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氧化鋁材的原理和工藝
閱讀：232 發(fā)布時間：2009-11-14氧化鋁材的原理和工藝
深圳市全化科技有限公司 技術(shù)部
1）陽極氧化的種類陽極氧化早就在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用,冠以不同名稱的方法繁多， 歸納起來有以下幾種分類方 法：
按電流型式分有：直流電陽極氧化；交流電陽極氧化；以及可縮短達(dá)到要求厚度的生產(chǎn)時間，膜層既厚又均勻致密，且抗蝕性顯著提高的脈沖電流陽極氧化。按電解液分有：硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機酸為主溶液的自然著色陽極氧化。按膜層性質(zhì)分有：普通膜、硬質(zhì)膜（厚膜）、瓷質(zhì)膜、光亮修飾層、半導(dǎo)體作用的阻擋層等陽極氧化。直流電硫酸陽極氧化法的應(yīng)用zui為普遍，這是因為它具有適用于鋁及大部分鋁合金的陽極氧化處理；膜層較厚、硬而耐磨、封孔后可獲得更好的抗蝕性；膜層無色透明、吸附能力強極易著色；處理電壓較低，耗電少；處理過程不必改變電壓周期，有利于連續(xù)生產(chǎn)和實踐操作自動化；硫酸對人身的危害較鉻酸小， 貨源廣， 價格低等優(yōu)點。近十年來，我國的建筑業(yè)逐步使用鋁門窗及其它裝飾鋁材， 它們的表面處理生產(chǎn)線都是采用這種方法。
陽極氧化膜結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與應(yīng)用
1） 陽極氧化膜的結(jié)構(gòu) 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(zhì)的致密的內(nèi)層上成長起來的， 后者稱為阻擋層（亦稱活性層）。
?。?） 阻擋層 阻擋層是由無水的A12O3所組成， 薄而致密， 具有高的硬度和阻止電流通過的作用。
?。?） 多孔的外層 氧化膜多孔的外層主要是由非晶型的A12O3及少量的r-A12O3.H2O還含有電解液的陰離子。氧化膜的絶大部分優(yōu)良特性，如抗蝕、耐磨、吸附、絕緣等性能都是由多孔外層的厚度及孔隙率所決定的，然而這兩者卻與陽極氧化條件密切相關(guān)，
因此可通過改變陽極化條件來獲得滿足不同使用要求的膜層。膜厚是陽極氧化制品一個很主要的性能指針， 其值的大小直接影響著膜層耐蝕、耐磨、絕緣及化學(xué)著色能力。在常規(guī)的陽極氧化過程中， 膜層隨著時間的增加而增厚。在逹到zui大厚度之后， 則隨著處理時間的延長而逐漸變薄， 有些合金如A1-Mg、A1-Mg-Zn合金表現(xiàn)得特別明顯。因此， 氧化的時間一般控制在逹zui大膜厚時間之內(nèi)。
2） 陽極氧化膜的性質(zhì)與應(yīng)用
陽極氧化膜具有較高的硬度和耐磨性、*的附著能力、較強的吸附能力、良好的抗蝕性和電絕緣性及高的熱絕緣性。由于這些特異的性能，使之在各方面都獲得了廣泛的應(yīng)用。以鋁或鋁合金制品為陽極置于電解質(zhì)溶液中， 利用電解作用， 使其表面形成氧化鋁薄膜的過程， 稱為鋁及鋁合金的陽極氧化處理。鋁陽極氧化的原理實質(zhì)上就是水電解的原理。當(dāng)電流通過時， 將發(fā)生以下的反應(yīng)：在陰極上，按下列反應(yīng)放出H2：2H ++2e → H2 在陽極上， 4OH – 4e→ 2H2O + O2，析出的氧不僅是分子態(tài)的氧 （O2），還包括原子氧（O）， 以及離子氧（O-2）， 通常在反應(yīng)中以分子氧表示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化， 形成無水的A12O3膜：
4A1 + 3O2 = 2A12O3 + 3351J 應(yīng)指出， 生成的氧并不是全部與鋁作用， 一部分以氣態(tài)的形式析出。
陽極氧化的種類陽極氧化早就在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。冠以不同名稱的方法繁多， 歸納起來有以下幾種分類方法：
按電流型式分有：直流電陽極氧化；交流電陽極氧化；以及可縮短達(dá)到要求厚度的生產(chǎn)時間，膜層既厚又均勻致密，
且抗蝕性顯著提高的脈沖電流陽極氧化。
按電解液分有：硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機酸為主溶液的自然著色陽極氧化。
按膜層性質(zhì)分有：普通膜、硬質(zhì)膜（厚膜）、瓷質(zhì)膜、光亮修飾層、半導(dǎo)體作用的阻擋層等陽極氧化。
直流電硫酸陽極氧化法的應(yīng)用zui為 普遍，
這是因為它具有適用于鋁及大部分鋁合金的陽極氧化處理；膜層較厚、硬而耐磨、封孔后可獲得更好的抗蝕性；膜層無色透明、吸附能力強極易著色；處理電壓較低，耗電少；處理過程不必改變電壓周期，
有利于連續(xù)生產(chǎn)和實踐操作自動化；硫酸對人身的危害較鉻酸小， 貨源廣， 價格低等優(yōu)點。近十年來，
我國的建筑業(yè)逐步使用鋁門窗及其它裝飾鋁材， 它們的表面處理生產(chǎn)線都是采用這種方法。