铝合金阳极氧化与表面处理技术

1.机械预处理的目的

提供良好的表观条件，提高表面精饰质量；

提高产品品级；

减少焊接的影响；

产生装饰效果；

获得干净表面。

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、生产方法、表面初始状态及终精饰水平而定。

3.机械抛光的原理及作用

高速旋转的抛光轮与工件摩擦产生高温，是金属表面发生塑性变形，从而平整了金属表面的凸凹点，同时使在周围大气氧化下瞬间生成的金属表面的极薄氧化膜反复地被磨削下来，从而变得越来越光亮。主要作用是去除工件表面的毛刺、划痕、腐蚀斑点、砂眼、气孔等表面缺陷。同时进一步清除工件表面上的细微不平，使其具有更高的光泽，直至镜面效果。

4.喷砂的原理及作用

用净化的压缩空气将干沙流或其它磨粒喷到铝制品表面，从而去除表面缺陷，呈现出均一无光的沙面。主要作用：去除工件表面的毛刺、铸件熔渣及其他缺陷和污垢；改善合金机械性能；取得均一的表面消光效果。

5.刷光的原理及作用

刷光是借助刷光轮的旋转刷除产品表面的毛刺、污垢等。对铝合金拉说就是对产品进行拉丝处理，主要目的是起到装饰的作用

6.滚光的原理及作用

滚光是将工件放入盛有磨料和化学溶液的滚筒中，借助滚筒的旋转使工件与磨料、工件与工件相互摩擦已达到抛光的效果

手机外壳阳极氧化做好必须把控哪几点？

随着铝制品加工的发展，铝制品表面处理的代表-阳极氧化越来越受到手机行业的关注。如苹果推出的Iphone6S：通过表面阳极氧化处理，既能得到很高的硬度，又能得到天空灰、玫瑰金等效果。

经阳极氧化处理获得的氧化膜，厚度一般在5-20um，硬质阳极氧化膜厚度可达60-2500um。为什么诸如苹果、华为、小米等手机巨头如此青睐阳极氧化，我们来具体看看阳极氧化能够带来什么？

一．阳极氧化膜能带来什么？

1、较高的硬度

阳极氧化膜的硬度比铝基体高得多：基体的硬度为HV100左右，普通阳极氧化膜的硬度约HV300，而硬质阳极氧化膜可达到HV500左右。

阳极氧化膜不仅硬度较高，而且有较好的耐磨性，尤其是表面层多孔的氧化膜具有吸附润滑剂的能力，还可进一步改善表面的耐磨性能。

2、较高的耐蚀性

一般认为，汗水腐蚀性非常强，很多金属很容易被汗水腐蚀。而阳极氧化膜耐腐蚀性强，因为它是氧化物，不导电，即使沾到汗渍腐蚀也很慢。

经测试，纯铝的阳极氧化膜比铝合金的阳极氧化膜耐蚀性好。这是由于合金成分夹杂或形成金属化合物不能被氧化或被溶解，而使氧化膜不连续或产生空隙，从而使氧化膜的耐蚀性大为降低。所以，一般经阳极氧化后所得的膜必须进行封闭处理，阳极氧化处理，才能提高其耐蚀性能。

阳极氧化膜的应用与它的阳极氧化技术及其结构特征有着密切的关系。 随着铝阳极氧化电解液的种类不同，可以得到阻挡型氧化物薄膜(Barrier-TypeAn2odicOxide)和多孔型氧化物薄膜(Porous-TypeAnodicOxide)。在含有硼酸-硼酸钠混合水溶液和酒石酸胺、柠檬酸、乙二醇等水溶液中进行阳极氧化时，可得到阻挡型氧化物薄膜。因为这些水溶液对氧化物的溶解能力弱，所以在铝表面形成致密的阻挡层氧化物膜。阻挡型氧化膜结构并不是均匀层，而是多层结构。Kobayashi等人通过透射电镜(TEM)研究了纯铝阳极氧化膜阻挡层结构后发现[9]，在. Ammonium Bromide 氧化液中生成的阻挡型氧化膜为非晶相，阳极氧化加工，而阳极氧化之前在空气中加热到550℃，15min处理后，非晶相会部 分转变为γ′-Al2O3，其γ′-Al2O3厚度约0.2μm，并发现随阳极氧化电位升高，γ′-Al2O3 相厚度增大。Chen等人研究纯铝箔在85℃磷酸氢二胺氧化液中阳极氧化膜的TEM结构也发现类似规律，铝箔表面的氧化膜晶化程度随电流密度下降而增大;随阳极电位升高而增大，且晶相γ′-Al2O3较非晶相Al2O3有更高的介电稳定性。Chiu等人的研究结果表明，预先退火处理的1%Al-0.5%Si-Cu合金在酒石酸中阳极氧化之后，其铝合金表面氧化膜层也主要是由非晶态***构成，中间夹以弥散分布的γ′-Al2O3，实验结果还发现γ′-Al2O3***中有多孔特征出现，这一现象也被众多研究者观察到。目前，对此解释有两种说法，其一是非晶相向晶相转变过程中体积收缩引起多孔产生;其二是阳极氧化过程中产生的氧气倾向于在Al2O3晶相周围偏聚，从而形成包围晶相的多孔结构。铝及铝合金在***、铬酸、磷酸及草酸等酸性溶液中阳极氧化处理时，一般可得到多孔型氧化物薄膜，进一步研究发现多孔质氧化膜由两层膜组成。紧靠基体铝的一层为阻挡层，外面的一层为多孔质层，它是由***有圆孔的六方形棱柱体构成。多孔质层的厚度取决于电解氧化时间，电流密度和电解液温度等，电解时间越长，电流密度越大，则多孔质层越厚。而多孔的孔径大小则与电解液种类有关，一般***膜、草酸膜、铬酸膜孔径依次增大。特别有趣的近期发现是在氧化期间，采用突然降低电压或突然增加电压的方法，阳极氧化，可以得到氧化膜孔形状发生分支结构。当电压突然降低，膜孔在某一个分支点上形成分支;从图3b看出，当电压突然增加，膜孔在某一个结点上形成会聚。根据膜孔在某一个点上分支或会聚的原理可以人为地控制整个氧化膜层各个邻位膜孔的大小，这对于将铝阳极氧化薄膜应用到磁学、光电及光学等领域有着重要的意义。
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