阳极氧化的原理:
阳极的铝或其合金氧化 ,表面上形成氧化铝薄层 ,其厚度为5~30微米 ,硬质阳极氧化膜可达25~150微米 。阳极氧化后的铝或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可达250~500千克/平方毫米,良好的耐热性 ,硬质阳极氧化膜熔点高达2320K ,优良的绝缘性 ,耐击穿电压高达2000V ,增强了抗腐蚀性能 ,在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。当然,在不同的方法中缺陷的程度也是不用的,而且它们还与材料性质、预处理、阳极氧化及着色后的封孔等工序的处理条件有关。
铝型材阳极氧化、电泳水洗的技术
在铝型材阳极氧化(含电泳)等表面处理车间,各种(电)化学反应都是在(电)化学反应槽中进行,而水洗过程从原理上讲并非十分复杂,因此现场管理往往十分注意各反应槽的管理与维护工作,而忽略了水洗的重要性。经验表明在表面处理车间的工艺管理中,(电)化学反应液的维护与管理固然十分重要,但水洗过程不充分同样也是导致表面处理品质不良以及表面处理生产线难以稳定生产的一个主要原因。经过氧化的零件可以染成各种颜色,作为表面装饰用,如日常用的钢笔帽、烟盒、各种铝盘子等。实际上水洗过程具有举足轻重的作用。
铝型材表面处理
其主要过程为:
(1)表面预处理:用化学或物理的方法对型材表面进行清洗,露出纯净的基体,以利于获得完整、致密的人工氧化膜。还可以通过机械手段获得镜面或无光(亚光)表面。
(2)阳极氧化:经表面预处理的铝型材,在一定的工艺条件下,基体表面发生阳极氧化,生成一层致密、多孔、强吸附力的AL203膜层。
(3)封孔:将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭,使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。氧化膜是无色透明的,利用封孔前氧化膜的强吸附性,在膜孔内吸附沉积一些金属盐,可使铝型材外表显现本色(银白色)以外的许多颜色,如:黑色、古铜色、金黄色及不锈钢色等。1、阳极氧化的概念铝型材置于相应的电解液和特定的工艺条件下,利用电解作用使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝型材的阳极氧化处理。
工业铝型材阳极氧化膜的染色
工业铝型材阳极氧化膜的化学染色是基于多孔膜层有如纺织纤维一样的吸附染料能力而得以进行的。吸附染料染色的氧化膜的基本条件是:
(1)有一定的孔隙率和吸附性;(2)有适当的厚度;(3)无色透明; (4)晶相结构均匀无重大差别,如结晶粗大和偏析等。
工业铝型材硫酸氧化膜具备以上条件,容易染成各种鲜艳的色彩。一般用硫酸直流氧化法制备的阳极氧化膜的微孔平均直径为0.02μm,而染料在水中分离为单分子,直径为0.0015-0.0030 μm,平均为0.0025μm,着色时染料被吸附在工业铝型材孔隙表面上,并向孔内扩散、堆积,而且与氧化铝进行离子键-氢键结合,经封孔后染料被固定在孔隙内。草酸阳级氧化膜带黄色,也只能染成偏深色。阳极氧化需要的时间很长,往往要几十分钟,而导电氧化只需要短短的几十秒。铬酸阳极氧化膜孔隙少,膜本身呈灰色或深灰色,而且很薄,不易染色。