阳极氧化技术研究进展传统的铝及铝合金阳极氧化方法根据电解液类型不同可分为两大类:(1)酸性溶液阳极氧化法，例如***法、草酸法、铬酸法和磷酸法等。上述方法处理的铝制品表面为多孔型氧化物薄膜，其外观良好，且有优良的防腐蚀性能和耐磨性能，是工业生产中的主要阳极氧化方法。(2)中性溶液(pH值5～7)，如硼酸-硼酸钠混合水溶液或酒石酸铵、柠蒙酸水溶液中的阳极氧化法，这类方法得到的一般为阻挡型氧化物薄膜。近年来对***法氧化液中添加卤化胺类-金属(半金属)卤化物的络合物，可提高铝表面氧化层的沉积速度，并可使用更高的阳极电流密度而不烧损氧化膜，所得到的氧化膜均匀致密，有更好的光泽性、耐磨性和抗腐蚀性，且易于着色。铝合金尤其是.Al-Si，由于硅组元偏析，氧化膜溶解速度大及铝制件边角氧化膜易烧损等，很难形成的氧化膜，因此，目前探索将木质素、木质素酸或其他盐类添加到酸性阳极氧化电解液中，可以提高铝表面氧化层的厚度与硬度，并发展了铝合金(如ZL102、LD2-CS等)硬质阳极氧化工艺，其厚度可达35～40μm，甚至能达到95～111μm，硬度也提高很多。木质素添加剂之所以能显著提高氧化膜的厚度和硬度，主要由于它是一种阴离子表面活性剂，同时也是Al3的络合剂，普通阳极氧化，它能优先吸附在高电流密度处并放电使电场分布均匀，而且也能起到缓冲作用，***氧化膜的溶解。为了进一步提高氧化效果，Creffield等人研究开发了双阶段阳极氧化处理新工艺。该工艺特点是一阶段用硼酸盐水溶液，第二阶段则使用稀***等普通电解液。此外，脉冲法阳极氧化工艺作为改善铝表面氧化膜耐磨、耐蚀性、增加外观色泽等已得到应用。建立在上述阳极氧化技术基础上发展起来的铝合金表面微弧氧化新技术，可在铝合金表面生成α-Al2O3相的陶瓷氧化层，厚度可达200μm以上，显微硬度高达HV3000，耐磨性、耐蚀性、耐高温冲击、电绝缘等性能均优于阳极氧化层。硬质氧化处理各种特性及技术说明硬质氧化膜的生成机理，与普通***阳极氧化相同，但为了获得厚而硬的膜层，需要采用摄氏0度左右的电解液，和高电压和大电流的方法，使膜的生成速度远大于溶解速度，使膜层结构发生变化，构成了硬质氧化膜生长过程的新特点。硬质氧化膜也是双层结构，其区别在于比普通氧化膜的阻挡层厚度大10倍，孔壁也如此，这是硬度高的基本原因之一。然而孔隙率比普通氧化膜少7～8倍。只有2%～6%，硬质膜基组杂乱无章互相干扰，出现一种特殊的棱柱状。导致膜内应力大，甚至引起开裂，合金元素和电解分解产物在膜壁中的残留。引起氧化膜的色泽深暗及合金成分不同的颜色不同。合金成分和杂质，对硬质氧化有较大的影响，它影响氧化膜的均匀性和完整性，铝铜。铝猛合金，作硬质氧化比较因难。硬质氧化处理各种特性及技术说明：1.特性：硬质氧化是一种电化学处理方式，在纯铝或铝合金材料上面形成一极硬、耐高温、耐磨、有高电阻性、耐腐蚀的硬氧化膜。此一极高之表面硬度，配合铝合金本身轻、机械加工容易、低成本的特性，广泛应用于各种工业及军事用途上，此值我国工业升级之际，更是精密工业不可或缺的一环。2.硬度：指膜层之硬度，膜层厚度（Thickness）指Buildup和Penetration两部份。T=1/2Buildup1/2Penetration。硬度为之低标准为B.S.5599规定HRC36以上（约HV350）接近底材部份可超过HRC60(HV700)以上。3.耐磨性：以TaberAbraserCS-171000g负载，铝合金硬化处理之耐磨性远优于硬铬电镀及其它之硬化钢。4．尺寸要求：膜层厚度一般为50±5μm，元件单面尺寸约增加25μm，对于较精公差及特殊厚度要求，需于图面上特别注明。5．抗蚀性：经封孔，盐雾试验（ASTM117规格）超过5000小时无腐蚀现象发生。6.合金材料适合性：适用于所有铝合金，包括1000纯铝系（1050、1100）、2000铝铜系（2014）、3000铝锰系、5000铝镁系。6000铝镁矽系（6061、6063）7000铝锌系（7050）及铸造铝合金514.2、A514.2、518.2、ADC.5ADC.6等。7.耐电压（BreakdownVoltage）：达1500VDC以上。8.高度电阻性：于20度C为4Ⅹ10.15欧姆cm2/cm，可作为良好之绝缘体。9.耐热性：膜层熔点达2050度C，短时间可保护铝材在高温中免受损害。10.低摩擦系数：磨光后的表面，摩控系数可低至0.095，因此各种及民用装备滑轨，均应用此技术。11.氧化膜的结合力：硬质氧化膜的形式是有一半的膜在铝的内部一半长出来，与铝基体金属的结合力很强，很难用机械方法将它们分离，即使膜层随基体弯曲直至破损，膜层与基体金属仍保持良好的结合。12.氧化膜结构的多孔性：氧化膜具有多孔的蜂窝状结构，可使膜层对各种有机物、树脂、无机物、染料及油漆等表现出良好的吸附能力，可作为涂镀层的底层，也可将氧化膜染成各种不同的颜色（硬质氧化膜，只可染黑色）提高金属的装饰效果。制作硬质氧化注意事项：1.制品上所有棱角应倒成直径不小于0.5mm的圆弧，硬质阳极氧化，不允许有锐角及毛刺以避免电流集中造成局部过热、变脆、断裂.2.不要求厚膜部位用Vinylperchlorideadhesive等加以保护，螺纹孔，***销孔用塑料或胶皮堵塞.3.制品经硬质氧化后，尺寸增加约为膜厚的一半(单边)所以对尺寸要求严格的制品，应根据膜厚确定其阳极氧化前的尺寸余量.4.氧化膜与基体结合牢固，但膜层有脆性，并随厚度增加和增大，所以不宜用于承受冲击，弯曲或变形的零件。达到一定厚度的硬质膜会使铝合金的疲劳强度有较大的降低，尤其是高强度铝合金，故对承受疲劳荷重零件，进行硬质氧化应十分慎重。1夹具的设计与制作1.1夹具的特点阳极氧化用的夹具与电镀用的挂具是截然不同的，若采用电镀用类似挂勾的挂具作阳极化夹具是不适宜的，因为阳极氧化时夹具与工件表面都会很快生成氧化膜，在此过程中夹具与工件稍有松动即会变更触点位置，阻碍电流流通，为此，必须采用具有弹性的夹具夹紧工件。只有这样才能使阳极氧化过程正常进行。1.2夹具的结构形式夹具结构以个体式为宜，若采用组装式的，则经几次使用后铆接或焊接处会因腐蚀而松动，阻碍阳极氧化过程中电流的正常流通。同时，夹具要有一定的横截面积。一定截面的夹具也就有足够的弹力和夹紧力，使工件与夹具保持良好的接触，保证所夹工件阳极氧化时所需电流正常流通。避免因接触不良产生热量而烧毁工件。1.3夹具材料的选择制作夹具以选择硬质铝材为好，硬质铝材弹性好，紧固耐用。2工件的装夹2.1给夹具清洗去膜在阳极氧化过程中夹具也会产生氧化膜。为此，阳极氧化，使用过的夹具再次使用之前一定要退除氧化膜。退膜可在铝的除油溶液中进行。也可将夹具与工件接触部位的氧化膜用锉刀锉去，此法对某些夹具来说还可延长夹具的使用寿命。2.2装夹位置的选择装夹工件的位置要选择得当，一般应装夹在工件的副面（即非装饰的部位）。否则工件与夹具的接触部位因被夹具遮盖而无法生成氧化膜，当然也就无法染上颜色，此处即会显现出明显的白涩班点，影响外观质量。此外，工件装夹后悬挂在溶液中的凹入部位会否产生窝气等问题也要予以考虑。2.3防止工件装夹变形夹具非同挂具，夹具有一定的弹性。装夹变形的工件时尤需注意，应避免用力过猛导致工件变形。2.4防止装夹过松当工件装夹过松时，夹具与工件之间的电流会时通时断，本色阳极氧化，在这种情况下很可能把工件烧毁。2.5逐一装夹需染色的阳极化件有些单位对某些小件采用纱窗布包扎或用其它方法包扎后作阳极氧化处理。这种方法虽在一定场合下可节省工时和提率，但只可用于某些质量要求不高的本色阳极氧化，即使少量工件在相互遮盖处无法生成氧化膜，也不易被识别出来。但对于需要染黑色的工件，采用此种装夹方法显然是不可取的。必须逐一装夹，保证阳极氧化质量。3阳极氧化工艺条件的控制3.1溶液的温度与电压的关系在额定的范围内溶液的温度越低，所需的电压应越高，因为溶液温度较低时氧化膜生成速度较缓慢，膜层较为致密，为获得一定厚度的氧化膜，阳极氧化过程需升高电压。当溶液的温度较高时，氧化膜的溶解速度加块，且生成的氧化膜是疏松的，此时降低电压能适当改善氧化膜的质量。3.2阳极氧化溶液的温度与时间的关系溶液的温度越低，所需的阳极氧化时间应越长。因为溶液温度较低时氧化膜的生成速度缓慢。溶液的温度升高时则氧化膜的生成速度加快。此时要缩短阳极氧化时间，否则由于氧化阳极氧化阳极氧化膜的外层电阻加大而导致膜层溶解，出现工件尺寸的改变、表面粗糙掉膜的现象。以上措施只是在既无降温设备，又无加温装置的条件下采取的应急措施。4染黑色溶液的配方与配制过程4.1配方及工艺条件酸性毛元ATT20～30g/L酸性湖蓝2～3g/L温度50～70℃时间10～15minpH3～3。5（或4。5～5。5）4.2煮沸溶液，促使染料溶解完全，保证无疙瘩。待溶液冷却后用滤纸过滤，滤去不溶物微粒及液面上漂浮的油状物质。较后测量pH值，用冷醋酸或氨水调整至工艺要求。5染色过程应注意事项5.1加强染色前的冲洗工件由阳极氧化槽中取出后要充分冲洗，特别是工件的狭缝，盲孔等处，否则残余的酸、碱在染色过程中会缓慢流出来，使染色溶液的pH值偏离正常范围，并使残留酸碱部位表面的色泽与洁净部位有明显差别，甚至腐蚀氧化膜而显示白色。5.2阳极氧化后即染色工件经阳极氧化后要立即染色。若工件阳极氧化后在空气中暴露时间过久膜层孔隙即会缩小，并有可能沾上污物，导致染色困难。若因染色槽过小，需分批染色时，应把待染色件浸泡在干净的水中。5.3染色时工件不可重叠染色时工件不可重叠，尤其是平面部位，否则由于重叠部位被遮盖而形成阴阳面。5.4加强染色后的冲洗工件表面若不冲洗干净，留有残余颜料将会污染组合件。6清理工作注意事项6.1小心拆卸工件拆卸夹具时严防工件被划伤，否则会出现道道白痕，应松动夹具让工件自由脱落，不可以在夹具未松开之前硬拉工件。6.2工件干燥方法先将工件孔眼内的水份甩干净，以免残余水份污染工件表面。干燥方法以毛巾擦干为好，楷擦过程中还能把因铝材材质或操作工艺问题引起的表面浮霜一起楷擦干净。6.3包装要求包装选用软质，干净纸为好，且逐个包装以防互相擦毛。7染黑色溶液的维护与***染黑色溶液的维护与***工作主要是维护溶液的pH值。据有关资料介绍，酸性ATT染料是由不同扩散性能的酸性蓝黑10B和酸性橙Ⅱ组成。当染色液的pH值在5～6或3～3。5范围时，酸性橙Ⅱ和酸性蓝黑10B的吸收作用都比较好，被氧化膜吸收的量也较大，膜层中两种染料的量符合配比要求，所获色泽呈正常的黑色。而当pH值在4左右时，氧化膜层吸收酸性橙Ⅱ的作用增大，吸收量也就自然增加，膜层中的酸性橙Ⅱ大于正常配比，因而色泽显现带红色。当pH值回复到3～3。5或5～5。5范围后，则氧化膜层对酸性橙Ⅱ的吸收量又会回落，染色工件又呈正常的黑色，据此，染黑色液的pH值的准确控制是很重要的。阳极氧化-本色阳极氧化-富坤阳极氧化(诚信商家)由惠州市富坤阳极氧化有限公司提供。行路致远，砥砺前行。惠州市富坤阳极氧化有限公司（）致力成为与您共赢、共生、共同前行的战略伙伴，与您一起飞跃，共同成功!同时本公司（）还是从事惠州阳极氧化，深圳阳极氧化，东莞阳极氧化的厂家，欢迎来电咨询。)