铝及铝合金阳极氧化基本原理介绍
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鋁合金陽極基本原理
铝合金阳极氧化的定义
❖ 铝阳极氧化的定义按照国家标准是：
一种电解氧化过程，在该过程中铝或铝合金的表面通常转化为 一层氧化膜，这层膜具有防護性、装饰性以及一些其他的功能特 性!顧名思義，鋁在電解槽液中應該作為陽極連接到外電源的正極， 電解槽液的陰極連接到外電源的負極，在外加電壓下通過電流以 維持電化學氧化反應。在陽極氧化過程中同時存在氧化膜形成和 溶解的兩個對立的反應，最終的表面狀態視上棕兩個反應速度的 相對大小決定。
水洗
梨面蝕刻
中和
水洗
封孔
水洗
烘乾 下掛
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。
❖ 6.透明性
陽極氧化膜本身透明度很高，鋁的純度愈高，則透明度愈高， 鋁合金材料的純度和合金成分都對透明性有影響。
❖ 7.功能性
利用陽極氧化膜的多孔性，在微孔中沉積功能性微粒，可以得 到各種功能性材料，正在開發中的功能部件有電磁功能、催化功 能、傳感功能和分離功能等。
铝的阳极氧化工艺条件和要求
1.阳极处理液的选用及浓度 2.水溶剂的选用 3.氧化处理溶液的温度 4.电流强度 5.初.末电压和处理时间 6.氧化处理溶液的搅拌速度
❖ 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。
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。
U230機種
Flagship 機種
MA7機種
產品展示
我司陽極產品展示：
F9F機種
PW1機種
表面由腐化藥水咬蝕後形成細砂顆粒面。產品做梨面後會有霧 面的效果，結晶比較細膩(梨面不等於霧面)。
梨面的功能：
1.均勻打砂效果； 2.除去、遮蓋產品表面輕微不良(如無感刮傷、光亮點等) 3.調整作業條件會有半光亮效果等
產品展示
我司陽極產品展示：
N98機種
M72機種
M73T機種
產品展示
我司陽極產品展示：
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,
參考資料
1.表面粗糙度的定義
零件表面上具有較小間距的峰谷较小间距的峰谷所组 成的微观几何形状特性，称为表面粗糙度。
这主要是在加工零件时，由于刀具在零件表面上留下 的刀痕及切削分裂时表面金属的塑性变形所形成的。零 件表面粗糙度是也是评定零件表面质量的一项技术指标， 它对零件的配合性质、工作精度、耐磨性、抗腐蚀性、 密封性、外观等都有影响。在保证机器性能的前提下， 为获得相应的零件表面粗糙度，应根据零件的作用，选 用恰当的加工方法，尽量降低生产成本。一般来说，凡 零件上有配合要求或有相对运动的表面，表面粗糙度参 数值要小。
4.色差的定義
两个不同颜色的对比，来产生色差，颜色主要由三个条件来控 制，三个条件跟据不同的色系会有不同的变更，我们常用到的是 黑白系（黑白系的三个条件是L、a、b）
L：L大表示偏白，L小表示偏黑 a：a大表示偏紅， a小表示偏綠 b：b大表示偏黃， b小表示偏藍 E：表示總色差的大小
參考資料
5.梨面的定義
參考資料
❖ 微观不平度十点高度Rz：
在取样长度内五個最大的轮廓峰高与五个最大的轮廓谷深的平 均值之和。
❖ 轮廓算术平均偏差Ra：
在取样长度L内，轮廓偏距绝对值的算术平均值。
❖ 轮廓最大高度Ry：
在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。
參考資料
3.光澤度的定義
光泽度是指物体表面对光的反射能力。表面反射率越高，它的 光亮度越高。反射率是反射光与入射光之比。
6.有機物封孔：有機物封孔技術是指在陽極氧化膜上塗裝有機 聚合物塗層，通常稱之為陽極氧化復合塗層。
封孔引起的陽極氧化膜缺陷：
陽極氧化每個工序都可能產生缺陷，許多缺陷還來自於擠壓、 鑄造、機械加工和環境腐蝕等因素，只是在陽極氧化過程中顯露 出來。1.封孔白灰，2.冷封孔膜微裂紋，3.熱封孔膜龜裂，4.冷 封孔膜發綠，5.熱封孔膜發黃，6.彩虹膜(干涉膜)，7.封孔不合 格(熱封孔)，8.封孔不合格(冷封孔)
铝的阳极氧化原理
铝的阳极氧化,就是在电场作用下,加速铝的表面 氧化膜的形成. 通常稀硫酸作为氧化处理液。 反应方程式如下:
铝的阳极氧化的分类
❖1.硫酸阳极氧化 ❖2.铬酸阳极氧化 ❖3.草酸阳极氧化 ❖4.磷酸阳极氧化
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
氧化處理水洗中和封孔 Nhomakorabea理的方法：
1.熱封孔：熱封孔技術是在接近沸點的純水中，通過氧化鋁 的水合反應，將非晶態氧化鋁轉化成稱為勃姆體的水合氧化 鋁，由於水合氧化鋁比原陽極氧化膜的分子體積大了30%，體 積膨脹使得陽極氧化膜的微孔填充封閉。(溫度在95度左右時， 耐腐蝕性較好，溫度低於80度時，耐腐蝕性較差。
铝的阳极氧化封孔处理
铝的阳极氧化封孔处理
熱 封 孔 膜 機 理 模 型
影响阳极膜厚的主要因素
❖ 影响阳极膜厚的主要因素为硫酸电解这一工序，电 解液的浓度，温度，电流，时间具体如下：
浓度↑,形成膜较快,孔隙增高: 浓度↓,则反之; 温度↑, 形成膜较快,较疏松,易粉化; 温度↓, 则反之;温度在22-24时,氧化膜抗蚀能力最好; 电流↑,形成膜较快,孔隙大,易着色,易封闭; 电流过高,则
铝合金阳极氧化的定义
❖ 铝阳极氧化的定义按照国家标准是：
一种电解氧化过程，在该过程中铝或铝合金的表面通常转化为 一层氧化膜，这层膜具有防護性、装饰性以及一些其他的功能特 性!顧名思義，鋁在電解槽液中應該作為陽極連接到外電源的正極， 電解槽液的陰極連接到外電源的負極，在外加電壓下通過電流以 維持電化學氧化反應。在陽極氧化過程中同時存在氧化膜形成和 溶解的兩個對立的反應，最終的表面狀態視上棕兩個反應速度的 相對大小決定。
水洗
梨面蝕刻
中和
水洗
封孔
水洗
烘乾 下掛
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。
❖ 6.透明性
陽極氧化膜本身透明度很高，鋁的純度愈高，則透明度愈高， 鋁合金材料的純度和合金成分都對透明性有影響。
❖ 7.功能性
利用陽極氧化膜的多孔性，在微孔中沉積功能性微粒，可以得 到各種功能性材料，正在開發中的功能部件有電磁功能、催化功 能、傳感功能和分離功能等。
铝的阳极氧化工艺条件和要求
1.阳极处理液的选用及浓度 2.水溶剂的选用 3.氧化处理溶液的温度 4.电流强度 5.初.末电压和处理时间 6.氧化处理溶液的搅拌速度
❖ 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。
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。
U230機種
Flagship 機種
MA7機種
產品展示
我司陽極產品展示：
F9F機種
PW1機種
表面由腐化藥水咬蝕後形成細砂顆粒面。產品做梨面後會有霧 面的效果，結晶比較細膩(梨面不等於霧面)。
梨面的功能：
1.均勻打砂效果； 2.除去、遮蓋產品表面輕微不良(如無感刮傷、光亮點等) 3.調整作業條件會有半光亮效果等
產品展示
我司陽極產品展示：
N98機種
M72機種
M73T機種
產品展示
我司陽極產品展示：
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,
參考資料
1.表面粗糙度的定義
零件表面上具有較小間距的峰谷较小间距的峰谷所组 成的微观几何形状特性，称为表面粗糙度。
这主要是在加工零件时，由于刀具在零件表面上留下 的刀痕及切削分裂时表面金属的塑性变形所形成的。零 件表面粗糙度是也是评定零件表面质量的一项技术指标， 它对零件的配合性质、工作精度、耐磨性、抗腐蚀性、 密封性、外观等都有影响。在保证机器性能的前提下， 为获得相应的零件表面粗糙度，应根据零件的作用，选 用恰当的加工方法，尽量降低生产成本。一般来说，凡 零件上有配合要求或有相对运动的表面，表面粗糙度参 数值要小。
4.色差的定義
两个不同颜色的对比，来产生色差，颜色主要由三个条件来控 制，三个条件跟据不同的色系会有不同的变更，我们常用到的是 黑白系（黑白系的三个条件是L、a、b）
L：L大表示偏白，L小表示偏黑 a：a大表示偏紅， a小表示偏綠 b：b大表示偏黃， b小表示偏藍 E：表示總色差的大小
參考資料
5.梨面的定義
參考資料
❖ 微观不平度十点高度Rz：
在取样长度内五個最大的轮廓峰高与五个最大的轮廓谷深的平 均值之和。
❖ 轮廓算术平均偏差Ra：
在取样长度L内，轮廓偏距绝对值的算术平均值。
❖ 轮廓最大高度Ry：
在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。
參考資料
3.光澤度的定義
光泽度是指物体表面对光的反射能力。表面反射率越高，它的 光亮度越高。反射率是反射光与入射光之比。
6.有機物封孔：有機物封孔技術是指在陽極氧化膜上塗裝有機 聚合物塗層，通常稱之為陽極氧化復合塗層。
封孔引起的陽極氧化膜缺陷：
陽極氧化每個工序都可能產生缺陷，許多缺陷還來自於擠壓、 鑄造、機械加工和環境腐蝕等因素，只是在陽極氧化過程中顯露 出來。1.封孔白灰，2.冷封孔膜微裂紋，3.熱封孔膜龜裂，4.冷 封孔膜發綠，5.熱封孔膜發黃，6.彩虹膜(干涉膜)，7.封孔不合 格(熱封孔)，8.封孔不合格(冷封孔)
铝的阳极氧化原理
铝的阳极氧化,就是在电场作用下,加速铝的表面 氧化膜的形成. 通常稀硫酸作为氧化处理液。 反应方程式如下:
铝的阳极氧化的分类
❖1.硫酸阳极氧化 ❖2.铬酸阳极氧化 ❖3.草酸阳极氧化 ❖4.磷酸阳极氧化
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
氧化處理水洗中和封孔 Nhomakorabea理的方法：
1.熱封孔：熱封孔技術是在接近沸點的純水中，通過氧化鋁 的水合反應，將非晶態氧化鋁轉化成稱為勃姆體的水合氧化 鋁，由於水合氧化鋁比原陽極氧化膜的分子體積大了30%，體 積膨脹使得陽極氧化膜的微孔填充封閉。(溫度在95度左右時， 耐腐蝕性較好，溫度低於80度時，耐腐蝕性較差。
铝的阳极氧化封孔处理
铝的阳极氧化封孔处理
熱 封 孔 膜 機 理 模 型
影响阳极膜厚的主要因素
❖ 影响阳极膜厚的主要因素为硫酸电解这一工序，电 解液的浓度，温度，电流，时间具体如下：
浓度↑,形成膜较快,孔隙增高: 浓度↓,则反之; 温度↑, 形成膜较快,较疏松,易粉化; 温度↓, 则反之;温度在22-24时,氧化膜抗蚀能力最好; 电流↑,形成膜较快,孔隙大,易着色,易封闭; 电流过高,则