳极氧化后,得到的氧化铝膜表面一般呈白色或灰色,不仅可以保护铝基体不被进一步氧化,还具有一定的耐磨、耐腐蚀和绝缘性能。

此外,氧化膜的厚度和孔隙度对其物理化学性能影响较大,可以通过调节电解条件来达到不同的氧化膜厚度和孔隙度。

着色是在阳极氧化膜的表面形成一层有机颜料膜,通过吸附、渗透和化学反应等机制,使得阳极氧化膜呈现出各种颜色。

着色方法主要有三种:金属着色法、电解着色法和有机着色法。

其中,电解着色法是最为常用的一种方法。

在电解液中加入一定颜料的阳离子,将阳离子还原成相应的颜色物质并沉淀在氧化铝孔道中,从而实现对氧化膜颜色的控制和改变。

实验步骤:1. 清洗铝材表面:首先用砂纸将铝材表面磨光,去除表面氧化层和污渍,然后用丙酮或乙醇去除表面油脂和灰尘,进行彻底的清洗。

2. 离子池制备:将硫酸等电解液加入离子池中,调节电解液浓度和温度,使其符合实验要求。

离子池的选择应根据氧化膜厚度和孔隙度要求,以及实验目的来确定。

3. 阳极氧化:将清洗干净的铝材缓缓放入离子池中,连接正极,采用直流电源进行阳极氧化。

调节电流密度、电压和电解时间,控制氧化膜厚度和孔隙度。

铝合金阳极氧化电解着色是铝合金表面处理中重要的方法之一【精选】

铝合金阳极氧化电解着色是铝合金表面处理中重要的方法之一【精选】

铝合金阳极氧化电解着色是铝合金表面处理中重要的方法之一。

将铝合金置于适当的电解液中作为阳极通电处理,表面会生成厚度为几个至几十个微米的阳极氧化膜,氧化膜的表面是多孔蜂窝状的。

上世纪60年代,人们开始利用氧化膜的多孔性,将阳极氧化和电沉积技术相结合发明了电解着色技术。

铝合金阳极氧化电解着色技术最初起源于欧洲,由于该工艺操作简便、工艺简单、成本低廉,广泛应用于汽车、航空、造船、机械、建筑和日常生活等多方面。

我国的电解着色技术开始于上世纪80年代,一直以来都是镍盐、锡盐电解着色工艺,由于颜色单一、着色液的稳定性和分散性差等问题一直没有得到很好解决,而且随着时代的进步,工业上对电解着色的工艺条件和应用要求越来越高,为了满足市场的需要,研究人员一直在做着不懈的努力。

1.1铝的性能和用途铝(Afuminum)是自然界中分布最广,储量最多的元素之一,广泛分布于岩石、泥土和动、植物体内,其含量约占地壳总质量的8.2%,仅次于氧和硅,比铁(约占2.1%)、镁(约占2.1%)和钛(约占0.6%)的总和还要多川。

1854年,法国化学家德维尔把铝矾土、木炭、食盐混合,通人氯气后加热得到NaCI,AIC13复盐,再将此复盐与过量的钠熔融,得到了金属铝。

这时的铝生产工艺复杂,成本高,应用非常有限,直到1886年,美国的豪尔和法国的海朗特,分别独立地电解熔融的铝矾土和冰晶石的混合物制得了金属铝,奠定了今天大规模生产铝的基础。

一个世纪的历史进程中,铝的产量急剧上升,到了20世纪60年代,铝在全世界有色金属产量上超过了铜而位居首位,它的用途涉及到许多领域,大至国防、航天、电力、通讯等,小到锅碗瓢盆等生活用品。

它的化合物用途非常广泛,不同的含铝化合物在医药、有机合成、石油精炼等方面发挥着重要的作用[2]。

纯的铝很软,强度不大,有着良好的延展性,可拉成细丝和轧成箔片,大量用于制造电线、电缆、无线电工业以及包装业。

它的导电能力约为铜的三分之二,但由于其密度仅为铜的三分之一。

铜表面着色方法

铜表面着色方法

铜表面着色方法铜是一种重要的金属,它具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性,在日常生活中得到广泛的应用,特别是在电子、建筑和制造业中。

然而,铜的颜色相对单调,为了满足不同的需求,人们常常需要对铜表面进行着色,以获得不同的颜色效果和装饰效果。

目前,常用的铜表面着色方法主要有以下几种。

一、化学着色法化学着色法是通过在铜表面形成一层化学反应产生的氧化膜或硫化膜来实现的。

化学着色法不需要电流和电解液,适合于处理大型和复杂形状的铜件。

1.硫化着色法硫化着色法是将铜件浸泡在含有硫化物的溶液中,通过表面反应形成铜硫化物膜来实现铜表面的着色。

硫化膜的颜色取决于硫化液中硫化物的类型和浓度,可呈黑、棕、蓝、绿和紫等色。

2.氧化着色法氧化着色法是将铜件浸泡在含有氧化剂的溶液中,通过表面反应形成一层氧化铜膜来实现铜表面的着色。

氧化膜的颜色和厚度取决于氧化液中氧化剂的类型和浓度,可呈红、棕、黑和绿等色。

二、电化学着色法电化学着色法是利用电化学反应在铜表面形成各种氧化或还原产物,进而实现着色的方法。

电化学着色法具有色彩鲜艳、表面光亮、色泽持久等优点,适用于小型或平面形状的铜件。

1.阴极着色法阴极着色法是将铜件作为阴极,浸泡在含有染料的电解液中进行电解着色。

在电解液中,染料的颜色会随着电解时间延长而沉积到铜表面形成一层致密的着色膜。

2.阳极着色法阳极着色法是将铜件作为阳极,在含有氮化铜的电解液中进行阳极氧化着色。

氮化铜是一种宝石蓝的颜料,能够通过阳极氧化来实现铜表面的着色,形成一层美丽的蓝色氧化铜膜。

三、物理着色法物理着色法是利用物理方法将金属颜料沉积在铜表面上,形成一层致密的颜色膜。

物理着色法的优点是着色色泽鲜艳、耐磨损、耐腐蚀等,不会影响铜材的化学性能和物理性能。

1.喷涂着色法喷涂着色法是将金属颜料沉积在表面后,通过喷涂设备将所需的颜色喷涂在铜表面上。

喷涂着色法可以形成各种色彩、光泽和效果的铜表面。

2.离子镀着色法离子镀着色法是通过离子镀技术在铜表面形成一层金属颜料薄膜来实现铜表面着色。

铝合金阳极氧化及着色

铝合金阳极氧化及着色

1 前言铝及其合金材料由于其高的强度/重量比,易成型加工以及优异的物理、化学性能,成为目前工业中使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料;然而,铝合金材料硬度低、耐磨性差,常发生磨蚀破损,因此,铝合金在使用前往往需经过相应的表面处理以满足其对环境的适应性和安全性,减少磨蚀,延长其使用寿命;在工业上越来越广泛地采用阳极氧化的方法在铝表面形成厚而致密的氧化膜层,以显著改变铝合金的耐蚀性,提高硬度、耐磨性和装饰性能;阳极氧化是国现代最基本和最通用的铝合金表面处理的方法;阳极氧化可分为普通阳极氧化和硬质阳极氧化;铝及铝合金电解着色所获得的色膜具有良好的耐磨、耐晒、耐热和耐蚀性,广泛应用于现代建筑铝型材的装饰防蚀;然而,铝阳极氧化膜具有很高孔隙率和吸附能力,容易受污染和腐蚀介质侵蚀,心须进行封孔处理,以提高耐蚀性、抗污染能力和固定色素体;2 铝及铝合金的阳极氧化普通阳极氧化铝及其合金经普通阳极氧化可在其表面形成一层Al2O3膜,使用不同的阳极氧化液,得到的Al2O3膜结构不同;阳极氧化时,铝表面的氧化膜的成长包含两个过程:膜的电化学生成和化学溶解过程;只有膜的成长速度大于溶解速度时,氧化膜才能成长、加厚;普通阳极氧化主要有硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化和磷酸阳极氧化等,以下介绍一些普通阳极氧化新工艺骐骥导航:机械网址导航;宽温快速阳极氧化1硫酸阳极氧化电解液的温度要求在23℃以下,当溶液的温度高于25℃时,氧化膜变得疏松、厚度薄、硬度低、耐磨性差,因此在原硫酸溶液中加入氧化添加剂对原工艺进行改进,改进后的溶液配方为:硫酸ρ=/cm3150-200g/L最佳值160g/LCK-LY添加剂20-35g/L 最佳值30g/L铝离子-20g/L最佳值5g/LCK-LY氧化添加剂包括特定的有机酸和导电盐,前者能提高电解液的工作温度,抑制阳极氧化膜的化学溶解,在较高的温度下对抑制氧化膜疏松有良好的作用;后者能增强电解液的导电性,提高电流密度,加快成膜速度;该添加剂溶于硫酸电解液,对电解液中的金属离子有络合作用,使溶液中铝离子的容忍量提高,氧化液的寿命延长,操作温度可达30℃以上,而普通硫酸氧化工艺21℃以上就必须开冷水机;同时减少了氧化时间,并可获得高质量的氧化膜;硼酸-硫酸阳极氧化2硼酸-硫酸阳极氧化是取代铬酸阳极氧化的一种薄层阳极氧化新工艺;硼酸-硫酸阳极氧化溶液的组成为:45g/L H2SO4+8g/L H3BO3;阳极氧化膜退膜溶液:按ASTMB137美国实验材料标准规定溶液,即:20g/L CrO3+35mL /L H3PO4;其它方面工艺的改进巩运兰等对铝在铬酸中高电压阳极氧化进行了研究3,结果表明,铬酸体系高电压阳极氧化得到的氧化膜多孔,膜孔径极不规整,呈树枝状,浓度对孔径和膜厚都有影响;在磷酸中采用直流恒压电解的方法对铝试样进行阳极氧化处理;实验表明,随着电解电压的升高,阻挡层厚度、多孔层胞径和孔径均呈线性增加,其原因与离子迁移等密切相关;此项技术起源于本世纪30年代,由于磷酸氧化膜具有很强的粘合力,是电镀、涂漆的良好底层,因此得到越来越广泛的应用;铝及铝合金的硬质阳极氧化铝及其合金经硬质阳极氧化处理后,可在其表面生成厚度达几十到几百微米的氧化膜,由于这层氧化膜具有极高的硬度铝合金上可达400-6000kg/mm2,纯铝上可达1500kg/mm2,优良的耐磨性、耐热性氧化膜熔点可达2050℃和绝缘性,大大提高了材质本身的物理性能、化学性能和机械性能,在国防及机械制造领域获得了广泛应用;硫酸硬质阳极氧化骐骥导航:机械网址导航硫酸法成分简单稳定,操作容易,低温氧化可获得数十至数百微米的硬质膜;硫酸硬质阳极氧化的主要缺陷是一般要在低温下进行,而且受铝合金组成的影响很大;混合酸常温硬质阳极氧化混合酸常温硬质阳极氧化是指以硫酸为主,加入少量草酸等二元酸,以获得较厚的膜,同时扩大使用温度的上限,可允许将阳极氧化温度提高到10-20℃之间,所获得氧化膜的特征与硫酸阳极氧化膜相似;在10-20℃下电解,能获得耐磨性好的氧化膜和高着色率;实行高电流密度的混合酸电解,可防止氧化膜溶解,可在较高的温度下实施,降低生产成本,使膜层更加平滑、光洁、细密,厚度更大,硬度更高;脉冲硬质阳极氧化脉冲硬质阳极氧化采用间断电流或交替的高低电流进行氧化,成功避免了烧焦和粉末,在室温下,所获得氧化膜在硬度、耐蚀性、柔性、电阻和厚度的均匀性方面均优于一般的直流氧化,并且生产效率可提高3倍;氧化膜性能比较见表1;铸铝合金硬质阳极氧化4合金中含有较多的硅超过7%就很难在硫酸体系中进行阳极氧化,而ZL102合金含硅量高达10%-13%,高硅的存在,容易造成硅的晶向偏析,导致成膜困难,膜层均匀性差;欧阳新平等人通过实验研究,研制出了适合高硅铝合金硬质阳极氧化的工艺配方,使直流电源成功地在ZL102合金上制取性能良好的硬质氧化膜;该实验采用恒电流法,附加空气搅拌,得出的最佳工艺配方为4:硫酸ρ=cm315-40g/L磺基水杨酸20g/L添加剂M Y-L电流密度3-6A/dm2时间 60min温度0℃其中M Y是一种阴离子表面活性剂,同时也是Al3+的络合剂;它能优先吸附在高电流密度处并放电使电场分布均匀,同时也能起到缓冲作用,抑制氧化膜的溶解,从而获得均匀平整的氧化膜;周建军等人以直流叠加脉冲电源对含铜的高硅铸造铝合金进行硬质阳极氧化,研究了电源脉冲幅度对膜层性能的影响;实验的最佳工艺条件为5:硫酸ρ=cm3120-160g/L添加剂7-8g/L脉冲比∶电流密度-dm2温度0℃时间 50min搅拌压缩空气结果表明,提高氧化时电源的脉冲幅度能明显提高膜层性能;利用直流叠加脉冲硬质阳极氧化,能够在难于氧化的含铜、高硅的铸造铝合金上生成性能较好的氧化膜;低压硬质阳极氧化6绝大多数铝合金硬质阳极氧化零件,特别是零件的密封面和滑动配合部位,不仅要求膜层具有较高的硬度和厚度,而且还要求低的粗糙度-;雷宁等通过对氧化过程中零件表面状态的分析及膜层增长速率的测定,找出了影响氧化膜质量及表面粗糙度的主要原因,提出了低压硬质阳极氧化工艺:硫酸ρ=cm3220-240g/LT -2-2℃t 180minDA -dm2最终电压≤40V给电方式:初始20min内,电流密度升至-dm2,并始终保持至氧化结束;此外,成都飞机工业集团公司根据美军标MIL-A-8625F及麦道公司标准评价铝合金阳极氧化膜的各项性能,研究了具体材料及施加电流密度对膜厚、成膜时间、耐蚀性、耐磨性和烧毁率的影响;结果表明:在交流叠加电源所产生的高电流密度下可得到质量较好的铝合金阳极氧化膜;3 电解着色经阳极氧化后的铝材进行电解着色,可以提高装饰效果和商品价值;氧化膜的厚度、均匀性及结构与电解着色速度和色差有直接关系;电解着色时金属离子是在膜孔底部的阻挡层上还原沉积的;由于金属粒子受光的散射作用而显色;欲在阻挡层上沉积金属,关键在于活化阻挡层;所以要使用交流电的极性变化来提高其化学反应活性;又由于阻挡层具有整流作用,将交流电变成了直流电,故铝一侧电流的负成分占主导,进入膜孔内的金属离子被还原析出;以往铝型材着色大都是青铜色系,以单锡盐或镍锡混盐为主;近年来电解着古铜色将被钛金色、金黄色、仿不锈钢色、浅红色、香槟色、银灰色等多种浅色调所代替;钛金色鲜活而不妖艳,黄中透红,令人赏心悦目,并具有着色成本较低,增值较高的优点,它作为浅色调中的主色调己十分明显;以银盐和锰盐为主盐的金黄色在香港和越南市场行情良好;锰盐着金黄色逼真,成本较低;但不稳定,不宜连续生产;银盐着色可获得金黄色、绿金色、黄绿色和金土色等多种色调,槽液十分稳定,潜在经济效益好,应开发应用;电解着色工艺的改进铝合金表面着亮黑色工艺7此工艺是经锡铜离子在着色电解槽中进行着色反应后生成的二元金属氧化物膜层,色泽墨黑亮丽,是一种独具特色的铝合金防腐蚀和装饰材料;电解着色液组成为:30% SnSO4,30% NiSO4,15% CuSO4的混合溶液;经氧化处理的铝材为阳极,以石墨电极为阴极,50Hz220V交流电源经调压器调至8V后输入电解槽,电解着色10min,即可得到亮丽的黑色铝合金表面;阳极化铝光干涉电解着色工艺8在用锡盐进行光干涉电解着色的研究中发现,获得蓝色的干涉色最为困难,用普通电解着色方法着色,获得蓝色也是困难的,于芝兰等人在此方面进行了研究;实验材料为L22号工业纯铝,含铝%和LD31相当于美国的6063,试样尺寸L250 mm×50mm×1mm,LD3125mm×25mm 角材,厚,其表面积为;阳极氧化条件,H2SO4ρ=cm3180g/L,18℃,-dm2,30min,膜厚12-14μm;用磷酸直流扩孔处理;锡盐电解着色:SnSO416g/L,H2SO414g/L,混合添加剂16g/L,18-2 0℃,交流着色电压12-14V,此外还使用铜盐和Cu-Ni混合盐电解着色,可得到黄红、绿、蓝较稳定的干涉色;开发新电源是开拓电解着色新工艺的重要手段9改变电源波形和施电方式来提高阳极氧化膜综合性能和开拓电解着色新工艺,是新的研究热点;己商品化的有脉冲、电流反向换相和直流脉冲等电源;功能性氧化和着色兼容的微弧氧化电源,是以提高氧化速度、厚度均匀性、硬度、孔隙率分布和改善孔结构形态为目的;研究新电源可克服化学和电化学方法中的缺陷和局限;4 封闭处理为了提高阳极氧化膜的耐蚀、抗污染、电绝缘和耐磨等性能,铝及铝合金在阳极氧化和着色后都要进行封闭处理;其方法较多,对不着色的氧化膜可进行热水、蒸汽、重铬酸盐和有机物封闭;对着色的氧化膜可用热水、蒸汽、含有无机盐和有机物等封闭;封闭的主要方法沸水和蒸汽封闭采用水蒸汽封闭法,可以有效地封闭所有的孔隙;若在封闭前将氧化后的制件进行真空处理一段时间,则封闭效果更加明显;蒸汽封闭的特点是不发生颜色的透扩散现象,因此不宜出现“流色”;但是蒸汽封闭法所用的设备及成本较沸水法高,所以除非有特殊要求,应尽可能使用沸水法封闭;当用蒸汽封闭时,温度应控制在100-110℃,时间为30min,温度太高,氧化膜的硬度和耐磨性严重下降,因此蒸汽温度不可太高;重铬酸盐封闭此法适宜于封闭硫酸溶液中阳极氧化的膜层及化学氧化的膜层,用本方法处理后的氧化膜显黄色,耐蚀性高,但不适用于装饰性使用;这种方法的实质是在较高的温度下,使氧化膜和重铬酸盐产生化学反应,反应产物碱式铬酸铝及重铬酸铝就沉淀于膜孔中,同时热沉淀使氧化膜层表面产生水化,加强了封闭作用,故可认为是填充及水化的双重封闭作用;通常使用的封闭溶液为5%-10%的重铬酸钾水溶液,操作温度为90-95℃,封闭时间为30min,沉淀中不得有氯化物或硫酸盐;封闭处理工艺的改进常温封闭的研究10常温封闭具有节能、封闭时间短及封孔效果好等优点,己得到广泛的认可及接受;常温封闭液配方及工艺条件如下:醋酸镍5-8g/L氟化钠1-L表面活性剂-L添加剂A 3g/LpH值-T 25-60℃t 10-15min常温封闭工艺所获得的封闭膜具有紧密的结构及优良的耐蚀性能;和沸水封闭方法比较,具有速度快、节约能源、操作简单、原料来源方便等优点;封闭时间越长,其性能越好;水解盐封闭法11水解盐封闭法,又称钝化处理;目前在国内应用较广泛,主要用于染色后膜封闭,其封闭机理是易水解的钴盐与镍盐被氧化膜吸附后,在阳极氧化膜微细孔内发生水解,产生氢氧化物沉淀将孔封闭;工艺配方为:NiSO4·7H2O 4-5g/LCoSO4·7H2O -LH3BO3 4-5g/LNaAc·3H2O 4-6g/LpH值4-6T 80-85℃t 15-20min此法克服了沸水封闭的许多缺点,封孔质量达到了国家标准;微弧阳极氧化微弧阳极氧化又称微等离子体氧化或阳极火花沉淀,是阳极氧化技术的发展,它使用比普通阳极氧化高的电压;微弧阳极氧化突破传统阳极氧化的限制,将Al、Ti、Ta等金属或其合金置于电解液中,利用电化学方法,使该材料表面微孔中产生火花放电斑点,在热化学、等离子体化学和电化学共同作用下,生成陶瓷膜层的阳极氧化方法;放电过程中,每平方厘米铝阳极表面约有105个火花存在,放电时瞬间温度可达8000K以上,生成一种性能类似于烧结碳化物的陶瓷膜;此氧化膜硬度特高,耐磨,绝缘电阻高;在特殊电解液中氧化还可以形成不同色调花纹的瓷釉质感的铝表面,既可作高等装饰材料又可作功能膜,如汽车活塞环、电子工业的绝缘层等;微弧阳极氧化技术采用高电压,大电流的工作方式,在制取多功能保护涂层方面获得越来越广泛的应用,在航天、航空、机械、电子、纺织等工业领域有广阔的应用前景;微弧阳极氧化陶瓷膜层的性能研究12卢立红等人采用脉冲电源,对发动机活塞用铝合金ZL108基体进行了微弧氧化处理;工艺流程为:除油→去离子水漂洗→微弧氧化→自来水冲洗→自然干燥;电解液主要成分为柠檬酸三钠和磷酸钠;微弧氧化电压:工作电压可调,起始击穿电压为80V,最高工作电压为230V;实验表明,微弧氧化膜层表面粗糙度高于一般电镀层和阳极氧化层,远低于各种喷涂层;随着电流密度及强化时间的增加,膜层的表面粗糙度增大;最初随着电流密度的增加,所获得膜的硬度也增加,超过8A/dm2以后,膜层硬度趋于稳定;经微弧氧化后,耐磨性提高了3-4倍;微弧阳极氧化技术的改进微弧氧化自润滑陶瓷覆层13陶瓷层的弱点是摩擦系数高,对磨件磨损加剧;采用一步法电化学方法进行了微弧氧化陶瓷层摩擦学改性研究;采用自制专用脉冲电源,基体材料为ZL108,以碱性微弧氧化电解液为基础,溶入适量硫代钼酸铵及相应添加剂;实验表明,采用微弧氧化后,在铝合金表面一步法共生合成了自润滑陶瓷涂层,其摩擦系数由一般微弧氧化涂层的-降至-,用此工艺制备的摩擦副摩擦学性能显著改善,延长了使用寿命;微弧氧化陶瓷层石墨相采用在微弧氧化过程中同步沉积石墨相的方法可提高陶瓷层的减摩性能,对其进行磨损实验,基体材料为ZL108,所用电解液为NaOH溶液,向原电解液中加入的减摩离子为石墨,同时电解的温度不超过40℃;搅拌使石墨离子悬浮;实验表明,在电解液中加入石墨的方法对Z L108进行微弧氧化的同时,在陶瓷层中同步沉积了石墨第二相,实现了对铝合金微弧氧化陶瓷层减摩改性的目的;5 阳极氧化技术的展望骐骥导航:机械网址导航铝及铝合金阳极氧化技术以提高氧化速度和硬度为发展方向;为提高氧化速度和综合性能建议采用带有脉冲波的EOE-88系列脉冲电源,其输出电压和电流中脉冲成分丰富,相当于每秒有300个小脉冲波叠加在直流波上,成膜速度快;对于厚膜氧化,可采用频率为3-的“快脉冲”电源,充分发挥节电、提高速度和硬度的优势;这种电源在氧化膜为12μm以下时优点不明显;复合阳极氧化作为一种新型的阳极氧化技术,分别在硫酸、草酸和磷酸三钠电解液中添加如Fe3O4、CrO2、TiO2等磁性粉体,Al2O3、SiC、SiN等超硬粉体和石墨等导电性粉体微米级,使其悬浮于电解液中进行阳极氧化;该工艺具有操作容易、设备简单、成本低等优点,与常规阳极氧化比较,其氧化速度、操作温度上限和膜层性能有显著提高;日本的吉村长藏等首先进行了这方面的研究,结果表明,有的粉体可提高膜层硬度,有的粉体可降低氧化槽压,有的粉体则可增加膜层厚度;新近的研究结果表明:Al2O3粉体可使铝在H3PO4溶液中的氧化膜的硬度和耐蚀性提高一倍以上,因而具有广阔的研究前途;添加剂的研究目前十分活跃,添加剂品种繁多,作用机理也不尽相同,添加剂的有效作用使其具有巨大的市场潜力;综上所述,铝及其合金阳极氧化出现了许多新工艺,但也受到各种表面处理方法的挑战,预计在未来10年内,阳极氧化技术仍将是主要的表面处理方法,但工艺技术要不断提高才能长期占主导地位;。

阳极着色氧化工艺流程

阳极着色氧化工艺流程

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铝阳极氧化着色工艺与色彩原理

铝阳极氧化着色工艺与色彩原理

铝阳极氧化着色工艺与色彩原理铝阳极氧化着色工艺是一种通过阳极氧化处理来改变铝合金表面颜色的工艺。

通过该工艺处理后的铝合金表面具有丰富多样的色彩,不仅美观大方,还具有较强的耐候性和耐腐蚀性。

以下将详细介绍铝阳极氧化着色工艺及其色彩原理。

1.铝阳极氧化工艺铝阳极氧化是指将铝合金材料作为阳极放入电解槽中,经过电解处理后,在铝表面形成氧化膜。

这一氧化膜具有一定的硬度和厚度,可有效提高铝合金材料的耐候性和耐腐蚀性。

铝阳极氧化可通过调整电解槽中的温度、电流密度、电解液成分等参数来改变氧化膜的特性。

2.铝阳极氧化着色工艺a.吸附着色吸附着色是指在阳极氧化膜表面通过吸附有机染料来着色。

这种方法可以产生丰富的色彩,色彩饱和度高,并且具有良好的光泽度。

常见的有机染料有染料黑、染料绿、染料棕等。

着色过程中,铝阳极氧化膜的孔隙可以吸附染料分子,并在孔隙的相互作用下形成染料分子吸附层,从而使铝膜颜色发生变化。

b.金属成分着色金属成分着色是指通过电解方法在阳极氧化膜表层沉积金属盐来实现着色。

这种方法产生的颜色相对较稳定,但颜色较少。

常见的金属盐有铁盐、钴盐等。

金属离子可通过电解那个法在阳极氧化膜表面的孔隙中沉积,从而改变铝膜的颜色。

沉积后的金属盐相对固定,不容易被移除。

3.色彩原理在吸附着色中,有机染料分子与阳极氧化膜孔隙表面的氧化铝之间通过物理吸附作用相互结合,产生色彩。

吸附染料分子的种类和分布与氧化膜孔隙的结构和尺寸有关,这些因素共同决定了氧化膜的色彩效果。

在金属成分着色中,金属离子通过电解沉积在氧化膜孔隙表面,形成了金属陶瓷的结构,从而改变了阳极氧化膜的光学特性。

金属成分可以吸收、反射和散射光线,改变了光线的传播路径和波长,从而产生不同的颜色。

总体而言,铝阳极氧化着色工艺可以通过调整工艺参数和选择合适的着色方法来实现多种色彩的效果。

这种工艺不仅能够提高铝合金材料的外观质感,还能改善其表面性能,增强其耐候性和耐腐蚀性,广泛应用于建筑、汽车、电子等领域。

铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程

铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程

控制措施:调整工艺参数、 优化工艺流程、加强过程 控制等
质量标准:符合相关国家 标准和行业标准
检测频率:根据生产实际 情况确定检测频率
检测记录:记录检测结果, 便于追溯和分析
着色质量检测与控制
检测项目:颜色均匀性、光泽度、耐磨性等 检测方法:目测、色差仪、耐磨试验等 控制措施:调整工艺参数、更换原材料、加强过程管理等 质量标准:符合相关国家标准和行业标准
着色原理及方法
阳极氧化:在铝 及铝合金表面形 成氧化膜,提高 耐磨性和耐腐蚀 性
着色原理:利用 电解液中的金属 离子与氧化膜中 的氧离子发生化 学反应,形成有 色化合物
着色方法:根据 需要选择不同的 电解液和着色温 度,控制着色时 间和着色深度
着色效果:可以 获得各种颜色的 氧化膜,如黑色、 蓝色、红色等
PART 6
封闭处理工艺
封闭处理的作用及原理
封闭处理:在阳 极氧化过程中, 通过封闭处理, 使氧化膜表面形 成一层致密的保 护层,提高氧化 膜的耐腐蚀性和 耐磨性。
原理:封闭处理 是通过化学反应, 在氧化膜表面形 成一层致密的保 护层,阻止外界 环境对氧化膜的 侵蚀,提高氧化 膜的耐腐蚀性和 耐磨性。
工艺流程:水洗→脱脂→ 水洗→中和→水洗→干燥
脱脂剂:常用的有碱性脱 脂剂、酸性脱脂剂、中性 脱脂剂等
脱脂温度:根据工件材质 和脱脂剂种类确定,一般 在40-60℃之间
脱脂时间:根据工件材质 和脱脂剂种类确定,一般 在5-15分钟之间
脱脂效果检验:目测工件 表面无油脂、污垢等,水 洗后无泡沫产生
碱蚀处理
铝及铝合金阳极氧化着色原理
阳极氧化原理
阳极氧化是一种电 化学过程,通过电 解液中的电流作用, 使铝及铝合金表面 形成一层氧化膜。

tc4钛合金阳极氧化着色膜显色规律探讨

tc4钛合金阳极氧化着色膜显色规律探讨

tc4钛合金阳极氧化着色膜显色规律探讨TC4钛合金是一种常用的钛合金,阳极氧化是一种常见的表面处理方法,可用于增强钛合金的表面性能和美观度。

阳极氧化后的着色膜可以使钛合金表面呈现出不同的颜色,这种着色现象是由于氧化膜的厚度和结构变化导致的光学效应。

对于TC4钛合金的阳极氧化着色膜显色规律的探讨,主要涉及以下几个方面:
阳极氧化工艺参数:包括电解液成分、电解液浓度、电解液温度、电解时间等参数,这些参数对氧化膜的厚度和结构有重要影响,进而影响着色效果。

氧化膜的厚度和结构:氧化膜的厚度和结构会影响着色膜的颜色和光学效应。

一般来说,不同厚度的氧化膜会呈现出不同的颜色,而氧化膜的孔隙结构也会影响光的折射和散射,从而影响着色效果。

金属离子掺杂:在阳极氧化过程中,有时会向电解液中加入一些金属盐类,如镁盐、锰盐等,以控制氧化膜的颜色。

金属离子的掺杂可以改变氧化膜的光学性质,从而影响着色效果。

后处理工艺:阳极氧化后的着色膜可能需要进行后处理,如封孔、染色、封闭等,以增强其耐蚀性和耐磨性,并进一步调节其颜色和光学效果。

综合考虑以上因素,可以探讨TC4钛合金阳极氧化着色膜的显色规律。

在实际应用中,通常需要通过实验和观察来确定最佳的阳极氧化工艺参数和后处理工艺,以获得所需的着色效果。

1。

挤压材阳极氧化着色工艺—阳极氧化处理

挤压材阳极氧化着色工艺—阳极氧化处理

挤压材阳极氧化着色工艺—阳极氧化处理(1)基本过程。

表面预处理后难免出现型材松动,在进入氧化槽前一般要再紧料一次,以确保导电良好。

导电不良会引起电解着色的许多问题,如色浅、色差等。

铝合金挤压材阳极氧化一般用直流硫酸阳极氧化,阳极是特加工的铝型材,阴极用挤压的铝板或6063板。

为了增加刚性,可将阴极断面制成齿状或波纹状,小厂也可用铅板。

小零件的阳极氧化可以用交流电,阴阳两极都用面积相同的待处理铝零件,处理时间应比直流氧化延长1倍以上。

(2)工艺条件与膜厚。

硫酸阳极氧化得到的是多孔膜,氧化开始瞬间生成类似阻挡层的薄膜,膜在硫酸中溶解出现孔洞,孔洞延长使膜生长。

膜的厚度与通过电量成正比,也就是与电流密度和氧化时间成正比。

氧化膜厚度按公式δ=kIt计算,其中δ为氧化膜厚度(μm),I 为电流密度(A/dm2),t为电解时间(min),k为系数,一般取0.3,实际上k值是由试验确定的,它与工艺参数密切相关,在同样工艺下,厚膜与薄膜也不同。

此外,氧化膜厚度也不可能随阳极氧化时间无限增加,而是有一个与工艺条件有关的极限氧化膜厚度。

在生产厚膜时,一般适当降低硫酸浓度和温度,提高电流密度,并采取空气搅拌。

(3)阳极氧化处理的工艺操作要点:1)硫酸阳极氧化一般选恒流,根据阳极氧化总面积和电流密度计算出总电流,对有型腔的铝材,氧化面积应计算大约100~300mm一段的内表面面积。

2)需要电解着色处理的,每一挂料应是一种规格,以避免色差。

3)导电梁与导电座之间接触良好,接触温升小于30℃。

4)单根导电梁,如载流大于8000A时,建议考虑两端导电。

5)阴极使用极板套气袋可减少酸气析出,但应加大槽液循环量,最好每小时循环3次以上。

槽液循环在槽底使冷酸液均匀输入槽内。

空气搅拌可适当降低循环量,但搅拌一定要均匀平稳,以免绑料松动。

6)氧化结束应及时水洗,停电后留在氧化槽时间过长(长于2min),将影响着色与封孔质量。

7)阴极板使用寿命与氧化状态有关,氧化槽开开停停,阴极板最容易损坏。

阳极氧化膜的着色与封闭

阳极氧化膜的着色与封闭

阳极氧化膜的着色与封闭现代电镀网4月18日讯:阳极氧化后得到的新鲜氧化膜,可以及时进行着色处理,既美化了氧化膜表面,又能增加抗蚀能力。

纯铝、铝镁合金和铝锰合金的氧化膜,易于染成各种不同的颜色,铝铜和铝硅合金的氧化膜发暗,只能染成深色。

(1)整体着色将铝及铝合金放入含有机物(如甲酚、苯磺酸、磺基水杨酸等)的电解液中进行阳极着色处理,在阳极氧化的同时也被着色,微小的颗粒分散于膜孔的内壁,由于入射光的散射产生不同的色彩。

微小颗粒来自基体金属或电解液中有机物的分解产物,颜色的深浅与膜的厚度有直接关系。

该工艺因需要高的阳极电流密度和高的电压,所以能量消耗大。

(2)电解着色铝及铝合金经过阳极氧化后,再放人含有镍盐、钻盐、锡盐或铜盐等溶液中进行交流电解,使膜孔底部沉积上金属镍、钴、锡或铜等而呈现出不同的色彩。

该工艺具有工艺简单、能耗低、着色均匀、生产效率高等特点。

表7—4列举了铝及铝合金的电解着色工艺。

电解着色一般采用交流电源,用比铝电位较正的金属(如不锈钢、石墨等)作为另一表7-4铝及铝合金的电解着色工艺电极。

(3)有机染料着色由于氧化膜具有多孔性和强的吸附能力因而可以染上不同的颜色。

最适宜直接着色的氧化膜是从硫酸溶液中得到的阳极氧化膜,它使大多数铝及铝合金形成无色透明膜,有适宜的厚度、孔隙率和吸附性。

草酸阳极氧化工艺较硫酸工艺价格高,得到黄色膜。

当膜层超过50μm即得到自然的黄色或棕色。

铬酸阳极氧化工艺由于膜薄、孔隙少,而且它本身是灰色的,一般不宜着色。

着色对氧化膜的要求是膜厚适宜、有足够的孔隙和良好的吸附能力、无外伤和污染。

表7—5列出铝及铝合金有机染料着色工艺。

表7-5铝及铝合金有机染料着色工艺(4)无机盐着色无机盐着色主要依靠物理吸附作用,盐分子进入孔隙发生化学反应而得到有色物质。

限于无机盐的色种较少,色调也不够鲜艳,现应用不多。

无机盐着色工艺见表7-6。

铝及铝合金阳极氧化后经彻底清洗,先在溶液(1)中浸渍,水洗后再浸入溶液(2)中,这样交替进行2~4次即可。

铝及铝合金阳极氧化着色工艺流程介绍

铝及铝合金阳极氧化着色工艺流程介绍

铝及铝合金阳极氧化着色工艺流程介绍1. 简介铝及铝合金阳极氧化着色是一种常用的表面处理技术,可以改善铝材和铝合金的耐腐蚀性能、提高外观质量,并增加材料的装饰效果。

本文将介绍铝及铝合金阳极氧化着色的工艺流程。

2. 工艺流程铝及铝合金阳极氧化着色的工艺流程主要包括以下步骤:2.1 表面预处理在进行阳极氧化着色之前,首先需要对铝材和铝合金表面进行预处理,以去除表面的油污、氧化层和其他杂质。

常用的表面预处理方法包括机械抛光和碱洗处理。

2.2 阳极氧化阳极氧化是指将铝材或铝合金放置于强酸性或碱性电解液中,通过外加电流的作用,在材料表面生成一层致密的氧化膜。

氧化膜的厚度可以通过控制电解液的成分、温度和电流密度等参数来调节。

2.3 非染色阳极氧化非染色阳极氧化是指在完成阳极氧化后,直接在氧化膜表面密封处理,但不进行染色。

通过非染色阳极氧化可以增加氧化膜的硬度和耐蚀性,但不能改变铝材的颜色。

2.4 染色处理染色是在阳极氧化完成后,将铝材或铝合金放置在染色液中,使氧化膜表面被染上不同的颜色。

常用的染色方法包括有色金属离子染色、有机染料染色和电解着色等。

2.5 密封处理密封处理是指将经过染色的铝材或铝合金放置在浸染剂中,使氧化膜表面的微孔闭合,增加密封层的厚度和硬度。

常用的密封剂包括热浸密封剂和冷浸密封剂。

2.6 脱膜处理脱膜处理是在染色和密封处理完成后,用酸或碱溶液对铝材表面进行处理,去除多余的染色剂和密封剂,以及阳极氧化过程中生成的残余物质。

3. 应用领域铝及铝合金阳极氧化着色工艺广泛应用于以下领域:3.1 建筑业在建筑业中,阳极氧化着色的铝材常用于制作窗框、门框、幕墙和天花板等装饰材料。

不同的着色效果可以满足建筑师和设计师对于外观质量和装饰效果的需求。

3.2 汽车制造业在汽车制造业中,阳极氧化着色的铝合金常用于制作车身外壳、车轮和其他可见部分。

着色的铝合金具有轻质、高强度和抗腐蚀性能,同时也能增加汽车的外观美观度。

铝的阳极氧化与着色实验方案

铝的阳极氧化与着色实验方案

实验铝的阳极氧化与着色一.实验目的1、了解铝的阳极氧化的基本原理及方法。

2、了解铝阳极氧化后氧化膜着色的基本原理及方法。

二.实验用品仪器:烧杯,直流电源,导线,铜板(片),电炉。

试剂:NaOH(2.0mol L-1),H2SO4(20%,约2.32mol L-1),铝片,着色液(根据个人喜好,可用各种颜色墨水或染料稀释)。

三.实验原理铝在空气中形成的天然氧化膜很薄(4×10-3~5×10-3 μm),不可能有效地防止金属遭受腐蚀。

用电化学方法在铝或铝合金表面生成较厚的致密氧化膜,该过程称为阳极氧化。

阳极氧化使表面氧化膜加厚可达几十至几百微米,使铝的耐腐蚀性大大提高。

氧化膜具有很高的电绝缘性和耐磨性。

用染料将其染成各种颜色,还可大大提高其装饰效果。

由于阳极氧化后铝及铝合金具有这些优良性能,所以在许多工程技术中得到了广泛的应用。

以铜(或石墨)为阴极,铝为阳极,在H2SO4溶液中进行电解,两极反应如下:阴极2H+ + 2e- = H2阳极Al – 3e- = Al3+Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 + 3H+Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O电解过程中,H2SO4又可以使形成的Al2O3膜部分溶解,所以氧化膜的生长以来于金属氧化速度和Al2O3膜溶解速度。

要得到一定厚度的氧化膜,必须控制氧化条件,使氧化膜形成速度大于溶解速度。

四.实验内容1、铝板切所需大小的样片2、铝片的表面清洁取一块铝片,先用去污粉刷洗,然后用自来水冲洗。

再将铝片放入2.0mol L-1的NaOH溶液中浸泡1min,取出后先用自来水冲洗,再用去离子水淋洗。

油除净的铝片表面应不挂水珠。

经过清洗后的铝片不能用手接触待氧化的区域,以免沾污。

洗净的铝片可存放于盛有去离子水的烧杯中待用。

3、铝的阳极氧化将铝片作为阳极,铜片作为阴极,2.32mol L-1H2SO4为电解液(室温),按图接好线路,电压为30V。

铝及铝合金阳极氧化着色工艺流程及原辅材料

铝及铝合金阳极氧化着色工艺流程及原辅材料

铝及铝合金阳极氧化着色工艺流程及原辅材料引言:阳极氧化是一种常用的铝及铝合金表面处理方法,可以提高铝的耐腐蚀性和硬度,同时给铝表面提供了多种色彩选择。

在工业、建筑和家具等领域广泛应用。

本文将介绍铝及铝合金阳极氧化着色的工艺流程及所需的原辅材料。

一、铝及铝合金阳极氧化着色工艺流程:1.切割和成型:首先将铝或铝合金材料进行切割和成型,以得到所需的形状和尺寸。

2.去油:将铝材料表面的油污、杂质等清洗干净,可以采用溶剂或碱性清洗剂进行清洗。

3.酸洗:经过去油后的铝材料需要进行酸洗,以去除表面的氧化物、锈蚀物等,常用的酸洗剂有硫酸、草酸等。

4.除矾:铝材料中含有一定的矾土,在酸洗过程中需要除去,可以采用碳酸钠溶液进行除矾处理。

5.阳极氧化:将铝材料放入含有稳定氧化剂的电解液中,通过电流作用,使铝表面形成一层致密的氧化膜。

常用的电解液有硫酸、硫酸铝等。

6.染色:经过阳极氧化处理后的铝表面是无色的,染色是给铝表面涂上不同颜色的染料,以达到不同的视觉效果。

常用的染料有无机染料和有机染料两种,无机染料耐光、耐高温性能好,有机染料颜色鲜艳,但耐光、耐高温性能较差。

7.封闭:染色后的铝材料需要通过封闭处理来提高色彩稳定性和耐腐蚀性,常用的封闭剂有热水封闭、冷水封闭、热气封闭等。

二、铝及铝合金阳极氧化着色所需的原辅材料:1.铝或铝合金材料:作为阳极氧化的基材。

2.去油剂:用于去除铝材料表面的油污、杂质等,常用的去油剂有溶剂或碱性清洗剂。

3.酸洗剂:用于去除铝材料表面的氧化物、锈蚀物等,常用的酸洗剂有硫酸、草酸等。

4.除矾剂:用于除去铝材料中的矾土,常用的除矾剂有碳酸钠溶液。

5.电解液:用于进行阳极氧化,常用的电解液有硫酸、硫酸铝等。

6.染料:用于给阳极氧化后的铝表面涂上不同颜色的染料,常用的染料有无机染料和有机染料。

7.封闭剂:用于提高染色后的铝表面的色彩稳定性和耐腐蚀性,常用的封闭剂有热水封闭、冷水封闭、热气封闭等。

阳极氧化着色方法

阳极氧化着色方法

阳极氧化着色方法
嘿,朋友们!今天咱就来聊聊这超级酷炫的阳极氧化着色方法!这可不是什么平平无奇的玩意儿哦!
想象一下,你有一块金属,原本灰扑扑的没啥特别,但是通过阳极氧化着色,哇塞,它就像灰姑娘摇身一变成为了公主!比如你有个普通的铝制钥匙扣,经过这个方法处理后,一下子就变得五彩斑斓,超级好看,你难道不会惊叹不已吗?
阳极氧化着色方法就像是一场神奇的魔法秀!它利用电化学反应,在金属表面形成一层氧化膜,然后再染上各种漂亮的颜色。

这就好比给金属穿上了一件华丽的外衣!咱可以把这个过程类比成给蛋糕裱花,原本光秃秃的蛋糕胚,经过精心的裱花,瞬间变得让人垂涎欲滴!
我记得有一次,我和几个朋友一起尝试给一些小金属零件做阳极氧化着色。

我们就像一群好奇的孩子,兴奋地摆弄着各种工具和材料。

“哎呀,这个颜色会变成啥样呢?”“咱这次能做出超级棒的效果不?”大家都满怀期待。

当看到那些普通的小零件在我们的手中一点点变得绚丽多彩时,那感觉,真的太棒啦!就好像我们创造出了一个个独一无二的艺术品!
而且哦,阳极氧化着色后的金属,不仅好看,还更耐用呢!它的表面变得更坚硬,不容易被刮花、磨损。

这多厉害呀!这不就是美貌与实力并存嘛!再想想看,如果把家里的一些金属制品都用这个方法处理一下,那整个家不就变得更有个性和魅力了吗?
所以说啊,阳极氧化着色方法真的是太神奇、太有趣啦!它能让普通的金属焕发出全新的光彩,给我们的生活增添许多乐趣和惊喜!朋友们,不妨也去尝试一下吧,相信你们一定会爱上这个有趣的过程!。

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铝合金手工阳极化铝合金经硬质阳极氧化处理,表面可形成厚度30~50μm和硬度约500HV左右的膜层,具有优异抗蚀和耐磨性能。

铝合金硬质阳极氧化处理后的应用范围十分广泛,涉及纺织、自行车、照相机、气动元件、手术器械、光学仪器等各行业,适用于缸套、活塞、齿轮、叶轮、导轨、轴承、模具工程构件。

下面就到了如何在家中进行阳极处理————一、条件:必定是铝或是铝的合金才能阳极。

二、设备:瓦盆(陶盆、瓦缸也可以,只要耐酸性溶液腐蚀,能放得下零件就行)PS:好像塑料的也可以。

三、电源:9.6V---12V的电池或直流变压器四、溶液:浓度为12%硫酸(H2SO4)溶液。

(例如:100毫升的溶液中,硫酸占12毫升,水88毫升)或者电解液好像也可以(卖电瓶的修车的地方有)五、不锈钢板2块(100mmX100mmX300mm的尺寸)六、导线若干;步骤如下——————需要阳极的零件先要彻底除油(包括指纹、手汗、脏东西等等)例如用微温的洗衣粉水擦洗后用清水彻底冲洗,晾干。

往玻璃缸中灌入体积为88%的自来水,然后再一面用玻璃棒搅拌一面缓慢的加入体积为12%的浓硫酸,!!!!注意!!!!一定不要先放硫酸再放水,因为浓硫酸与水会产生高热,这样水会炸沸的!!!很危险!!!溶液的量已能淹没过零件为准。

估计需要数小时才会冷却至室温,溶液温度在10摄氏度以下时阳极硬度很高,超过20摄氏度效果不好,切记!!!把不锈钢板焊上导线,或穿孔用不锈钢丝穿过使其导电,并串联起来。

浸没溶液中并处于瓦盆两侧(贴着盆壁)接通直流电源的负极。

4、把已经除油并干燥的零件用不锈钢丝接通直流电的正极。

浸没于溶液当中。

5、静待60分钟,大功告成!!!A、如果原先零件已经充分完美的抛光(如镀铬一样),阳极后会呈现不锈钢的质感,而且表面耐刮伤!!如果想呈现枪灰或是雾黑的质感,阳极前就要先进行喷沙处理,阳极刚结束用镊子夹出(防油污)置入黑色或灰色“矿物染料” (化工店有售)溶液中。

想颜色深些就泡久一点。

总之泡什么色就得什么色!!!最后用温热机器润滑油全部擦拭表面,使其封闭钝化,此法可保持永久的色泽不变。

;其实所谓阳极就是使铝件接通正极(阳极),通过酸性溶液的导电作用,使其表面产生一系列的反应,增加表面硬度、耐腐蚀度。

并且改造表面物理结构,使其容易吸附染料。

以上均为本人多次实际操作过的方法,百试百灵!!今后弟兄们的铝质零件表面“毁容啦”就不再需要找喷漆工啦!!希望多提宝贵意见!!针对专业人士的需求,作如下回复:送电伊始,电流密度为0.5A/dm2,在25分钟内分5~8次逐渐把电流密度提高到2.5 A/dm2,最终电流密度依零件尺寸、表面积、材料具体成份、达到要求而定,一般在1~5 A/dm2为佳2、电压一般为8~12V最终电压依零件尺寸、表面积、材料具体成份而定。

使用草酸为电解液的产品颜色依铝合金成分和阳极时各种条件有关,可承银白、黄铜色、黄褐色的氧化膜。

建议使用12%(V/V)的硫酸溶液,价格低廉、溶液稳定,可得浅银灰、银白色氧化膜,不影响后期染色的成色,就算不染色也有不锈钢的质感!!!!!!电流的预设曲线,因材料成分、欲达效果等因素而异。

铝及其合金的表面处理及着色装饰来源:中国铝型材网2008-9-5 18:51:44 作者:中国铝型材网铝及其合金的表面处理及着色装饰铝及其合金从工业生产到今天仅仅一百年的历史,便在各国国民经济和人民生恬的各领域中(如:建筑、金属制品、电子等行业中)得到了广泛的应用,已成为最时兴的金属材料之一,并享有"钢铁第二"之美称。

铝及其合金之所以能得到如此显著的发展,主要原因之一就是由于对其表面处理技术的不断发展,创新和完善。

铝及其合金表面在大气中极易生成一层极薄的氧化膜(厚度约为40~9A),使其具有一定的防腐能力。

但由于腆层疏松多孔且不均匀,因而不能作为可靠的防护膜层,并且腆层是非晶的,使得铝及其合金失去了原有的光泽,不能使其作为满意的装饰性膜层使用,所以必须用进行人为表面处理,这样不仅可以增加耐蚀性,而且增加了装饰性。

1化学氧化处理化学氧化处理所得到的化学氧化膜是多孔的,具有较高的化学活性,可进行各种着色处理,再最后封孔处理。

但由于腆厚仅在o.5-4非曲直μm之间,吸附着色剂较少,难获得鲜艳的颜色,且耐蚀性较差,但可作为油漆、搪瓷的底层,室内装饰及结构复杂、表面处理要求不高的小零件表面处理工艺。

2电化学氧化抛光:可分为化学抛光、电化学抛光及机械抛光。

化学抛光中的传统三酸抛光工艺由于产生大量黄烟,严重污染工作环境,因而近年来开发了二酸抛光工艺,不仅克服了以上缺点,并且环还降低了工作温度计和成本,效果也不逊于三酸抛光。

铝及其合金阳极氧化,较之化学氧化性能更为优越,通常能够作为最终防腐、装饰使用或作为着色、染色电泳涂装的基础。

阳极氧化按其电解质液种类及膜层性质可分为硫酸法、铬酸法、草酸法、混酸法,硬质及瓷质阳极氧化等方法。

在此仅着重介绍普通阳极氧化(即硅酸阳极氧化)。

普通阳极氧化一般工艺流程:..........碱蚀除油一水洗一砂面水洗中和水洗..........抛光氧化着色一水洗一封闭一水洗一干燥..........染色2.1除油常见的除油方法有溶剂除油、酸性除油、碱性除油、电解除油等。

例:碱性除油工艺规范除油剂ADL-LC(粉剂)40-50g/L:pH值9温度室温时间3--15min2.2碱蚀一般铝型材只需碱蚀即可氧化,一些装饰性强的需经砂面或抛光处理。

碱蚀、砂面工艺规范:二酸抛光工艺规范:类别碱蚀砂面工艺氢氧化钠AL+3 长寿命碱蚀剂ADL-JQ 砂面剂ADL-JS温度(℃)处理时间(min)氢氧化钠AL+3 长寿命碱蚀剂ADL-JQ 砂面剂ADL-JS温度(℃)处理时间(min)含量g/l 60 少量8 - 60 6~8 60~80 >30 6~8 10~20 60~70 5~10磷酸(d=1.78g/cm3) 65%~70%硫酸(d=1.84g/cm3) 35%~30% (体积百分比)二酸抛光添加剂ADL 5g/L。

温度80~105℃时间1/6~2min2.3中和(略)2.4硫酸阳极氧化工艺规范:含量g/l 配方配方一配方二工艺规范H2so4 180~200 150~200快速宽温添加剂ADL-ky - 20~25电流密度(A/dm2) 0.8~2.5 1~2.5温度(℃) 15~25 10~35时间(min) 20~35 15~25配方1:为普通硫酸阳极氧化,有工艺简单、成本低、溶液稳定等优点,但氧化过程产生大量热、槽温会迅速升高,影响正常工作,需有降温装置。

配方2:是在配方1的基础上的改进,添加快速宽温添加剂ADL-KY后,成膜速度的提高,工作温度可在10一35℃之间,因而,一般气候下可省去降温装置。

2.5 着色随着人民生活水平的提高、建筑工业的现代化,家庭的装饰美化,对铝材的装饰作用要求越来越高。

(1)化学染色法具有工序少、工艺简单、操作性好、成本低、色种多、色泽艳丽、装饰性好等优点。

但它由于是使染料吸附在膜层的孔隙内,因而一般颜色易退,耐光、耐晒、耐唐及耐热性能差。

一般只用于室内装饰和小五金着色,而不用作室外和经常受摩擦零件的表面处理。

但是随着染色技术的日新月异,专用金属染料正逐渐克服以上缺点,应用也日益广泛。

(2)电解着色法现代建筑业所用的铝材要求具有永久性的防护能力和美观的装饰效果。

由于铝及其合金电解着色所获得的色膜克服染色的缺点,具有良好的耐晒、耐光、耐磨、耐热性能及抗化学腐蚀性能,在现代建筑业等领域得到了广泛的应用,并已成为铝型材防护、装饰的主要工艺技术。

电解着色可得到古铜、青铜、香槟、仿不锈钢、金黄、黑色、红色、钛金色、花色等多种色彩,现举例一、二。

青铜色系及仿不锈钢色系工艺规范:含量g/l 色系真黑色系青铜色系仿不锈钢色系单锡盐工艺工艺规范硫酸镍35~40 20~30 ─ ─硼酸25~30 20~25 10 ─硫酸20~25 15~20 20 20~25稳定剂ADL-DZ 15~20 10~15 ─ 15~20添加剂ADL-FG ─ ─ 15 ─硫酸亚锡10~12 3~6 2~4 10~15交流电压(v) 14~15 9~12 7~9 10~15温度℃20~25 20~25 15~40 20~30时间(min) 9~12 3~8 2~5 3~10金黄色系工艺规范:含量g/l 工艺锰盐银盐范围最佳值范围最佳值工艺规范高锰酸钾7~12 10 ─ ─H2so4(d=1.84) 25~35 30 15~25 20黄色添加剂ADL-DJ 15~25 20 15~25 20硝酸银─ ─ 0.5~1.5 1温度(℃)15~40 25 15~40 25~30交流电压(V)7~10 8 5~7 6对极石墨不锈钢另外,彩色电泳涂装是一种新颖的表面处理新工艺,经过处理的铝型材的涂覆层耐蚀性极其优良:能通过中性盐雾试验400h以上),抗变色性能强,邑彩品种多,色泽鲜艳。

2.6 封闭处理(1)热水封闭工艺条件:温度80~100℃PH=6.7 时间10~20 min(2)蒸汽封闭工艺条件:压力0.098~0.294 Mpa时间20~30min(3)盐溶液封闭工艺规范:含量G/L 配方配方一配方二工艺规范常温快速封闭剂ADL-F(3) 5 ─常温封闭剂ADL-F(2)─ 8温度(℃)25~45 25~45时间(min)8~15 8~15PH值5.5~6.5 5.5~6.5实验六表面处理技术一、实验目的1.了解钢铁发蓝的原理及处理方法。

2.了解铝阳极氧化的原理及处理方法。

3.了解钢铁磷化的原理及处理方法。

二、实验原理表面处理技术是一门新兴的工业加工技术。

对金属、非金属材料如塑料、陶瓷、玻璃等的表面进行物理化学处理,以改善金属与非金属的表面性能。

从而大大提高了金属、非金属材料的应用范围,本实验将介绍钢铁发蓝、铝阳极氧化着色以及钢铁磷化等表面处理技术的一般原理和方法。

1.钢铁发蓝处理利用氧化还原反应使钢铁的表面形成一层致密的氧化膜。

由于形成的氧化膜通常呈黑色或蓝黑色,因此钢铁的氧化处理又称为发蓝。

钢铁的发蓝处理不影响钢铁零件的精密度,但却可以提高钢铁零件的耐腐蚀性。

钢铁的发蓝处理通常采用碱性氧化法。

碱性氧化法是在一定温度下,在含有氧化剂(NaNO3或NaNO2)的氢氧化钠溶液中进行。

氧化剂和NaOH与金属铁作用生成亚铁酸钠(Na2FeO2)和铁酸钠(NaFeO2),后二者再相互作用生成磁性氧化铁,反应方程式如下:3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO+H2O+NH36Na2FeO2+NaNO2+5H20=6NaFeO2+7NaOH+NH3Na2FeO2+2NaFeO2+2H2O=Fe3O4↓+4NaOH2.铁磷化处理钢铁零件在含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行处理,使其表面生成一层难溶的磷酸盐防护膜的方法,称为磷化。

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