陽極氧化膜結構、性質

陽極氧化膜由兩層組成，多孔的厚的外層是在具有介電性質的致密的內層上上成長起來的，后者稱為阻擋層（也稱活性層）。用電子顯微鏡觀察研究，膜層的縱橫面幾乎全都呈現(xiàn)與金屬表面垂直的管狀孔，它們貫穿膜外層直至氧化膜與金屬界面的阻擋層。以各孔隙為主軸周圍是致密的氧化鋁構成一個蜂窩六棱體，稱為晶胞，整個膜層是又無數(shù)個這樣的晶胞組成。阻擋層是又無水的氧化鋁所組成，薄而致密，具有高的硬度和阻止電流通過的作用。阻擋層厚約0.03-0.05μm，為總膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外層主要是又非晶型的氧化鋁及小量的水合氧化鋁所組成，此外還含有電解液的陽離子。當電解液為硫酸時，膜層中硫酸鹽含量在正常情況下為13%-17%。氧化膜的大部分優(yōu)良特性都是由多孔外層的厚度及孔隙率所覺決定的，它們都與陽極氧化條件密切相關。

富坤陽極氧化

1、陽極氧化的作用是耐蝕, 耐刮, 增加質感, 提高產(chǎn)品的附加價值,。

2、為了氧化后的產(chǎn)品表面更光滑，手感更好那么必須采用打磨、拉絲后陽極氧化。

3、一般噴砂工序是在氧化處理前做的, 目的使外觀有細致的砂感 ，可以 掩飾材料的瑕疵， 如刮碰傷、 合模線等.。

鋁材對陽極氧化的影響

工業(yè)中使用的鋁合金有兩大類，即變形鋁合金和鑄造鋁合金。

1、 變形鋁合金  不同牌號的變形鋁合金具有不同的成分、熱處理工藝和相應的加工形態(tài)，因此它們分別具有不同的陽極氧化特性。按照鋁合金系，從強度1xxx系純鋁到強度7xxx系鋁鋅鎂合金。      

1xxx系鋁合金又稱“純鋁”,一般不用于硬質陽極氧化。但在光亮陽極氧化和保護性陽極氧化具有很好的特性。  　2xxx系鋁合金又稱“鋁銅鎂合金”，由于合金中的Al-Cu金屬間化合物在陽極氧化時易溶解，因此難以生成致密的陽極氧化膜，在保護性陽極氧化時，其耐腐蝕性更差，因此此系列的鋁合金不易陽極氧化。      

3xxx系鋁合金又稱“鋁錳合金”，不會使陽極氧化膜的耐腐蝕性下降，但是由于Al-Mn金屬間化合物質點，會使陽極氧化膜呈現(xiàn)灰色或灰褐色。

4xxx系鋁合金又稱“鋁硅合金”，由于此合金含有硅成分，會使陽極氧化膜呈灰色，硅含量越高，顏色越深。因此也不易陽極氧化。      

5xxx系鋁合金又稱“鋁美合金”，是一種用途較廣的鋁合金系，耐蝕性也好，可焊性也好。此系列鋁合金可以陽極氧化，如果鎂含量偏高時，其光亮度不夠。典型的鋁合號：5052。      　　

6xxx系鋁合金又稱“鋁鎂硅合金”，在工程應用尤為重要，主要用于擠壓型材，此系列合金可以做陽極氧化，典型的牌號：6063，6463（主要適用于光亮陽極氧化）。強度高的6061和6082合金的陽極氧化膜不能超過10μm，否則會使陽極氧化膜呈現(xiàn)淺灰色或黃灰色，其耐腐蝕性也明顯低于6063和6463。

2、鑄造鋁合金。鑄造鋁合金和壓鑄件一般含有較高的硅含量，陽極氧化膜都是呈深色的，不可能得到無色透明的氧化膜，隨著硅含量的增加，陽極氧化膜的顏色從淺灰色到深灰色直至黑灰色。因此鑄造鋁合金不適合于陽極氧化。

鋁型材陽極氧化理論解析

陽極氧化時陽極反應，由于電解質是強酸性的：陽極電位較高，因此陽極反應首先是水的電解，產(chǎn)生初生態(tài)的 [O] ，氧原子立即在陽極對鋁件表面發(fā)生化學級化反應，生成氧化鋁，即薄而致密的陽極氧化膜。這一過程與初始電壓、電流密度的大小有密切關系。

生成的氧化膜在酸性一電解液中，產(chǎn)生化學溶解作用。部分氧化膜在電解液中的溶解又是必須的，否則由于膜的電絕緣性，將阻止電流的繼續(xù)通過而影響級化膜的繼續(xù)生成。

陰極反應：陰極只是起導電作用和析氫反應，當鋁合金的其他合金元素在陽極過程中溶解后，有可能在陰極上沉積析出。

氧化膜的成長過程包含著相輔相成的兩個方面：

1、膜的電化學生成過程。

2、膜的化學溶解過程。

兩者缺一不可，而且必須使膜層的生成速度恒大于溶解速度，這樣才能獲得較厚的氧化膜。為此，所選擇的電解液性質及工藝規(guī)范都必須具備這些條件。

在陽極氧化過程中，由于電位差的作用，帶電質點相對于固體壁發(fā)生電滲液流。電滲液流的存在，是陽極氧化膜得以增長的一個必要條件。

?鋁合金陽極氧化的工藝

1.陽極氧化的常用工藝    

鋁合金陽極氧化的常用工藝有：硫酸陽極氧化工藝、鉻酸陽極氧化工藝、草酸陽極氧化工藝和磷酸陽極氧化工藝。的是硫酸陽極氧化。

2.硫酸陽極氧化

目前國內外廣泛使用的陽極氧化工藝就是硫酸陽極氧化，和其他方法相比他在生產(chǎn)成本、氧化膜特點和性能上都具有很大優(yōu)勢，它成本低、膜的透明性好、耐腐蝕耐摩擦性好、著色容易等優(yōu)點。它是以稀硫酸作電解液，對產(chǎn)品進行陽極氧化，膜的厚度可達5um—20um，膜的吸附性好，無色透明，工藝簡單，操作方便。

3.鉻酸陽極氧化

鉻酸陽極氧化得到的膜較薄，只有2－5um，能保持工件原有的精度和表面粗糙度；孔隙率低難染色，不做封孔也可使用；膜層軟，耐磨性較差但彈性好；耐腐蝕力較強，鉻對鋁的溶解度小，使和縫隙內殘留液對部件的腐蝕較小，適于鑄件等結構件，該工藝在軍事上用得較多。同時可以對部件質量進行檢驗，在裂紋處褐色電解液就會流出，很明顯。

4.草酸陽極氧化

草酸對鋁的氧化膜溶解性小，所以氧化膜孔隙率低，膜層耐磨性和電絕緣性比硫酸膜好；但草酸氧化成本高是硫酸的3~5倍；同時草酸在陰極和陽極都會被反應，導致電解液穩(wěn)定性差；草酸氧化膜的色澤易隨工藝條件變化，導致產(chǎn)品產(chǎn)生色差，所以該工藝應用受到一定限制。但草酸可做硫酸氧化添加劑使用較常見。

5.磷酸陽極氧化

氧化膜在磷酸電解液中溶解比硫酸大，因此氧化膜薄（只有3um），同時孔徑大。因磷酸膜有較強的防水性，可阻止膠黏劑因水合而老化使膠接劑的結合力比較好，所以主要用于印刷金屬板的表面處理和鋁工件膠接的預處理。