鋁陽極氧化膜最常采用的封閉方法

鋁陽極氧化膜最常采用的封閉方法是沸水封閉和醋酸鎳封閉工發色處理藝。而這兩種常用封閉工藝的弊端是鋁氧化膜經封閉處理後，其表面容易產生令人厭惡的白色或灰色粉狀物，業界稱之為封閉“粉霜”或“封閉華”。在鋁制品陽極氧化前除油處理方面，大多數工廠仍沿用弱堿化學除油或苛性鈉除油洗白，但近年來，已有越來越多的工廠采用添加表面活性劑的方法進行除油。利用表面活性劑的獨特理化性質、降低表面張力、乳化、增溶發泡和本身對堿、硬水等有良好化學穩定性的作用，來提高了除油淨化效果，並使堿性表面形成一層泡沫層，抑制堿霧逸出，減少污染，改善操作條件。

鋁陽極氧化加工也叫鋁陽極氧化加工，將鋁或其合金置於相應電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽極，在特定條件和外加電流作用下，進行電解。陽極的鋁或其合金陽極氧化，表面上形成氧化鋁薄層，其厚度為5～20微米，硬質陽極氧化膜可達60～200微米。為適應新時代的要求，塑料瓶包裝材料除要求能滿足市場對包裝質量和數量等日益提高的要求外，其發展必須以節省資源，節約能源，用後易回收利用，易處置或被易環境笑納貨降解為技術開發的出發點，塑料瓶包裝新材料、新工藝、新技術、新產品不斷湧現，並正向高性能、多功能、積極采用新能源、新技術、拓寬應用領域以及塑料瓶包裝與環保協調發展等方面發展。

鋁陽極氧化的鋁材采用磷化、噴粉的裝飾方法有很大的競爭能力，而且必然會在國內掀起熱潮，這是事物發展的必然規律。但是，預料本世紀內還不可能全面替代陽極氧化著色方法。其理由是:第一，從國情分析，我國建築鋁材啟用才10年，人們仍把具有金屬質感的鋁著色材看作是氣派、豪華的像征，這一消費心理短時間不會改變。而噴粉塗裝法失去金屬質感，未必馬上被人們接受。這與國外情況不同，國外鋁型材使用已達30年，人們求變的心理使艷麗多彩的塗裝鋁材極易被消費者接受。第二，粉末塗裝的復蓋層是高分子化合物，在耐光、耐曬、耐氣候性等方面遠不及陽極氧化著色鋁材，因而作為半永久性的建築鋁門窗將仍以陽極氧化著色材為主。但需改變清一色的古銅外觀，增加花色品種，如金黃、暗紅、紫紅、花紋著色等，以形成競爭態勢。粉末塗飾的鋁材以其本身的特點在建築、商場、家庭的內裝飾方面將占優勢。

鋁陽極氧化的分類：主要有鋁陽極氧化、硬質氧化、鑄件氧化、鋁陽極氧化，電解著色、染料著色、各種表面導電氧化等。具體如下：鋁陽極氧化主要包括：本色氧化、彩色氧化、本色酸性砂面氧化、本色堿性砂面氧化。各種電解著色主要包括：仿不鏽鋼色、古銅色、黑色氧化、金色氧化等。氧化鋁是金屬鋁在空氣中不易被腐蝕的原因。純淨的金屬鋁極易與空氣中的氧氣反應，生成一層薄的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露於空氣中鋁表面。這層氧化鋁薄膜能防止鋁被繼續陽極氧化。這層氧化物薄膜的厚度和性質都能通過一種稱為陽極處理陽極防腐的處理過程得到加強。

硬質陽極氧化效果評估及著色效果體現

表面熱處理及工業表面鍍層等都是為了使得產品鋁件加工件獲得硬陽處理一定的保護層，當然對於鋁合金硬質陽極氧化來說，表面處理的作用是多樣化陽極處理的，有的通過硬質陽極氧化，使得其表面獲得一定的陽極氧化層，以防止空氣中的化學反應等。所以這就需要我們對不同材質的硬質氧化有著不同的陽極氧化工藝。再者就是對硬質陽極氧化標准也有著一定的差異：

一、多方法下的硬質氧化效果評估

1、硫酸硬質氧化效果評估

對於硬質氧化廠家來說硫酸法成分簡單穩定，操作容易，低溫陽極氧化可獲得數十至數百微米的硬質膜。硫酸硬質氧化的主要缺陷是一般要在低溫下進行，而且受鋁合金組成的影響很大。

2、混合酸常溫硬質陽極氧化效果評估

混合酸常溫硬質陽極氧化是指以硫酸為主，加入少量草酸等二元酸，以獲得較厚的膜，同時擴大使用溫度的上限電鍍，可允許將陽極氧化溫度提高到10-20℃之間，這點有別於工業熱處理下的鋁合金硬質氧化，所獲得陽極氧化膜的特征與硫酸陽極氧化膜相似。降低硬質氧化廠家生產成本，使膜層更加平滑、光潔、細密，厚度更大，硬度更高。

二、硬質氧化著色處理技術要求體現

硬質氧化自然顯色處理的主要問題是陽極氧化膜是否均勻。色調與材料、合金成分的析出狀態固溶狀態、晶粒大小有關，即與加工工藝過程有關。

溶液顯色時易出現的問題是色調不均，顏色的方向性、混色和顯色速度降低，在硬質氧化廠家看來這些缺陷與顯色時電流分布、雜質混入、電極比、電解液成分及陽極氧化線的預處理等因素有鋁表面處理關。

鋁陽極氧化後表面生成氧化膜厚度為多少

國內鋁陽極氧化著色引進線有擠壓、陽極氧鋁表面處理化著色全套引進，單一引進陽極氧化著色線，中外合資進口全套生產線等三種類型。無論哪種形式，其設備備件和工藝添加劑均依靠進口。這種靠“洋面包”過日子的狀況困擾著許多企陽極處理業。除少數生產出口材料及沿海開放省市的工廠有部分外彙自主權，可繼續進口配件和藥品外，許多企業均難以為繼。引進線添加劑國產化是必然的發展趨勢，這是國內自力更生，立於世界民族之林的精神體現。但為何現在還未能全面替代進口添加劑，電鍍阻礙引進線國產化的主要原因意識上的原因:改革開放，引進國外先進技術，加速國家建設，無疑是明智之舉。但國內在引進技術方面陷入了極大的盲目性，既花費了國家巨額外彙，又阻礙了民族工業的發展。與此同時，也有輕視國內研究成果的傾向，妨礙了國內科技成果的推廣應用。技術上的原因:縱觀鋁行業現狀，陽極氧化著色技術人才都是從冶金、熱處理、機加工等專業轉行的，主持改革工藝難免有困難。

鋁陽極氧化著色功能覆層技術，包括低溫化學硬質氧化塗層技術及超深層鋁合金硬質氧化改性技術，它運用物理、化學或物理化學等技硬陽處理。技術手段來改變“材料及其鋁合金硬質氧化成份和組織結構”，其特點是保持基體材料固有的特征，又賦予硬質氧化所要求的各種性能，從而適應各種技術和服役環境對材料的特殊要求，因而它是制造和材料學科最為活躍的技術領域，又是涉及硬質氧化處理與塗層技術的交叉學科。鋁合金材料因其特有的優勢使得該材料具有廣泛的應用領域，這主要是由於鋁材料具有的可塑性強、耐高溫等特性。與此同時，鋁合金硬質氧化加工技術等鋁表面處理技術得到了進一步的發展，使得鋁合金的應用範圍進一步擴大。

鋁的化學性質活潑，在干燥空氣中鋁的表面立即形成厚約5nm的致密氧化膜，使鋁不會進一步陽極氧化並能耐水；但鋁的粉末與空氣混合則極易燃燒；熔融的鋁能與水猛烈反應，高溫下能將許多金屬氧化物還原為相應的金屬；鋁是兩性的，既易溶於強堿，也能發色處理溶於稀酸。鋁在大氣中具有良好的耐蝕性，但純鋁的強度低，只有通過合金化才能得到可作結構材料使用的各種鋁合金。將鋁及其合金置於適當的電解液中作為陽極進行通電處理，此處理過程稱為陽極氧化。經過陽極氧化，鋁表面能生成厚度為幾個至幾百微米的氧化膜。這層氧化膜的表面是多孔蜂窩狀的，比起鋁合金的天然氧化膜，其耐蝕性、耐磨性和裝飾性都有明顯的改善和提高。采用不同的電解液和工藝條件，就能得到不同性質的陽極氧化膜。

溫度和時間對LD31鋁合金型材陽極氧化膜厚度的影響

氧化膜厚度是影響鋁材表面封孔和著色均一電鍍性的主要因素陽極處理。而氧化膜的生長和性能要受到槽液溫度、持續陽極氧化時間、合金成分、電流密度、硫酸濃度等多種因素的制約。本文就生產實踐中槽液溫度和持續陽極氧化時間對氧化膜厚度的影響進行了探討，並找出了對應關系。

鋁及鋁合金材料在空氣或水中能夠生成一層自然氧化膜，從而提高了鋁材的耐蝕性。但這層自然氧化膜厚度通常僅有0。05～0。15μm，在很多腐蝕介質作用下往往產生腐蝕而破壞。鋁合金型材經陽極氧化處理後可生成厚度為0。5～250μm的多孔氧化膜，由於這層膜具有吸附能力，可以進行封孔並染成各種顏色，使鋁材在耐磨、耐蝕、美觀、使用壽命等方面有很大提高，因而陽極氧化處理已廣泛應用於鋁及鋁合金材料的表面處理鋁表面處理工藝中。

1。氧化膜形成機理和氧化膜結構

陽極氧化著色分廠鋁型材氧化著色生產線處於東莞市大朗鎮水口“投產於2014年10月，引進的生產工藝。其工藝流程如下：

其工藝參數(陽極氧化)為：
電流密度：1。0～1。5A/dm2；硫酸濃度：160～190g/l；槽流溫度：14～23℃；
持續時間：25～40min；Al含量：＜18g/l。

在上述工藝條件下硬陽處理，生產了約50t鋁型材產品，發現同批產品的氧化膜厚度存在較大偏差，經過對56掛氧化膜厚度不理想的鋁型材(以10～12μm作為理想膜厚)進行檢驗。

通電後陽極氧化的過程實質是水的電解，電解時陰極上放出氫氣。即：
2H+＋2e- → H2↑ (1-1)
在陽極上產生初生態(O)，並與陽極金屬鋁化合而生成無水氧化鋁膜。即：
4OH¯- 4e¯ → 2H2O+O2↑ (1-2)
2Al3+＋3O2¯→Al2O3＋放熱反應 (1-3)
在很短的時間內(一般可認為是在通電後幾秒鐘)便形成層薄而致密的氧化膜，一部分膜由於和硫酸起反應而發生溶解。即：
Al2O3＋3H2SO4 → Al2(SO4)3＋3H2O (1-4)
於是，原本致密的氧化膜變得多孔，最終形成如圖1所示的結構。 氧化膜層的結構是以錐形針孔為中心的發色處理密實六棱柱蜂窩狀結構，錐形針孔直徑為100～500，隨著每個六棱柱體的不斷生長，電阻也逐漸增大，當膜厚的生長速度等於膜的溶解速度時，膜厚也就不變了，最大膜厚將取決於采用的槽液成分和工藝條件。

當其它工藝條件穩定在一定範圍時，槽液溫度及陽極氧化持續時間就成了影響膜厚的主要因素。在膜厚小於10μm時氧化膜的耐磨、耐光、耐蝕性能較差，熱穩定性能較低，使用壽命較短；而膜厚大於12μm後，鋁材的光澤性漸差，著色後的色差不均也會越來越明顯。故膜厚應以10～12μm為佳。

鋁陽極氧化的陽極氧化時間選擇

鋁陽極氧化時間的選擇，取決於電解液濃陽極處理度，溫度，陽極電流密度和所需要的膜厚。相同條件下，當電流密度恆定時，陽極氧化膜的生長速度與陽極氧化時電鍍間成正比；但當陽極氧化膜生長到一定厚度時，由於膜電阻升高，影響導電能力，而且由於溫升，膜的溶解速度增大，所以膜的生長速度會逐漸降低，到最後不再增加。

③陽極氧化時間的計算：陽極氧化時間(t)=膜鋁表面處理厚K•電流密度K為電解常數，取0。26-0。32，t單位為分鐘。

鋁合金陽極氧化的時間怎麼算的

鋁在陽極氧化中，硫酸濃度為170kg立方，溫度為20電流密度為1。1a平方釐米，氧化膜厚為10個微米，它的氧化時間該怎麼算？

以300KA中間下料預焙槽為例：效應系數0。3次/槽日，硬陽處理效應時間5min，電流效率93%，一個陽極效應少產原鋁：300×0。335發色處理5×5÷60=8。4kg，噸鋁電耗增加158kwh。這種能量在生產中大多轉化為熱能，使電解槽極距間溫度急劇升高。