阳极氧化处理工艺介绍ppt课件
合集下载
阳极氧化基本介绍课件
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。
阳极处理制程知识简介ppt课件.ppt
电解着色
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.
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14
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
7
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
9
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
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+
12
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
第四课时:着色,封孔目的及原理
1.着色目的: 只是增加外观色彩.铝制品表面由单一枯燥换上了色彩绚丽 美观大方的外观,从而使铝制品提高身价. 2.染色原理: 经过阳极氧化的氧化膜,通常是无色透明的.这层氧化膜孔隙多,吸附能力 强,可以染上各种颜色.染色机理是多孔氧化膜通过物理吸附化学吸附作用 而带色的. 化学着色机理:铝阳极氧化膜有20%-30%的孔隙率(硫酸膜),故有巨大的比 表面积和化学活性,染料分子通过氧化膜的物理和化学吸附积存于内表层 而显色.靠染料分子或离子的吸附叫物理吸附,吸附力取决于氧化膜的表面 电荷和染性质.在弱酸性染色液中氧化膜带正电荷,对阴离子型的染料如酸 性染料有较强的物理吸附力.与化学吸附相比,物理吸附力较弱且受温度影 响大.,所以化学着色的色牢决于化学吸附.化学吸附指氧化膜与色素体通 过化学键、共价键或形成络合物形式结合,所经吸附力强.
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.
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14
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
7
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
9
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
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+
12
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
第四课时:着色,封孔目的及原理
1.着色目的: 只是增加外观色彩.铝制品表面由单一枯燥换上了色彩绚丽 美观大方的外观,从而使铝制品提高身价. 2.染色原理: 经过阳极氧化的氧化膜,通常是无色透明的.这层氧化膜孔隙多,吸附能力 强,可以染上各种颜色.染色机理是多孔氧化膜通过物理吸附化学吸附作用 而带色的. 化学着色机理:铝阳极氧化膜有20%-30%的孔隙率(硫酸膜),故有巨大的比 表面积和化学活性,染料分子通过氧化膜的物理和化学吸附积存于内表层 而显色.靠染料分子或离子的吸附叫物理吸附,吸附力取决于氧化膜的表面 电荷和染性质.在弱酸性染色液中氧化膜带正电荷,对阴离子型的染料如酸 性染料有较强的物理吸附力.与化学吸附相比,物理吸附力较弱且受温度影 响大.,所以化学着色的色牢决于化学吸附.化学吸附指氧化膜与色素体通 过化学键、共价键或形成络合物形式结合,所经吸附力强.
《阳极氧化封闭技术》课件
深入研究阳极氧化膜的微观结构和性能之间的关 系，为优化封闭工艺提供理论支持。
感谢观看
THANKS
封闭技术的目的
提高金属的耐腐蚀性和耐候性
通过封闭技术，可以在金属表面形成一层保护膜，有效防止金属表面受到腐蚀 和氧化，提高金属的使用寿命。
保持金属的外观和光泽
封闭技术可以保护金属表面不受外界环境的影响，保持金属的外观和光泽，使 金属制品更加美观。
封闭技术的应用场景
建筑行业
在建筑行业中，许多金属材料需 要经过封闭处理，如铝合金门窗 、钢结构等，以提高其耐腐蚀性
《阳极氧化封闭技 术》PPT课件
目 录
• 引言 • 阳极氧化技术概述 • 封闭技术的重要性 • 阳极氧化封闭技术详解 • 封闭技术的优缺点分析 • 封闭技术案例分享 • 结论与展望
01
引言
主题简介
阳极氧化封闭技术
应用领域
是一种金属表面处理技术，通过阳极 氧化在金属表面形成一层氧化膜，以 提高金属的耐腐蚀性和美观度。
04
阳极氧化封闭技术在环保方面具有较大的优势，如无毒、无害、无刺 激性气味等，符合绿色化学的发展趋势。
研究展望
探索阳极氧化膜的多功能化，如耐磨、抗疲劳 、抗紫外线等性能，以满足更多领域的应用需
求。
加强阳极氧化封闭技术的工业化应用研究，推动其在 航空、航天、汽车、建筑等领域的广泛应用。
进一步研究新型封闭剂的组成和制备方法，以 提高阳极氧化膜的耐腐蚀性能和绝缘性能。
提高阳极氧化膜的耐候性和耐磨性，使其在 更广泛的环境条件下保持稳定。
06
封闭技术案例分享
案例一：某铝制家具的封闭处理
总结词
有效保护，色泽持久
详细描述
铝制家具经过阳极氧化封闭处理后，能够有效抵抗日常使用中的刮擦和腐蚀，保 持家具表面色泽持久，为家居环境增添美感。
感谢观看
THANKS
封闭技术的目的
提高金属的耐腐蚀性和耐候性
通过封闭技术，可以在金属表面形成一层保护膜，有效防止金属表面受到腐蚀 和氧化，提高金属的使用寿命。
保持金属的外观和光泽
封闭技术可以保护金属表面不受外界环境的影响，保持金属的外观和光泽，使 金属制品更加美观。
封闭技术的应用场景
建筑行业
在建筑行业中，许多金属材料需 要经过封闭处理，如铝合金门窗 、钢结构等，以提高其耐腐蚀性
《阳极氧化封闭技 术》PPT课件
目 录
• 引言 • 阳极氧化技术概述 • 封闭技术的重要性 • 阳极氧化封闭技术详解 • 封闭技术的优缺点分析 • 封闭技术案例分享 • 结论与展望
01
引言
主题简介
阳极氧化封闭技术
应用领域
是一种金属表面处理技术，通过阳极 氧化在金属表面形成一层氧化膜，以 提高金属的耐腐蚀性和美观度。
04
阳极氧化封闭技术在环保方面具有较大的优势，如无毒、无害、无刺 激性气味等，符合绿色化学的发展趋势。
研究展望
探索阳极氧化膜的多功能化，如耐磨、抗疲劳 、抗紫外线等性能，以满足更多领域的应用需
求。
加强阳极氧化封闭技术的工业化应用研究，推动其在 航空、航天、汽车、建筑等领域的广泛应用。
进一步研究新型封闭剂的组成和制备方法，以 提高阳极氧化膜的耐腐蚀性能和绝缘性能。
提高阳极氧化膜的耐候性和耐磨性，使其在 更广泛的环境条件下保持稳定。
06
封闭技术案例分享
案例一：某铝制家具的封闭处理
总结词
有效保护，色泽持久
详细描述
铝制家具经过阳极氧化封闭处理后，能够有效抵抗日常使用中的刮擦和腐蚀，保 持家具表面色泽持久，为家居环境增添美感。
阳极氧化原理全解ppt课件
30
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。
10
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
合金 铝中的 Cu溶 0.02 解进入 电解液
氧化膜透 明度变差, 染色性能下 降,耐蚀性、 耐磨性下降， 严重时会导 致工件烧蚀。
氧化膜出 现暗色条纹 或斑点
升温至 40~50℃, 在搅拌条件 下加入硫酸 铵,变成硫酸 铝铵去除,也 可通过稀释 或更换槽液 的方法除去.
用电解处 理法使铜在 阳极上析出, 平时可用刷 法阳极的方 式减小累积
3
2、电化学氧化： A.定义：
将铝及其合金置于某种适当的电解液中 作为阳极，在外电流作用下，使其表面生 成氧化膜的过程称为阳极氧化，又称电化 学氧化。
4
B、阳极氧化膜的性质（与化学氧化膜相 比）： ①氧化膜结构的多孔性; ②氧化膜的耐磨性; ③氧化膜的抗蚀性； ④氧化膜的电绝缘性； ⑤氧化膜的绝热性； ⑥氧化膜的结合力； ⑦氧化膜的硬度高； ⑧氧化膜的装饰性。
8
2、氧化膜的生长过程： 总体上说包含两个方面：
一是膜的生成过程；
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。
10
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
合金 铝中的 Cu溶 0.02 解进入 电解液
氧化膜透 明度变差, 染色性能下 降,耐蚀性、 耐磨性下降， 严重时会导 致工件烧蚀。
氧化膜出 现暗色条纹 或斑点
升温至 40~50℃, 在搅拌条件 下加入硫酸 铵,变成硫酸 铝铵去除,也 可通过稀释 或更换槽液 的方法除去.
用电解处 理法使铜在 阳极上析出, 平时可用刷 法阳极的方 式减小累积
3
2、电化学氧化： A.定义：
将铝及其合金置于某种适当的电解液中 作为阳极，在外电流作用下，使其表面生 成氧化膜的过程称为阳极氧化，又称电化 学氧化。
4
B、阳极氧化膜的性质（与化学氧化膜相 比）： ①氧化膜结构的多孔性; ②氧化膜的耐磨性; ③氧化膜的抗蚀性； ④氧化膜的电绝缘性； ⑤氧化膜的绝热性； ⑥氧化膜的结合力； ⑦氧化膜的硬度高； ⑧氧化膜的装饰性。
8
2、氧化膜的生长过程： 总体上说包含两个方面：
一是膜的生成过程；
精选阳极氧化技术.ppt
色简介
着色的作用
装饰 耐蚀 耐磨
着色方法
念：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，又称为自然着色法。
缺点：能耗大，成本高，废水处理困难，色泽不念：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。精品431）无机盐着色
特点：耐晒性好，但色种少，色调不鲜艳，与基体结合差。
电压高，膜层孔少径大； 反之，孔多径小。
用电压和时间控制氧化膜厚度时， 如果槽液温度出现大的波动，电流 密度就会发生较大变氧化与表面处理技术，北京：化学工业出版社，2010.
250-300 μm（硬质氧化膜）
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),中SO3含量升高， 导致膜层松散； 另外对膜层溶解加 剧，使膜层外膜层溶解作用加剧，
第五节 膜厚及其均匀性的ea
38
阳极氧化膜均匀性控制
第三讲 表面改性极氧化膜的结构和性质 阳极氧化工艺 工艺参数对阳极氧化的影响 膜厚及其均匀性的控制 阳极氧化膜氧化：是将零件作为阳极放入特定的电解质溶液 中，在外加电流的作用下，使表面形成具 有保护性氧化膜的表面处理方法。
bc段：膜孔的出现。阻挡层形 成的同时电解液对其产生溶 解作用。某些部位溶解较多， 被电压击穿，出现空穴压降 到c点趋于平衡，随氧化进行， 电压稍有增加，说明阻挡层 不断被溶解，空穴逐渐变为 孔隙而形成多孔层，电流通 过膜孔又会生成新的阻挡层。 此时阻挡层生成和溶解速度 达到动态平衡，故阻挡层厚 度不再变化，只有多孔层不 断增厚，当多孔层溶解和生 成速度达到动态平衡时，氧 化膜厚度稳定。
着色的作用
装饰 耐蚀 耐磨
着色方法
念：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，又称为自然着色法。
缺点：能耗大，成本高，废水处理困难，色泽不念：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。精品431）无机盐着色
特点：耐晒性好，但色种少，色调不鲜艳，与基体结合差。
电压高，膜层孔少径大； 反之，孔多径小。
用电压和时间控制氧化膜厚度时， 如果槽液温度出现大的波动，电流 密度就会发生较大变氧化与表面处理技术，北京：化学工业出版社，2010.
250-300 μm（硬质氧化膜）
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),中SO3含量升高， 导致膜层松散； 另外对膜层溶解加 剧，使膜层外膜层溶解作用加剧，
第五节 膜厚及其均匀性的ea
38
阳极氧化膜均匀性控制
第三讲 表面改性极氧化膜的结构和性质 阳极氧化工艺 工艺参数对阳极氧化的影响 膜厚及其均匀性的控制 阳极氧化膜氧化：是将零件作为阳极放入特定的电解质溶液 中，在外加电流的作用下，使表面形成具 有保护性氧化膜的表面处理方法。
bc段：膜孔的出现。阻挡层形 成的同时电解液对其产生溶 解作用。某些部位溶解较多， 被电压击穿，出现空穴压降 到c点趋于平衡，随氧化进行， 电压稍有增加，说明阻挡层 不断被溶解，空穴逐渐变为 孔隙而形成多孔层，电流通 过膜孔又会生成新的阻挡层。 此时阻挡层生成和溶解速度 达到动态平衡，故阻挡层厚 度不再变化，只有多孔层不 断增厚，当多孔层溶解和生 成速度达到动态平衡时，氧 化膜厚度稳定。
表面处理阳极氧化处理ppt课件
1. 長脫脂時間, 脫脂濃度,溫度采用上限增加 2.重 工 件 退 除 應 徹 底
19
Al 3++3eO2+4H+4e2Al2O3 2Al 3++3H2O
(β) (γ) ……
(δ) …… Al2O3膜
(γ), (δ) 是互相競爭的反應,但當(γ) , (δ) 的反應速率相等時,即表示 Al2O3膜的生成與消失速率相同,膜厚不再增長,即使延長氧化時間,都不再有變化
9
2>6鋁陽極氧化膜生成過程示意圖
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)
Al2O3.H2O
多孔層
A
B
阻擋層
C
鋁基件
10
2>7鋁陽極氧化膜生成曲線
電壓/V
24
22
20
A.膜層生長
B.陰擋層形成
C.膜層穩定生成,
8
直到溶解與生長速
4
率達到平衡
20
30
40
50
60
時間/s
11
2>8 染色前處理
Al2O3膜生成后,並不宜立刻染色,因為Al2O3 為無機物質,而染料為有機物質,兩者之間結合不 易.所以必須於染色前在工件表面覆蓋一層兼具無 /有機物質化性的即“界面活性剂,以利Al2O3染料結 合.
19
Al 3++3eO2+4H+4e2Al2O3 2Al 3++3H2O
(β) (γ) ……
(δ) …… Al2O3膜
(γ), (δ) 是互相競爭的反應,但當(γ) , (δ) 的反應速率相等時,即表示 Al2O3膜的生成與消失速率相同,膜厚不再增長,即使延長氧化時間,都不再有變化
9
2>6鋁陽極氧化膜生成過程示意圖
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)
Al2O3.H2O
多孔層
A
B
阻擋層
C
鋁基件
10
2>7鋁陽極氧化膜生成曲線
電壓/V
24
22
20
A.膜層生長
B.陰擋層形成
C.膜層穩定生成,
8
直到溶解與生長速
4
率達到平衡
20
30
40
50
60
時間/s
11
2>8 染色前處理
Al2O3膜生成后,並不宜立刻染色,因為Al2O3 為無機物質,而染料為有機物質,兩者之間結合不 易.所以必須於染色前在工件表面覆蓋一層兼具無 /有機物質化性的即“界面活性剂,以利Al2O3染料結 合.
铝合金阳极氧化原理.ppt
氧化膜的结构如何？
氧化膜的形成与生长
氧化膜的结构
通过电子显微镜观察，在硫酸、草酸、铬酸和磷酸等电解液中生成的
氧化膜的结构基本相似，其孔体都是六角形结构。
孔体大小 孔穴直径
靠近金属铝的内层为密膜层(阻 挡层)，厚度0.01～0.05m，电阻率 高 达 109m ， 显 微 硬 度 可 达 15000MPa。
78.9 0.5 20.2 0.4
61.7 17.6 17.9 2.8
氧化膜的形成与生长
成膜反应究竟是如何进行？ 为什么阳极氧化要使用酸性溶液？
氧化膜的形成与生长
由铝的E-pH图知，在pH = 4.45～ 8.58之间为“钝化区”，即铝的氧化物 处于热力学稳定状态的E-pH范围。由于 这种状态下的氧化膜极薄，在工业上的 应用价值很有限。
的部分也同时被溶解并水化(Al2O3.xH2O)，从而形成可以导电的孔膜层，
V
b
其厚度由1至几百微米。
Al2O3H2O
c
d
a t
阳极氧化特性曲线
孔膜层 阻挡层 铝基体
当膜的生成速度和溶解速度达到动态平衡时，即使 氧化时间再延长，氧化膜的厚度也不会再增加，此 时应停止阳极氧化过程。
氧化膜的形成与生长
Zn Zn2+ -0.76 Pt Pt2+ 1.2
Cr Cr3+ -0.71 Au Au3+ 1.42
因为在空气中生成的自然氧化膜只有0.01～0.1m厚，装饰性及防护性较差， 经阳极化处理，可以使氧化膜增厚至几十微米 ，甚至几百微米。
铝及铝合金的阳极氧化是如何进行?
电极反应
氧化膜的形成与生长
中等溶解能力的酸性溶液，石墨/铅/纯铝作为阴极，仅起导电作用
氧化膜的形成与生长
氧化膜的结构
通过电子显微镜观察，在硫酸、草酸、铬酸和磷酸等电解液中生成的
氧化膜的结构基本相似，其孔体都是六角形结构。
孔体大小 孔穴直径
靠近金属铝的内层为密膜层(阻 挡层)，厚度0.01～0.05m，电阻率 高 达 109m ， 显 微 硬 度 可 达 15000MPa。
78.9 0.5 20.2 0.4
61.7 17.6 17.9 2.8
氧化膜的形成与生长
成膜反应究竟是如何进行？ 为什么阳极氧化要使用酸性溶液？
氧化膜的形成与生长
由铝的E-pH图知，在pH = 4.45～ 8.58之间为“钝化区”，即铝的氧化物 处于热力学稳定状态的E-pH范围。由于 这种状态下的氧化膜极薄，在工业上的 应用价值很有限。
的部分也同时被溶解并水化(Al2O3.xH2O)，从而形成可以导电的孔膜层，
V
b
其厚度由1至几百微米。
Al2O3H2O
c
d
a t
阳极氧化特性曲线
孔膜层 阻挡层 铝基体
当膜的生成速度和溶解速度达到动态平衡时，即使 氧化时间再延长，氧化膜的厚度也不会再增加，此 时应停止阳极氧化过程。
氧化膜的形成与生长
Zn Zn2+ -0.76 Pt Pt2+ 1.2
Cr Cr3+ -0.71 Au Au3+ 1.42
因为在空气中生成的自然氧化膜只有0.01～0.1m厚，装饰性及防护性较差， 经阳极化处理，可以使氧化膜增厚至几十微米 ，甚至几百微米。
铝及铝合金的阳极氧化是如何进行?
电极反应
氧化膜的形成与生长
中等溶解能力的酸性溶液，石墨/铅/纯铝作为阴极，仅起导电作用
阳极氧化处理工艺介绍课件
阳极氧化处理工艺
02
流程
前处理
表面清洗
去除工件表面的油污、锈迹和杂质，为后续处理提供干净的 表面。
机械粗化
通过机械方式对工件表面进行粗化处理，增加表面粗糙度， 提高附着力。
阳极氧化
电解抛光
通过电解抛光技术，使工件表面更加 光滑，提高光泽度。
阳极氧化
在电解液中，通过阳极氧化处理，使 工件表面形成一层致密的氧化膜，提 高耐腐蚀性能和绝缘性能。
THANKS.
害物质，对环境无害。
缺点
成本较高
阳极氧化处理工艺需要使用专门的电 解液和电源设备，因此成本较高。
处理时间较长
阳极氧化处理工艺需要较长的处理时 间，因为需要在较高的温度和压力下 进行。
对基材要求较高
阳极氧化处理工艺需要基材具有一定 的硬度和良好的机械性能，否则会影 响膜层的附着力和耐久性。
颜色单一
阳极氧化膜的颜色比较单一，通常为 浅灰色或深灰色，与其他表面处理技 术相比颜色选择较少。
基体金属是氧化膜的底层，其结构与金属的种类和加工工艺有关。
阳极氧化处理工艺
04
参数
温度
总结词
温度是阳极氧化处理过程中重要的参数之一，它对氧化膜的结构和性能有显著影响。
详细描述
随着温度的升高，氧化膜的厚度和硬度增加，但过高的温度可能导致氧化膜出现裂纹或变得不均匀。通常，阳极 氧化处理的温度范围在18℃至30℃之间，具体温度根据不同材料和工艺要求而定。
详细描述
不同电解质成分与浓度会导致生成不同组成和结构的氧化膜，从而影响其耐腐蚀性、绝缘性和其他物 理化学性能。因此，选择合适的电解质成分与浓度是实现所需性能的关键。
处理时间
总结词
阳极氧化原理全解ppt课件
③冷冻机中的致冷剂借助热交换器冷却槽液循环系统中的槽液;
④用槽液循环系统间接冷却装置,即冷冻机冷却冷水池中的水,再 用冷水借助热交换器冷却槽液循环系统中的槽液.
19
3、电压： A、电压高，氧化膜生长速度提高，孔隙增 多，易染色，硬度和耐磨性提高。 B、电压低，生成氧化膜的速度慢，膜层 较致密。 4、氧化时间： 根据硫酸浓度，溶液温度、电压，膜厚而 定，其它条件不变，时间越长，膜厚越厚， 但达到一定厚度时，膜厚将不会增加（即 膜的溶解速度与生长速度相等）。
8
2、氧化膜的生长过程： 总体上说包含两个方面：
一是膜的生成过程；
二是膜的电化学溶解过程.
A
B
C
AL2O3.H2O
多孔层 阻挡层 铝基体
9
A.通电瞬间,氧和铝有很大亲和力,铝基材 迅速形成一层致密无孔的阻挡层,其厚度取 决于槽电压。 B.由于氧化铝原子体积大，故发生膨胀， 阻挡层变得凹凸不平，造成电流分布不均 匀，凹处电阻小，电流大，凸处相反。 C.凹处在电场作用下发生电化学溶解以及 H2SO4的化学溶解，凹处逐渐变成孔穴， 凸处变成孔壁，阻挡层向多孔层转移。
12
（二）工艺参数及操作条件： AHL2S3O+：4：3-1105%g/-L20% 160-200g/L
温度：视具体情况而定 15℃-26℃ 电压：视具体情况而定
6V、8V、10V、13V、15V、17V 时间：视具体情况而定 10分-50分 搅拌：压缩空气搅拌 电源：直流电/交流电
13
注意事项： 1、硫酸电解液的配制； A.根据槽体的容积和硫酸浓度计算所需硫酸量 B.在槽内加3/4体积纯水,并打风搅拌； C.将硫酸缓缓加入槽内，并补充纯水至规定体
5
C、阳极氧化分类： ①硫酸阳极氧化； ②草酸阳极氧化； ③铬酸阳极氧化； ④磷酸阳极氧化； ⑤瓷质阳极氧化； ⑥硬质阳极氧化; ⑦微弧阳极氧化。
④用槽液循环系统间接冷却装置,即冷冻机冷却冷水池中的水,再 用冷水借助热交换器冷却槽液循环系统中的槽液.
19
3、电压： A、电压高，氧化膜生长速度提高，孔隙增 多，易染色，硬度和耐磨性提高。 B、电压低，生成氧化膜的速度慢，膜层 较致密。 4、氧化时间： 根据硫酸浓度，溶液温度、电压，膜厚而 定，其它条件不变，时间越长，膜厚越厚， 但达到一定厚度时，膜厚将不会增加（即 膜的溶解速度与生长速度相等）。
8
2、氧化膜的生长过程： 总体上说包含两个方面：
一是膜的生成过程；
二是膜的电化学溶解过程.
A
B
C
AL2O3.H2O
多孔层 阻挡层 铝基体
9
A.通电瞬间,氧和铝有很大亲和力,铝基材 迅速形成一层致密无孔的阻挡层,其厚度取 决于槽电压。 B.由于氧化铝原子体积大，故发生膨胀， 阻挡层变得凹凸不平，造成电流分布不均 匀，凹处电阻小，电流大，凸处相反。 C.凹处在电场作用下发生电化学溶解以及 H2SO4的化学溶解，凹处逐渐变成孔穴， 凸处变成孔壁，阻挡层向多孔层转移。
12
（二）工艺参数及操作条件： AHL2S3O+：4：3-1105%g/-L20% 160-200g/L
温度：视具体情况而定 15℃-26℃ 电压：视具体情况而定
6V、8V、10V、13V、15V、17V 时间：视具体情况而定 10分-50分 搅拌：压缩空气搅拌 电源：直流电/交流电
13
注意事项： 1、硫酸电解液的配制； A.根据槽体的容积和硫酸浓度计算所需硫酸量 B.在槽内加3/4体积纯水,并打风搅拌； C.将硫酸缓缓加入槽内，并补充纯水至规定体
5
C、阳极氧化分类： ①硫酸阳极氧化； ②草酸阳极氧化； ③铬酸阳极氧化； ④磷酸阳极氧化； ⑤瓷质阳极氧化； ⑥硬质阳极氧化; ⑦微弧阳极氧化。
阳极氧化原理全解ppt课件
20
5、杂质离子影响： 可能存在的杂质离子：CLˉ、F ˉ、NO3
ˉ、AL3﹢、CN2 ﹢ 、 Fe 2 ﹢ 、Si 2 ﹢等 A、 CLˉ、F ˉ、NO3 ˉ等阴离子含量高时， 氧化膜孔隙增加表面粗糙、疏松。 CLˉ﹤0.05g/L F ˉ ﹤0.01g/L B、 AL3﹢、CN2 ﹢ 、Si 2 ﹢主要影响氧化 膜色泽，透明度和抗蚀性。
26
8、搅拌影响：
因氧化膜电阻较大,在电流作用下产生很 高的焦耳热,如不及时扩散,工件易被烧损,即 使不烧烂,生成的膜多疏松,甚至粉化。一般 采用压缩空气搅拌,用于搅拌电解液的压缩空 气必须经过油水分离器净化,以免污染槽液;
27
9、材质影响：
所谓材质不仅仅指合金成分,还包括组 织状态(热处理状态)和表面加工状态。铝越 纯,生成氧化膜透明光亮,否则,氧化膜透明度 和光亮度越低,且抗蚀力越差,组织状态或加 工不同，形成氧化膜不均匀。
10
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
积(注意切勿将水加入硫酸中） D.冷却至工艺条件温度； E.化验室取样分析,OK后即可投入生产
2、硫酸的纯度要求： 最好用试剂，我们通常用CP（化学纯）
硫酸。
14
3、槽液维护
A、对槽液要定期进行分析，一般只分析游 离硫酸和铝含量。槽液在使用过程中，游 离硫酸浓度会逐渐下降，而铝含量上升， 当游离硫酸浓度降到规定浓度下限，铝含 量尚未升到上限时，只需计量添加硫酸， 但当铝含量超过规定上限时，应排放部分 （1/4~1/3）槽液，然后再计量添加硫酸和 去离子水。排放的硫酸溶液可用耐酸泵抽 入硫酸脱脂槽内二次利用。降低氧化槽内 的铝含量也可用硫酸回收设备。
5、杂质离子影响： 可能存在的杂质离子：CLˉ、F ˉ、NO3
ˉ、AL3﹢、CN2 ﹢ 、 Fe 2 ﹢ 、Si 2 ﹢等 A、 CLˉ、F ˉ、NO3 ˉ等阴离子含量高时， 氧化膜孔隙增加表面粗糙、疏松。 CLˉ﹤0.05g/L F ˉ ﹤0.01g/L B、 AL3﹢、CN2 ﹢ 、Si 2 ﹢主要影响氧化 膜色泽，透明度和抗蚀性。
26
8、搅拌影响：
因氧化膜电阻较大,在电流作用下产生很 高的焦耳热,如不及时扩散,工件易被烧损,即 使不烧烂,生成的膜多疏松,甚至粉化。一般 采用压缩空气搅拌,用于搅拌电解液的压缩空 气必须经过油水分离器净化,以免污染槽液;
27
9、材质影响：
所谓材质不仅仅指合金成分,还包括组 织状态(热处理状态)和表面加工状态。铝越 纯,生成氧化膜透明光亮,否则,氧化膜透明度 和光亮度越低,且抗蚀力越差,组织状态或加 工不同，形成氧化膜不均匀。
10
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
积(注意切勿将水加入硫酸中） D.冷却至工艺条件温度； E.化验室取样分析,OK后即可投入生产
2、硫酸的纯度要求： 最好用试剂，我们通常用CP（化学纯）
硫酸。
14
3、槽液维护
A、对槽液要定期进行分析，一般只分析游 离硫酸和铝含量。槽液在使用过程中，游 离硫酸浓度会逐渐下降，而铝含量上升， 当游离硫酸浓度降到规定浓度下限，铝含 量尚未升到上限时，只需计量添加硫酸， 但当铝含量超过规定上限时，应排放部分 （1/4~1/3）槽液，然后再计量添加硫酸和 去离子水。排放的硫酸溶液可用耐酸泵抽 入硫酸脱脂槽内二次利用。降低氧化槽内 的铝含量也可用硫酸回收设备。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
流程--表面处理
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
氧化
Confidential
说明：使用染料,操作溫度55℃,自动线天车将飞靶移至染 色槽并将挂架放入，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：依據客戶顏色要求,生產出光鮮亮麗的顏色
流程--表面处理
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
原理_封孔
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
氧化
影响铝材封孔的因素： 1. Ni2+含量 2. 氟化物含量 5. 封孔液温度 6. 杂质离子
3. 封孔添加剂 7. 封孔Co时nfide间ntial
4. 封孔液pH值
封孔液中封孔物质镍盐、氟离子、封孔添加剂及其含量，决定铝材 封孔质量 溶液的PH值、温度和封孔时间是影响铝型材封孔质量 提高槽液的洁净度、减小杂质的含量是铝材封孔质量的重要保证
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
氧化
优点： 工艺简单、控制容易、效率高、成本低、 设备投资少、着色色域宽、色泽鲜艳
Confidential
缺点： 1. 大面积制品容易出现颜色不均匀 2. 着色后清洗、封孔不当或受到机械损伤时易脱色，着色膜的耐光性相对较差
往往仅用于室内装饰、日常用小型铝制品的着色处理
原理--染色
染色
氧化
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Con，fiden天tial 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
Confidential 晶胞（六棱形）
孔
铝合金阳极处理氧化膜模型图
原理--阳极氧化
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
氧化
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
Confidential
2 Al＋3 H2O → Al2O3 ＋6 H + + 6 e -
目的：去除工件表面的油污。
流程--表面预处理
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
陽極
Confidential
说明：使用脫脂劑,操作溫度50℃,将工件轻轻放入碱洗槽中， 打开计时器,注意勿碰撞桶槽，时间到时将工件轻轻取 出移至下一步骤
目的：将工件表面的氧化层去除,使其裸露纯净的金属基体
流程--表面预Βιβλιοθήκη 理脱脂原理_封孔脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
氧化
目的： 提高铝件质量和染着色牢固，着色后必须将氧化膜层的微细孔隙予以封闭， 经过封闭处理后表面变的均匀无孔，形成致密的Confi氧dentia化l 膜
Al2O3 ＋ H2O → Al2O3 ·H2O
封孔方法： 1. 水合封孔 2. 无机盐溶液封孔 3. 透明有机涂层封孔
表面处理-阳极氧化处理
Confidential
報告大纲
流程
原理
特点
Confidential
可成阳极应用
总结
流程
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
Confidential
陽極
流程--表面预处理
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
陽極
Confidential
说明：操作溫度50℃,将工件轻轻放入脱脂槽中，打开计时器, 注意勿碰撞桶槽 ，时间到时将工件轻轻取出移至下一 步骤
流程--表面处理
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
氧化
Confidential
说明：操作溫度50℃,自动线天车将飞靶移至烘干槽并将 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作业。
目的：将工件表面的水份烘干。
原理--阳极氧化
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
氧化
目的： 透过通直流电，加速铝合金的氧化膜生成
具体过程： 电流通过时，阴极上，放出氢气；阳极上，析出的氧不仅是分子态的氧， 还包括原子氧（O）和离子氧，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，形成无水的氧化铝膜， 生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气态的形式析出。
铝阳极氧化原理实质：水电解的原理
原理--染色
脱脂
碱洗
酸洗
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
陽極
Confidential
说明：使用硝酸,操作溫度常溫,将工件轻轻放入酸洗槽 中，打开计时器,注意忽碰撞桶槽，时间到时将工 件轻轻取出移至下一步骤
目的：将工件表面的脏污去除
流程--表面预处理
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
陽極
Confidential
说明:使用磷酸,操作溫度92℃,将工件掛具轻轻放入化抛 槽中,打开计时器並做左右旋轉，注意忽碰撞桶槽， 时间到时将工件轻轻取出移至下一步骤。
化抛
干燥
封孔
染色
氧化
Confidential
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
氧化模孔
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。
原理--染色
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
氧化
染色注意点：
1.用于染色的染料纯度越高越好
Confidential
2.铝件阳极氧化处理条件必须一致，染色条件也应一致
3.染料应完全溶解，否则着色不均，易出现深色斑点
4.着色槽应用非活性材料，以免引起化学反应造成染液变质
5.严禁油污进入染液中，否则着色表面容易出现条纹或污斑缺陷
目的：对工件表面进行化学抛光增加光泽,由此決定陽極 後之光澤
流程--表面处理
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
陽極
说明：使用硫酸,操作溫度21℃,自动C线onfide天ntial 车将飞靶移至阳 极槽并将挂架放入，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：将工件表面转化为一层氧化膜，这层具有防护性 装饰性以及一些其他功能特性。
特点--效果
铝材阳极优点： 1. 质轻耐用 2. 耐候性佳 3. 可染色具备美观的装饰作用 Confidential 4. 阳极皮膜亦可作为涂装的打底 5. 具高电阻值 6. 耐磨性高
特点--阳极挂具
铝材阳极挂具选择
现象 ：夹具和零件接触处有烧损熔蚀
原因 ：接触面积过小，电流密度过大，产生过热烧损零件和夹具