金属的阳极过程 ppt课件
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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
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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+
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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.
电化学 第8章 金属电极的阳极过程
图8.1 金属的阴阳极极化曲线第8章 金属阳极过程8.1 金属阳极溶解8.1.1 概述化学电源、电解冶炼、电镀工业等都广泛地使用可溶性金属阳极，它往往要求金属阳极能够正常的溶解。
金属以离子形式进入溶液的阳极过程是由许多步骤组成的（阴极过程逆过程）。
从位置因素考虑金属的边角处先溶解。
包括金属晶格的破坏、电子转移、金属离子水化（或络合）等，并由对流、电迁移、扩散等方式使它们离开电极表面，用图表示如下：一般金属离子的水解过程速度很快，不会成为控步，金属晶格的破坏、电子转移步骤往往是控步。
以电化学步骤为例：()根据“微观可逆”原理，由于多价金属离子还原过程中往往是第一个电子还原步骤最慢，因此在阳极溶液过程中是失去最后一个电子的步骤最慢,即为控制步骤。
（为表观传递系数）显然， 即阳极的表观传递系数较阴极大。
对应的极化曲线如右图。
8.1.2金属阳极溶解的影响因素1、 金属本性的影响。
金属阳极溶解的条件为： 可能性，速度视大小而定。
（典型：氢氧反应生成水，热力学上没问题，但必须提供一定能量后反应才会发生）即只要电极位高于金属的平衡电位与过电位之和即可发生电极的溶解。
：热力学参数，表示反应的可能性。
越小，反应越容易进行。
一定时，大，则 小，小，则大。
注：这里高、中、低与氢过电位金属无关。
（上述过电位是指在一定电流密度下的相对大小，而氢过电位是指时的过电位）2、 溶液组成的影响即浓度C 、络离子、表面活性剂、阴离子（卤素等）的影响。
这里主要介绍阴离子的影响。
1 阴离子对阳极反应的影响比对阴极反应的影响大溶液中阴离子浓度记为，一般为卤素或等。
此时（单电子为例）=1、2、3之中的某一正数。
不仅影响电位，还可以以一定的反应级数参加反应。
这说明与金属表面上的金属形成了表面络和物。
2 并不是所有的阴离子都能加速阳极过程。
如果生成的表面络合物可溶，则使金属上的键变弱，容易使金属离子进入溶液，从而加速电极过程；而有些阴离子则无此能力，在表面上吸附后阻化了反应的进行。
第二章-金属电沉积PPT优秀课件
二、传质控制步骤
1）电迁移：溶液中的荷电粒子（离子）在外电场作用下， 向电极迁移的一种传质方式。在电镀中，由于大量导电盐 的加入或其它不参加电极反应的荷电粒子的存在，一般沉 积金属离子的电迁移可忽略不计。
二、传质控制步骤
2）对流：溶液中的反应粒子（或组分）随液体流动同时 进行传递的过程称为对流。此时液体与物质粒子之间不存 在相对运动，电解液流动的主要原因为：
第四节 金属的电结晶
一、电结晶的基本概念
电结晶：金属离子放电以后进入晶格形成晶体 的过程。
晶体表面并不是十分完整，存在台阶和拐角。通 常把拐角这类位置称为晶体的生长点。
第四节 金属的电结晶
一、电结晶的基本概念
在电极电位偏离平衡电位不远处，电流密度很 小，晶粒长大比较 粗大。 当电极电位变得更负时，吸附原子来不及规则 地排列在晶格上，获得的晶粒 细小。
V DCi0 Cis
-扩散层的有效厚度
ik
I S
Q St
ik-电流密度
法拉第定律：
如果氧化还原反应中表示得失电子的计量系数为 n，即为n mol电子从负极通过外电路转移到正极， 则产生的电量Q为nF。
F-法拉第常数，其值为96485 C·mol-1。
根据法拉第定律：
Q nFM M-反应物摩尔数
一、电结晶的主要形态
可见叠加层的形貌，层与 层之间紧密连接、叠加 厚度均匀，每层的厚度保持在30-80 nm左右。
二、结晶形态与过电位的关系
过电位是决定结晶形态的首要因素。
实际使用的电流密度超过极限电流密度时，扩散过
电位急剧增大，会导致阴极上大量析氢和常常形成
形状如树枝的枝状沉积层，或形状如海绵的疏松沉
式中：io—交换电流密度，是当电极反应处平衡时 （ ik k）a 的电i0流密度；α、β为阴阳极反应的传递系 数且满足α+β=1。
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。
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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
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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。
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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；
[化学]第八章金属阳极过程与金属腐蚀
![[化学]第八章金属阳极过程与金属腐蚀](https://img.taocdn.com/s3/m/18d2fd79453610661fd9f44d.png)
一、金属阳极溶解 1.溶解历程
❖ ①金属晶格离解破坏，晶格中的金属原子离解或变成吸附态的金属原子。 Me→Me(吸)
❖ ②吸附态金属原子失去电子变成金属离子，成为水化离子（或配离子）。 Me(吸) →Men+ ·nH2O（表面）
❖ ③形成的水化金属离子经过扩散从电极表面进入本体溶液中。 Men+·nH2O(表面） →Men+ ·nH2O(本体)
如碱性溶液中： O H O 22H 2O 4e
酸性深液中： 2H 2O 4e O 24H
8.4 金属的钝化现象
三、 阳极钝化的条件
1.外加电位大于临界钝化电位。当φ＜φ钝化时，金属处于活性溶解区， 不会出现钝化。当φ＞φ钝化后，就会出现钝化。φ钝化越小，金属越 容易钝化，φ钝化与金属本性，合金的形成及溶液的pH值有关。 2.阳极电流大于临界钝化电流，iA>i钝化，同样的i钝化越小，金属越容 易钝化。 ❖ 同样，当发生化学钝化时，也可以观察到电极电势显著的向正方向移 动。而且为了使某种金属转变为钝态溶液中氧化剂的浓度也不能小于 某一临界数值。称为“临界钝化浓度”。若氧化剂的浓度低于此临界 浓度，则不但不会导致钝态的出现，反而将引起金属更快的溶解。
石墨是熔盐电解中不可缺少的阳极材料，导电性好，又能抵抗1000度 左右高温条件下溶盐的侵蚀和冲刷。但在水溶液中由于会吸水发生胀 裂以及受析出气体的腐蚀，只在某些特殊情况下才采用。 ❖ ②表面覆盖具有电子导电性的氧化物层的金属材料。如锰电解和锌电 解中广泛使用的Pb-Ag（~1%）阳极。其表面生成一层的PbO2+Ag2O膜。 这层膜极其致密与稳定。
8.3可溶阳极的溶解
❖ 实践证明，在电流密度较小时，许多金属的阳极溶解过程电化学极化 非常明显，浓差极化几乎忽略不计。即使电流密度增大时，虽有浓差 极化，但是浓差极化较小。
❖ ①金属晶格离解破坏，晶格中的金属原子离解或变成吸附态的金属原子。 Me→Me(吸)
❖ ②吸附态金属原子失去电子变成金属离子，成为水化离子（或配离子）。 Me(吸) →Men+ ·nH2O（表面）
❖ ③形成的水化金属离子经过扩散从电极表面进入本体溶液中。 Men+·nH2O(表面） →Men+ ·nH2O(本体)
如碱性溶液中： O H O 22H 2O 4e
酸性深液中： 2H 2O 4e O 24H
8.4 金属的钝化现象
三、 阳极钝化的条件
1.外加电位大于临界钝化电位。当φ＜φ钝化时，金属处于活性溶解区， 不会出现钝化。当φ＞φ钝化后，就会出现钝化。φ钝化越小，金属越 容易钝化，φ钝化与金属本性，合金的形成及溶液的pH值有关。 2.阳极电流大于临界钝化电流，iA>i钝化，同样的i钝化越小，金属越容 易钝化。 ❖ 同样，当发生化学钝化时，也可以观察到电极电势显著的向正方向移 动。而且为了使某种金属转变为钝态溶液中氧化剂的浓度也不能小于 某一临界数值。称为“临界钝化浓度”。若氧化剂的浓度低于此临界 浓度，则不但不会导致钝态的出现，反而将引起金属更快的溶解。
石墨是熔盐电解中不可缺少的阳极材料，导电性好，又能抵抗1000度 左右高温条件下溶盐的侵蚀和冲刷。但在水溶液中由于会吸水发生胀 裂以及受析出气体的腐蚀，只在某些特殊情况下才采用。 ❖ ②表面覆盖具有电子导电性的氧化物层的金属材料。如锰电解和锌电 解中广泛使用的Pb-Ag（~1%）阳极。其表面生成一层的PbO2+Ag2O膜。 这层膜极其致密与稳定。
8.3可溶阳极的溶解
❖ 实践证明，在电流密度较小时，许多金属的阳极溶解过程电化学极化 非常明显，浓差极化几乎忽略不计。即使电流密度增大时，虽有浓差 极化，但是浓差极化较小。
电化学原理-第八章-金属的阳极过程
后果
阳极 钝化 OH 放电
Ni2
pH
黄棕色覆盖在阳极上， 使阳极有效工作面减少； 真实电流密度相应增大。
钝 化
镀层质量
解决方法：加 入活化剂 NaCl 或 NiCl2
二、溶液组成的影响
3、氧化剂的影响 溶液中存在氧化剂，促使金属钝化。 例如：硝酸银、重铬酸钾、高锰酸钾、溶解
氧、 O离H子阳极反应析出氧。
的
电流密度极化铁电极，只需通过 0.05mol / dm3NaOH
就使铁钝化。
电量
1105 mA/ cm2 0.3mC / cm2
五、对吸附理论进行验证的实验现象
（2）界面电容测量
如果界面上存在极薄的膜，则界面电容应比自由表面 的双电层电容小。
C 0 r
l
但实测界面电容变化不大，表明成相膜不存在。
某些金属在碱性溶液中，也会产生有一定溶解度的酸根离
子（如
），因而不易钝化。
ZnO22
三、阳极电流密度的影响
临界钝化
电流密度
当ja
j
时，
pp
ja jpp
ja 加速金属溶解，
变化不大。
ja jpp
ja j pp
t
当ja
j
时，
pp
ja 加速金属钝化，
发生阶跃 ，阳极转为钝态。
ja越大，钝化所需时间t p越短。
（例如：不锈钢
）
1Cr18Ni9
五、对吸附理论进行验证的实验现象
（3）反应速度的变化 铂电极表面6%被氧覆盖，可使铂的溶解速度
下降4倍。 铂电极表面12%被氧覆盖，可使铂的溶解速度
下降16倍。 表明，金属表面没有形成氧的单分子层时，就
铝合金阳极氧化与表面处理技术.正式版PPT文档
4.导电好 铝的导电性和导热性仅次于银、金、铜。设铜相对导电率为100，则铝为64，铁只有16。如按照等质量金
属导电能力计算，铝几乎是铜的一倍。 5.耐腐蚀
铝和氧具有有极高的亲和力，自然条件下铝表面会生成保护性氧化物，具有比钢铁好得多的耐腐蚀性 6.易回收
铝的熔融温度低，为660°С左右，废料容易再生，回收率极高，回收能耗只是冶炼的3%。 7.可焊接
氧化膜等，使铝材获得润湿均匀的清洁表面。 2.化学预处理常用工艺流程
常用的化学预处理方法有脱脂、碱洗、除灰、氟化物砂面处理、水洗等方法。根据待处理铝材的用途，对 表面质量的要求，可采用不同的化学预处理工艺流程 3.脱脂的原理及作用
油脂在酸性脱脂液中会发生水解反应生成甘油和相应的高级脂肪酸，在少量润湿剂和乳化剂协助下油脂更 容易溶解，提高脱脂效果。经脱脂处理可清除铝表面的油脂和灰尘等，使后道碱洗比较均匀。 4.碱洗的原理及作用
表面。 2.机械预处理的常用方法
常用的机械预处理方法有抛光、喷砂、刷光、滚光等方法。具体采用那一种预处理要根据产品的类型、生 草酸产氧方化法膜、的表色面泽易初随始工状艺态条及件最变化终，精导饰致水产平品而产生定色。差，所以该工艺应用受到一定限制。 7g3/c.m机3械，在抛金光属的结原构理料及中仅作高用于镁的第二轻金属，只有铁或者铜的1/3。 铝 碱铝铝合洗合及使 去 其金后 金 其在除具氧 产阳合高周工有化 品极金速围 件 更膜 表氧延旋大表高的 面化展转气面的常 往的性的用 往常好氧的光抛着 会用，化毛泽色附工可光下刺，工 着艺通轮瞬、直艺 一有过与间划至： 层：挤工生痕镜不硫压件溶酸、成、面摩于阳轧的腐效碱极制擦金蚀果洗氧或产属斑。槽化拉生表 点液工拔高面 、的艺等温金、压的 砂，属铬力极 眼化酸加是薄 、合阳工金氧 气物极手属化 孔及氧段表膜 等其化制面碱工成反 表发洗艺各复 面产、种生地 缺物草型塑被 陷，酸、性磨 。它阳板变削 同们极、形是氧箔下 时，一化、来 进层工管从， 一灰艺和而从 步褐和丝平而 清色磷材整变 除或 酸 。了灰阳得工金黑极越件色氧属来表挂化表越面灰工面光上。艺的亮的。凸。细凹主微点要不，作平同用，时是使 7具~体41a.采喷tm用砂为那佳的一，原种成理预本及处高理作！要用根据产品的类型、生产方法、表面初始状态及最终精饰水平而定。 同时可以用对净部化件的质压量缩进行空检气验将，干在沙裂流纹处或褐其色它电磨解粒液喷就会到流铝出制，品很表明面显。，从而去除表面缺陷，呈现出均一无光的沙面。主 从封要孔作原用理：来去分除主要工有件水表合面反的应毛、无刺机、物铸填件充熔或渣有机及物其填他充缺三陷大和类。污垢；改善合金机械性能；取得均一的表面消光效果。
属导电能力计算，铝几乎是铜的一倍。 5.耐腐蚀
铝和氧具有有极高的亲和力，自然条件下铝表面会生成保护性氧化物，具有比钢铁好得多的耐腐蚀性 6.易回收
铝的熔融温度低，为660°С左右，废料容易再生，回收率极高，回收能耗只是冶炼的3%。 7.可焊接
氧化膜等，使铝材获得润湿均匀的清洁表面。 2.化学预处理常用工艺流程
常用的化学预处理方法有脱脂、碱洗、除灰、氟化物砂面处理、水洗等方法。根据待处理铝材的用途，对 表面质量的要求，可采用不同的化学预处理工艺流程 3.脱脂的原理及作用
油脂在酸性脱脂液中会发生水解反应生成甘油和相应的高级脂肪酸，在少量润湿剂和乳化剂协助下油脂更 容易溶解，提高脱脂效果。经脱脂处理可清除铝表面的油脂和灰尘等，使后道碱洗比较均匀。 4.碱洗的原理及作用
表面。 2.机械预处理的常用方法
常用的机械预处理方法有抛光、喷砂、刷光、滚光等方法。具体采用那一种预处理要根据产品的类型、生 草酸产氧方化法膜、的表色面泽易初随始工状艺态条及件最变化终，精导饰致水产平品而产生定色。差，所以该工艺应用受到一定限制。 7g3/c.m机3械，在抛金光属的结原构理料及中仅作高用于镁的第二轻金属，只有铁或者铜的1/3。 铝 碱铝铝合洗合及使 去 其金后 金 其在除具氧 产阳合高周工有化 品极金速围 件 更膜 表氧延旋大表高的 面化展转气面的常 往的性的用 往常好氧的光抛着 会用，化毛泽色附工可光下刺，工 着艺通轮瞬、直艺 一有过与间划至： 层：挤工生痕镜不硫压件溶酸、成、面摩于阳轧的腐效碱极制擦金蚀果洗氧或产属斑。槽化拉生表 点液工拔高面 、的艺等温金、压的 砂，属铬力极 眼化酸加是薄 、合阳工金氧 气物极手属化 孔及氧段表膜 等其化制面碱工成反 表发洗艺各复 面产、种生地 缺物草型塑被 陷，酸、性磨 。它阳板变削 同们极、形是氧箔下 时，一化、来 进层工管从， 一灰艺和而从 步褐和丝平而 清色磷材整变 除或 酸 。了灰阳得工金黑极越件色氧属来表挂化表越面灰工面光上。艺的亮的。凸。细凹主微点要不，作平同用，时是使 7具~体41a.采喷tm用砂为那佳的一，原种成理预本及处高理作！要用根据产品的类型、生产方法、表面初始状态及最终精饰水平而定。 同时可以用对净部化件的质压量缩进行空检气验将，干在沙裂流纹处或褐其色它电磨解粒液喷就会到流铝出制，品很表明面显。，从而去除表面缺陷，呈现出均一无光的沙面。主 从封要孔作原用理：来去分除主要工有件水表合面反的应毛、无刺机、物铸填件充熔或渣有机及物其填他充缺三陷大和类。污垢；改善合金机械性能；取得均一的表面消光效果。
金属的阳极过程
使金属的脱水还原具有较低活化能。
2）当溶液中有几种阴离子时，活化效应是几种阴离子 竞争吸附的结果，而不是几种阴离子活化效应的叠加。
如Fe 在H2SO4 溶液中的溶解，随溶液pH的增加，溶 解速度增大，这是因为OH- 活化作用的结果，但如将Fe 浸入含有相同pH值的氯化物溶液中时，Fe 的溶解速度反 而降低，这是因为Cl- 离子的表面吸附取代了OH-离子， 减弱了它的活化作用。
2、钝态金属的活化
消除或减弱钝化因素
采取活化措施 ① 加入活化剂 ② 通阴极电流，使氧化膜还原。
思考题：
1、什么是金属的钝化？实现钝化的途径？ 2、通过分析阳极钝化曲线说明阳极钝化的参数
有哪些及曲线中各段的意义？ 3、钝化理论有哪些？ 4、什么是自钝化？什么是过钝化？产生过钝化
的原因？
吸附理论 金属钝化是由于表面生成氧或含氧粒子的吸附层，
改变了金属/溶液界面的结构，使阳极反应的活化能显著 提高。即由于这些粒子的吸附，使金属表面的反应能力 降低了，因而发生了钝化。
二种理论的比较：
成相膜理论与吸附理论都有成功与不足的地方，都 能解释一些实验事实，但都不能解释全部的实验事实。
共同点：都承认表面膜的存在。一个认为是成相膜，一 个认为是吸附性膜；
注意： 并不是所有的阴离子都有加速阳极溶解的活化作
用，只有当阴离子与金属表面生成与晶格结合较弱的表 面络合物，才会有利于金属的溶解。
三、金属的自溶解过程和钝态金属的活化
1、金属的自溶解
把金属与溶液直接接触时，发生的与外电流无关的溶 解过程称为金属的自溶解。
这种金属的自溶解是自发进行的，一般是不希望发生的。 金属材料和设备由于金属自溶解遭受腐蚀破坏，所以金属 的自溶解又称为金属的腐蚀。
2）当溶液中有几种阴离子时，活化效应是几种阴离子 竞争吸附的结果，而不是几种阴离子活化效应的叠加。
如Fe 在H2SO4 溶液中的溶解，随溶液pH的增加，溶 解速度增大，这是因为OH- 活化作用的结果，但如将Fe 浸入含有相同pH值的氯化物溶液中时，Fe 的溶解速度反 而降低，这是因为Cl- 离子的表面吸附取代了OH-离子， 减弱了它的活化作用。
2、钝态金属的活化
消除或减弱钝化因素
采取活化措施 ① 加入活化剂 ② 通阴极电流，使氧化膜还原。
思考题：
1、什么是金属的钝化？实现钝化的途径？ 2、通过分析阳极钝化曲线说明阳极钝化的参数
有哪些及曲线中各段的意义？ 3、钝化理论有哪些？ 4、什么是自钝化？什么是过钝化？产生过钝化
的原因？
吸附理论 金属钝化是由于表面生成氧或含氧粒子的吸附层，
改变了金属/溶液界面的结构，使阳极反应的活化能显著 提高。即由于这些粒子的吸附，使金属表面的反应能力 降低了，因而发生了钝化。
二种理论的比较：
成相膜理论与吸附理论都有成功与不足的地方，都 能解释一些实验事实，但都不能解释全部的实验事实。
共同点：都承认表面膜的存在。一个认为是成相膜，一 个认为是吸附性膜；
注意： 并不是所有的阴离子都有加速阳极溶解的活化作
用，只有当阴离子与金属表面生成与晶格结合较弱的表 面络合物，才会有利于金属的溶解。
三、金属的自溶解过程和钝态金属的活化
1、金属的自溶解
把金属与溶液直接接触时，发生的与外电流无关的溶 解过程称为金属的自溶解。
这种金属的自溶解是自发进行的，一般是不希望发生的。 金属材料和设备由于金属自溶解遭受腐蚀破坏，所以金属 的自溶解又称为金属的腐蚀。
铝及铝合金阳极氧化基本原理介绍精选ppt
❖ 3.裝飾性
陽極氧化膜可保護拋光表面的金屬光澤，陽極氧化膜還可以染 色和著色，獲得和保持豐富多采的外觀。
❖ 4.有機塗層和電鍍層附著性
陽極氧化膜是鋁表面接受有機塗層和電鍍層的一種方法，它有 效地提高表面層的附著力和耐蝕性。
整理
3
阳极氧化膜的特性
❖ 5.電絕緣性
鋁是良導體，鋁陽極氧化膜是高電阻的絕緣膜，絕緣擊穿電壓 大於30V/um,特殊制備的高絕緣膜甚至達到大約200V/um。
整理
7
铝的阳极氧化操作过程
上掛
中性脫脂
水洗
鹼性蝕刻
水洗
中和
水洗
水洗
氧化處理
水洗
中和
水洗
梨面蝕刻
中和
水洗
封孔
水洗
烘乾
下掛
整理
8
铝的阳极氧化封孔处理
封孔处理的原理：
多孔型氧化膜雖然賦予著色和其它功能的能力，但是耐腐蝕 性，耐污染性等都不可能達到使用的要求，未封閉的陽極氧 化膜，由於大量微孔孔內的面積，使暴露在環境中的工件等 有效表面積增加幾十倍到上百倍，為此，腐蝕速度也大大增 加。不論從提高耐腐蝕性還是耐污染性考濾，都必須進行封 孔處理。
整理
2
阳极氧化膜的特性
❖ 1.耐腐蚀性
陽極氧化膜可以有效保護鋁基體不受腐蝕，陽極氧化膜顯然比 自然形成的氧化膜性能更好，膜厚和封孔質量直接影響使用性能。
❖ 2.增加硬度和耐磨性
鋁陽極氧化膜的硬度比鋁基體高得多，基體的硬度為HV100，普 通陽極氧化膜的硬度約HV300，而硬質氧化膜可達到HV500，耐磨性 與硬度的關系是一致的。
表面过热,局部会烧点,且有粉沫层; 时间↑,则膜厚不断增加至一定程度会减缓,
陽極氧化膜可保護拋光表面的金屬光澤，陽極氧化膜還可以染 色和著色，獲得和保持豐富多采的外觀。
❖ 4.有機塗層和電鍍層附著性
陽極氧化膜是鋁表面接受有機塗層和電鍍層的一種方法，它有 效地提高表面層的附著力和耐蝕性。
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3
阳极氧化膜的特性
❖ 5.電絕緣性
鋁是良導體，鋁陽極氧化膜是高電阻的絕緣膜，絕緣擊穿電壓 大於30V/um,特殊制備的高絕緣膜甚至達到大約200V/um。
整理
7
铝的阳极氧化操作过程
上掛
中性脫脂
水洗
鹼性蝕刻
水洗
中和
水洗
水洗
氧化處理
水洗
中和
水洗
梨面蝕刻
中和
水洗
封孔
水洗
烘乾
下掛
整理
8
铝的阳极氧化封孔处理
封孔处理的原理：
多孔型氧化膜雖然賦予著色和其它功能的能力，但是耐腐蝕 性，耐污染性等都不可能達到使用的要求，未封閉的陽極氧 化膜，由於大量微孔孔內的面積，使暴露在環境中的工件等 有效表面積增加幾十倍到上百倍，為此，腐蝕速度也大大增 加。不論從提高耐腐蝕性還是耐污染性考濾，都必須進行封 孔處理。
整理
2
阳极氧化膜的特性
❖ 1.耐腐蚀性
陽極氧化膜可以有效保護鋁基體不受腐蝕，陽極氧化膜顯然比 自然形成的氧化膜性能更好，膜厚和封孔質量直接影響使用性能。
❖ 2.增加硬度和耐磨性
鋁陽極氧化膜的硬度比鋁基體高得多，基體的硬度為HV100，普 通陽極氧化膜的硬度約HV300，而硬質氧化膜可達到HV500，耐磨性 與硬度的關系是一致的。
表面过热,局部会烧点,且有粉沫层; 时间↑,则膜厚不断增加至一定程度会减缓,
阳极氧化处理工艺介绍课件
原理_封孔
脱脂 干燥 碱洗 封孔 酸洗 染色 化抛 氧化
影响铝材封孔的因素： 1. Ni2+含量 5. 封孔液温度 2. 氟化物含量 6. 杂质离子 3. 封孔添加剂 7. 封孔时间 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
流程--表面预处理
脱脂 干燥 碱洗 封孔 酸洗 染色 化抛 陽極
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 干燥 碱洗 封孔 酸洗 染色 化抛 陽極
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。 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
铝阳极氧化原理实质：水电解的原理
原理--染色
脱脂 干燥 碱洗 封孔 酸洗 染色 化抛 氧化
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。
封孔时间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染色氧化特点效果铝材阳极优点
報告大纲
流程
原理
金属的阳极过程(25页)
9
1 金属阳极过程的特点 2 金属的钝化 3 影响金属阳极过程的因素 4 钝态金属的活化
10
7.2.1. 金属钝化的原因
A、金属阳极过程中，阳极极化使得金属电极电位正移， 氧化反应速度增大，有助于溶液中某些组分与金属表面 的金属原子或离子生成金属氧化物或盐类，形成紧密的 覆盖膜层。
B、金属电极反应的电荷传递是通过金属离子在膜层内 的迁移实现的，表面膜层的导电性若很低，则金属溶解 反应会受到明显抑制
18
例：氰化镀铜液中，常加入KCNS和酒石酸作活化剂
溶解作用： Cu(OH)2 = Cu+ + 2OH3H2O + CNS- + Cu2+ = [Cu(H2O)3CNS]+ 或： Cu(OH)2 = Cu+ + 2OHH4C4O62- + 2OH- + Cu2+
= [Cu(H2C4O6)]2- + H2O
21
22
（1）当ja过低(BC段)，阳极溶解产生大量二价锡时，阴 极沉积的镀层疏松发暗 2 当ja正常(CE段)，阳极为金黄色、溶解生成四价锡， 镀层为乳白色、结晶致密 3 当ja过大(ED段)，阳极完全钝化、产生坚固的黑色 钝化膜，有大量氧气析出，这是溶液中四价锡离子不断 减少
23
1 金属阳极过程的特点 2 金属的钝化 3 影响金属阳极过程的因素 4 钝态金属的活化
成相膜将金属表面和溶液机械的隔离开来，使金属溶解 速度大大降低，金属表面转入钝态。
金属形成钝态后，并未完全停止溶解，只是速度大大降 低。
13
0.1mol/L NaOH中，表面机械修正对金属稳定电位的影响
电子衍射法对钝化膜分析结果表明大多数钝化膜是由金属氧化物组成
1 金属阳极过程的特点 2 金属的钝化 3 影响金属阳极过程的因素 4 钝态金属的活化
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7.2.1. 金属钝化的原因
A、金属阳极过程中，阳极极化使得金属电极电位正移， 氧化反应速度增大，有助于溶液中某些组分与金属表面 的金属原子或离子生成金属氧化物或盐类，形成紧密的 覆盖膜层。
B、金属电极反应的电荷传递是通过金属离子在膜层内 的迁移实现的，表面膜层的导电性若很低，则金属溶解 反应会受到明显抑制
18
例：氰化镀铜液中，常加入KCNS和酒石酸作活化剂
溶解作用： Cu(OH)2 = Cu+ + 2OH3H2O + CNS- + Cu2+ = [Cu(H2O)3CNS]+ 或： Cu(OH)2 = Cu+ + 2OHH4C4O62- + 2OH- + Cu2+
= [Cu(H2C4O6)]2- + H2O
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（1）当ja过低(BC段)，阳极溶解产生大量二价锡时，阴 极沉积的镀层疏松发暗 2 当ja正常(CE段)，阳极为金黄色、溶解生成四价锡， 镀层为乳白色、结晶致密 3 当ja过大(ED段)，阳极完全钝化、产生坚固的黑色 钝化膜，有大量氧气析出，这是溶液中四价锡离子不断 减少
23
1 金属阳极过程的特点 2 金属的钝化 3 影响金属阳极过程的因素 4 钝态金属的活化
成相膜将金属表面和溶液机械的隔离开来，使金属溶解 速度大大降低，金属表面转入钝态。
金属形成钝态后，并未完全停止溶解，只是速度大大降 低。
13
0.1mol/L NaOH中，表面机械修正对金属稳定电位的影响
电子衍射法对钝化膜分析结果表明大多数钝化膜是由金属氧化物组成
阳极氧化的过程
阳极氧化的过程嘿，朋友们！今天咱就来好好唠唠阳极氧化这个神奇的过程。
你说这阳极氧化啊，就好比是给金属来一场华丽的变身秀！想象一下，普通的金属，经过这一系列操作，就能变得五彩斑斓、魅力四射。
先来说说这第一步，就像是给金属洗了个特别的澡。
把金属工件精心准备好，清理得干干净净，一点杂质都不能有。
这就好像我们出门前要把自己收拾得整整齐齐一样，不然怎么能闪亮登场呢！然后呢，就把金属放进那神奇的电解液里啦。
这电解液就像是一个魔法池，金属一进去，就开始发生奇妙的反应。
就好像孙悟空跳进了炼丹炉，出来就变得不一样了。
在这个过程中，电流就像是一个小魔法师，在金属表面施展着它的魔法。
一点点地，金属的表面就开始形成那一层薄薄的氧化膜。
这层氧化膜啊，可重要了，它就像是金属的新衣服，既好看又能保护金属。
哎呀，你说这是不是很神奇？而且这氧化膜的厚度还可以通过控制各种条件来调节呢，是不是很厉害？就像我们做衣服，可以选择不同的面料和款式一样。
在这个过程中，可得小心仔细地操作。
稍微有一点差错，可能出来的效果就大打折扣啦。
这就像我们做饭一样，火候、调料都得恰到好处，不然做出来的菜可就不美味啦。
等这一切都完成了，你就会看到一个全新的金属工件出现在你面前。
那光泽，那质感，真的是让人惊叹不已！这可都是阳极氧化的功劳啊。
你看，生活中很多常见的东西都用到了阳极氧化呢。
比如那些漂亮的铝合金门窗，还有一些精致的金属饰品。
它们都是经过了阳极氧化，才变得这么吸引人的目光。
所以啊，可别小看了这阳极氧化的过程。
它就像是一个隐藏在幕后的大功臣，默默地为我们的生活增添了许多美丽和便利。
总之，阳极氧化就是这么一个神奇又有趣的过程。
它让普通的金属变得不再普通，让我们的生活更加丰富多彩。
怎么样，是不是对阳极氧化有了更深的了解呢？。
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B、活化剂的影响
活化剂：促进阳极溶解、防止钝化作用的物质，一般为 阴离子：Cl- > Br- > I- > ClO4- > OH-
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18
例：氰化镀铜液中，常加入KCNS和酒石酸作活化剂
溶解作用： Cu(OH)2 = Cu+ + 2OH3H2O + CNS- + Cu2+ = [Cu(H2O)3CNS]+
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3
某些金属的交换电流密度范围
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4
某些金属电极的传递系数
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5
多价金属离子的还原过程往往分为若干个单 电子步骤进行，其速度控制步骤是得到第一 个电子的步骤。
在一定条件下，金属阳极会失去电化学活性， 阳极溶解速度非常小，这一现象称为金属钝 化，此时金属阳极处于钝态
钝态实现途径：
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16
7.3.1. 金属的本性 不同金属氧化还原能力不同，因而在相同条件下，溶解 速度不同
最容易钝化的金属：Cr、Mo、Al、Ni、Ti 固溶体合金中含有一定量的易钝化的金属组分，则该合金 也具有易钝化的性质。不锈钢
金属合金也会在一定电位下发生超钝化现象
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17
7.3.2. 溶液的组成 A、络合剂的影响 形成金属络离子，提高阴极极化，而且对阳极极化过程也 有重大影响（促进金属溶解）
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25
实验依据：电量测量结果表明。只需要在每平方厘米的电 极上通过几毫库伦的电量，这一电量还不足以生成氧的单 分子吸附。
优点：解释成相膜理论难以解释的现象，如超钝化现象。 吸附理论认为，增大阳极极化，由于含氧粒子吸附使金属 难以溶解，同样，由于电位变正促使金属溶解。
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15
1 金属阳极过程的特点 2 金属的钝化 3 影响金属阳极过程的因素 4 钝态金属的活化
E、pH值的影响
一般在中性溶液中比较容易钝化，酸性难
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20
F、阳极电流密度
阳极电流密度小于临界钝化电流密度时，可以加速金属 溶解，
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21
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（1）当ja过低(BC段)，阳极溶解产生大量二价锡时，阴 极沉积的镀层疏松发暗
（2）当ja正常(CE段)，阳极为金黄色、溶解生成四价锡， 镀层为乳白色、结晶致密
（3）当ja过大(ED段)，阳极完全钝化、产生坚固的黑色 钝化膜，有大量氧气析出，这是溶液中四价锡离子不断 减少
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1 金属阳极过程的特点 2 金属的钝化 3 影响金属阳极过程的因素 4 钝态金属的活化
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7.4.1. 溶液的组成 A、一方面消除或减弱钝化因素 B、一方面采取活化措施 如：通过阴极电流方法是钝化膜还原 如：通过加入活化剂使钝化了的金属重新活化
正常溶解时，阳极行为符合一般电极极化规 律；在一定条件下，金属阳极会发生钝化， 此时不符合电极过程的一般规律
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1 金属阳极过程的特点 2 金属的钝化 3 影响金属阳极过程的因素 4 钝态金属的活化
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7.2.1. 金属钝化的原因
A、金属阳极过程中，阳极极化使得金属电极电位正移， 氧化反应速度增大，有助于溶液中某些组分与金属表面 的金属原子或离子生成金属氧化物或盐类，形成紧密的 覆盖膜层。
B、金属电极反应的电荷传递是通过金属离子在膜层内 的迁移实现的，表面膜层的导电性若很低，则金属溶解 反应会受到明显抑制
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C、若表面膜具有电子导电性，则虽然依靠金属离子从金 属转移到溶液的金属阳极溶解过程受到抑制，但依靠电 子转移的电荷其它电极反应依然可以进行，该膜称为钝 化膜（成相膜）。
阳极钝化：
借助外界电源进行阳极极化使之钝化
化学钝化（自钝化）：
在介质中存在氧化剂（去极化剂），氧化剂
的还原引起金属的钝化
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6
用控制电位法测得的金属阳极极化曲线
初始钝态电位 致钝电位
临界钝化电位
维钝电流密度 致钝电流密度
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7
用控制电流法测得的金属阳极极化曲线
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8
结论：
随着金属和溶液性质不同，金属的阳极行为 出现正常溶解和钝化两种状态
第七章 金属的阳极过程
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1
主要内容
1 金属阳极过程的特点 2 金属的钝化 3 影响金属阳极过程的因素 4 钝态金属的活化
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2
定义： 金属作为反应物发生氧化反应的电极过程 金属阳极过程的状态：
阳极活性溶解
钝化
A、金属阳极活性溶解 其极化服从电化学极化规律。 M ＝ Mn+ ＋ ne
或： Cu(OH)2 = Cu+ + 2OHH4C4O62- + 2OH- + Cu2+
= [Cu()]2- + H2O
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19
C、氧化剂的影响 溶液中存在氧化剂如AgNO3、K2Cr2O7、kMnO4等时， 均 能使金属发生钝化
D、表面活性物质的影响
表面活性剂往往能对金属阳极溶解起阻化作用，如酸性 物质中加入含氮或含硫的化合物。这些物质称阳极缓蚀 剂
金属形成钝态后，并未完全停止溶解，只是速度大大降 低。
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13
0.1mol/L NaOH中，表面机械修正对金属稳定电位的影响
电子衍射法对钝化膜分析结果表明大多数钝化膜是由金属氧化物组成
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14
7.2.3. 吸附理论
吸附理论：金属的钝化是由于金属表面形成了氧或含氧 粒子的吸附层引起，可以是O2-，或是OH-。
D、若表面膜为非电子导体，则所有电极反应都被抑制 E、膜的导电性不仅与膜成分有关，还与膜的厚度有关。
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12
7.2.2. 成相膜理论
成相膜理论：金属溶解时，可以生成致密的与基体金属 结合牢固地固态产物，这些产物形成独立的相，称为钝 化膜或成相膜
成相膜将金属表面和溶液机械的隔离开来，使金属溶解 速度大大降低，金属表面转入钝态。
活化剂：促进阳极溶解、防止钝化作用的物质，一般为 阴离子：Cl- > Br- > I- > ClO4- > OH-
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18
例：氰化镀铜液中，常加入KCNS和酒石酸作活化剂
溶解作用： Cu(OH)2 = Cu+ + 2OH3H2O + CNS- + Cu2+ = [Cu(H2O)3CNS]+
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3
某些金属的交换电流密度范围
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4
某些金属电极的传递系数
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5
多价金属离子的还原过程往往分为若干个单 电子步骤进行，其速度控制步骤是得到第一 个电子的步骤。
在一定条件下，金属阳极会失去电化学活性， 阳极溶解速度非常小，这一现象称为金属钝 化，此时金属阳极处于钝态
钝态实现途径：
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16
7.3.1. 金属的本性 不同金属氧化还原能力不同，因而在相同条件下，溶解 速度不同
最容易钝化的金属：Cr、Mo、Al、Ni、Ti 固溶体合金中含有一定量的易钝化的金属组分，则该合金 也具有易钝化的性质。不锈钢
金属合金也会在一定电位下发生超钝化现象
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7.3.2. 溶液的组成 A、络合剂的影响 形成金属络离子，提高阴极极化，而且对阳极极化过程也 有重大影响（促进金属溶解）
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实验依据：电量测量结果表明。只需要在每平方厘米的电 极上通过几毫库伦的电量，这一电量还不足以生成氧的单 分子吸附。
优点：解释成相膜理论难以解释的现象，如超钝化现象。 吸附理论认为，增大阳极极化，由于含氧粒子吸附使金属 难以溶解，同样，由于电位变正促使金属溶解。
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1 金属阳极过程的特点 2 金属的钝化 3 影响金属阳极过程的因素 4 钝态金属的活化
E、pH值的影响
一般在中性溶液中比较容易钝化，酸性难
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F、阳极电流密度
阳极电流密度小于临界钝化电流密度时，可以加速金属 溶解，
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22
（1）当ja过低(BC段)，阳极溶解产生大量二价锡时，阴 极沉积的镀层疏松发暗
（2）当ja正常(CE段)，阳极为金黄色、溶解生成四价锡， 镀层为乳白色、结晶致密
（3）当ja过大(ED段)，阳极完全钝化、产生坚固的黑色 钝化膜，有大量氧气析出，这是溶液中四价锡离子不断 减少
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1 金属阳极过程的特点 2 金属的钝化 3 影响金属阳极过程的因素 4 钝态金属的活化
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7.4.1. 溶液的组成 A、一方面消除或减弱钝化因素 B、一方面采取活化措施 如：通过阴极电流方法是钝化膜还原 如：通过加入活化剂使钝化了的金属重新活化
正常溶解时，阳极行为符合一般电极极化规 律；在一定条件下，金属阳极会发生钝化， 此时不符合电极过程的一般规律
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1 金属阳极过程的特点 2 金属的钝化 3 影响金属阳极过程的因素 4 钝态金属的活化
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7.2.1. 金属钝化的原因
A、金属阳极过程中，阳极极化使得金属电极电位正移， 氧化反应速度增大，有助于溶液中某些组分与金属表面 的金属原子或离子生成金属氧化物或盐类，形成紧密的 覆盖膜层。
B、金属电极反应的电荷传递是通过金属离子在膜层内 的迁移实现的，表面膜层的导电性若很低，则金属溶解 反应会受到明显抑制
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C、若表面膜具有电子导电性，则虽然依靠金属离子从金 属转移到溶液的金属阳极溶解过程受到抑制，但依靠电 子转移的电荷其它电极反应依然可以进行，该膜称为钝 化膜（成相膜）。
阳极钝化：
借助外界电源进行阳极极化使之钝化
化学钝化（自钝化）：
在介质中存在氧化剂（去极化剂），氧化剂
的还原引起金属的钝化
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用控制电位法测得的金属阳极极化曲线
初始钝态电位 致钝电位
临界钝化电位
维钝电流密度 致钝电流密度
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用控制电流法测得的金属阳极极化曲线
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结论：
随着金属和溶液性质不同，金属的阳极行为 出现正常溶解和钝化两种状态
第七章 金属的阳极过程
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主要内容
1 金属阳极过程的特点 2 金属的钝化 3 影响金属阳极过程的因素 4 钝态金属的活化
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定义： 金属作为反应物发生氧化反应的电极过程 金属阳极过程的状态：
阳极活性溶解
钝化
A、金属阳极活性溶解 其极化服从电化学极化规律。 M ＝ Mn+ ＋ ne
或： Cu(OH)2 = Cu+ + 2OHH4C4O62- + 2OH- + Cu2+
= [Cu()]2- + H2O
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C、氧化剂的影响 溶液中存在氧化剂如AgNO3、K2Cr2O7、kMnO4等时， 均 能使金属发生钝化
D、表面活性物质的影响
表面活性剂往往能对金属阳极溶解起阻化作用，如酸性 物质中加入含氮或含硫的化合物。这些物质称阳极缓蚀 剂
金属形成钝态后，并未完全停止溶解，只是速度大大降 低。
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0.1mol/L NaOH中，表面机械修正对金属稳定电位的影响
电子衍射法对钝化膜分析结果表明大多数钝化膜是由金属氧化物组成
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7.2.3. 吸附理论
吸附理论：金属的钝化是由于金属表面形成了氧或含氧 粒子的吸附层引起，可以是O2-，或是OH-。
D、若表面膜为非电子导体，则所有电极反应都被抑制 E、膜的导电性不仅与膜成分有关，还与膜的厚度有关。
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7.2.2. 成相膜理论
成相膜理论：金属溶解时，可以生成致密的与基体金属 结合牢固地固态产物，这些产物形成独立的相，称为钝 化膜或成相膜
成相膜将金属表面和溶液机械的隔离开来，使金属溶解 速度大大降低，金属表面转入钝态。