阳极氧化
《铝合金建筑型材》国标草案编制说明
第二部分：GB 《铝合金建筑型材第2部分
阳极氧化、着色型材》国家标准草案编制说明
1任务来源
阳极氧化膜由于具有抗腐蚀、耐磨、容易着色和装饰效果好等优良性能，阳极氧化、着色处理作为我国铝合金建筑型材最早的一种表面处理方式，生产的阳极氧化、着色型材广泛应用于建筑门窗和幕墙。阳极氧化、着色型材国家标准也已修订了4版，分别是GB/T 5237-1985、GB/T 5237-1993（阳极氧化、着色型材部分）、GB/T 和GB 。为了使我国的阳极氧化、着色型材国家标准与国际接轨，积极采用新的技术和试验方法，删除部分不合理的试验方法，由全国有色金属标准化技术委员会提出，对《铝合金建筑型材第2部分: 阳极氧化、着色型材》进行修订。本次修订主要是在原标准的基础上，参考日本标准JIS H8601-1999和欧盟标准QUALANOD《建筑用铝表面阳极氧化膜质量标志规定》制订的。
2 工作简况
（1）2004年10月13日在广东省佛山市金都酒店，由全国有色金属标准化技术委员会组织召开了《铝合金建筑型材》试验工作会议，来自全国质检、生产及相关单位共11家22位代表对铝合金建筑型材表面处理的性能及试验方案进行了具体和详细的讨论，确定了铝合金阳极氧化膜型材的试验方案和专题试验大纲，确定了试验进度和试验分工。
（2）在《铝合金建筑型材》试验工作会议的基础上，全国有色金属标准化技术委员会以有色标委（2004）第38号发文“关于开展《铝合金建筑型材》试验工作的通知”，确定由国家质检中心、华南质检中心、广东兴发集团有限公司、广东坚美铝型材厂有限公司、福建省南平铝业有限公司、福建闽发铝业有限公司、深圳华加日铝业有限公司、佛山市罗南铝业有限公司等8个单位，对铝合金型材阳极氧化膜按试验方案和专题试验大纲的要求分别进行全面试验。
（3）2005年7月，由全国有色金属标准化技术委员会在北京组织召开了《铝合金建筑型材》试验的小结会议，相关试验单位对铝合金型材阳极氧化膜专题试验进行了阶段性总结，明确未完成的试验进度及需完善的试验内容。
（4）2005年11月8日至10日由全国有色金属标准化技术委员会在海南组织召开了《铝合金建筑型材第2部分: 阳极氧化、着色型材》任务落实会，会议确定了阳极氧化型材的修订思路。
（5）2006年4月6日至10日在广州市华燕宾馆由全国有色金属标准化技术委员会组织召开了《铝合金建筑型材》试验研究报告会和《铝合金建筑型材第2部分: 阳极氧化、着色型材》草案稿讨论会，来自全国70个单位的120名代表参加了会议。会议对标准草案稿进行了认真、热烈的讨论，确定了标准的主要技术指标和试验方法，并明确了标准的修订方向。
3．标准的制定原则、标准的主要内容说明与试验结果
标准制定原则
（1）本标准中主要技术指标和试验方法是参考日本标准JIS H8601-1999《铝及铝合金的阳极氧化皮膜》和欧盟标准QUALANOD《建筑用铝表面阳极氧化膜质量标志规定》进行编制。
（2）本标准的绝大部分技术指标和试验方法采用原标准的内容，修订了氧化膜的封孔质量试验方法和指标，采用硝酸预浸的磷铬酸法试验，失重不大于40mg／dm2，并删除了氧化膜的滴碱试验方法和指标要求
标准的主要内容说明
3.2.1 牌号、状态、规格和表面处理方式
本标准对阳极氧化型材的表面处理方式做出规定，表1包含以下内容：
（1）阳极氧化后的氧化膜应是银白色的，多数采用硫酸溶液做电解液。对于有颜色的阳极氧化膜不适用于本标准。例如，采用草酸、酒石酸等做电解液生成的黄色氧化膜不适合采用本标准。
（2）规定了三种主要表面处理方式，即阳极氧化（银白色）、阳极氧化+电解着色、阳极氧化+有机着色，对于铝型材的表面预处理未规定。随着铝型材加工技术和工艺的发展，各种铝型材预处理技术和工艺层出不穷，有喷砂处理、扫纹处理、电解抛光、化学抛光、拉丝等。通过专题试验结果，不同的铝型材预处理方式对阳极氧化膜的影响很小，只要其表面处理方式符合表1的要求，都在本标准的允许范围。
3.2.2阳极氧化膜的质量
（1）阳极氧化膜的质量是本标准的强制性条款，规定了阳极氧化膜的厚度级别及要求，厚度级别分为AA10、AA15、AA20和AA25四个等级。阳极氧化的厚度是阳极氧化膜的最主要性能指标之一，直接影响阳极氧化膜的耐蚀性、耐磨性等，所以作为本标准的强制条款强制执行。需要说明的是，在本条中出现的“附录B”不是标准的强制条款，只是作为本标准的资料性附录。
（2）本标准的阳极氧膜厚度级别是根据我国铝合金阳极氧化、着色型材的生产应用现状和国际贸易的需要，参考日本工业标准JIS H8601:1999《铝合金阳极氧化膜》制定的。本标准中的氧化膜厚度要求及用途与国内外标准的对比见表1。在修订本标准过程中，未将AA10以下的阳极氧化膜纳入本标准，有以下几方面原因：
a）我国铝合金建筑型材绝大多数是门窗、幕墙型材，门窗、幕墙型材的阳极氧化膜厚度最低应达到AA10级，所以将AA10级作为最低级别，以保证标准的适用性。
b）日本工业标准JIS H8601:1999《铝合金阳极氧化膜》中将阳极氧化膜厚度分为六级，分别为AA3、AA5、AA6、AA10、AA15、AA20、AA25，其中AA10以下的阳极氧化型材主要用于厨房用具、日用品、装饰品和家电配件等，我国标准体系中将此部分内容作为一般工业用阳极氧化型材纳入GB/T8013《铝及铝合金阳极氧化膜规范》中。
表1 ×阳极氧化膜的厚度要求及用途与国外标准的对比
材的国际贸易提供了技术支持，消除了我国阳极氧化型材在国际贸易中的技术壁垒问题。对于阳极氧化膜厚度，×《铝合金建筑型材第2部分: 阳极氧化、着色型材》与国内外标准对比差异性见表1。从表1可知，的阳极氧化膜厚度指标完全等同于日本标准JISH8601和欧盟标准QUALANOD，与美国标准AAMA611有一定的差异性，主要是AAMA611规定氧化膜的表观密度和氧化膜质量。没有将氧化膜的表观密度和氧化膜质量要求纳入本标准，原因如下：
a)在阳极氧化型材的国际贸易中，很少采用美国标准AAMA611，常采用日本标准JISH8601、欧盟标准QUALANOD或者国家标准，在技术要求中很少要求氧化膜的表观密度和氧化膜质量要求。
b) 氧化膜的表观密度和氧化膜质量要求一般适用于功能性氧化膜，对于装饰用铝合金建筑型材氧化膜，常使用平均膜厚和局部膜厚来确定氧化膜厚度的均匀性，不要求氧化膜的表观密度和氧化膜质量要求。
c)在氧化膜的表观密度和氧化膜质量的检测中，其检测方法相当于氧化膜厚度的质量损失法，检
测方法较复杂。
3.2.3 氧化膜的封孔质量
本条是标准的强制性条款，规定了氧化膜的封孔质量要求，采用硝酸预浸的磷铬酸法试验，失重不大于40mg／dm2。阳极氧化膜的封孔质量，直接影响其耐腐蚀性，是阳极氧化膜的最主要性能指标之一。
本标准的采用了硝酸预浸的磷铬酸法试验，该试验方法是参考欧盟标准QUALANOD制定的，非等效采用了EN12373-7：1999《铝及铝合金阳极氧化硝酸预浸的磷铬酸浸蚀试验后按质量损失评定阳极氧化膜的封孔质量》，目前采用的国家标准是GB/T 《铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜的封孔质量评定硝酸预浸的磷铬酸法》。×《铝合金建筑型材第2部分: 阳极氧化、着色型材》的封孔质量与国内外标准对比差异性见表2。
表2国内外标准中阳极氧化型材封孔质量及试验方法的差异
氧化膜，硝酸预浸的影响较大，但对于封孔良好的试样，硝酸预浸的影响较小，从而提高了鉴别氧化膜封孔质量的灵敏度，与实际应用有较强的相关性。因此，本标准采用硝酸预浸的磷铬酸法作为阳极氧化膜封孔质量的检测方法是适合的。
但从专题试验数据表明，经硝酸预浸的封孔质量数值高于未经硝酸预浸的封孔质量数值。经硝酸预浸封孔质量合格的样品，其与未经硝酸预浸封孔质量的差值都在10mg／dm2以内。经硝酸预浸封孔质量不合格的样品，其与未经硝酸预浸封孔质量的差值都大于10mg／dm2，而且以上试验数据为全国各地铝型材企业提供样品的检测数据。因此，本标准将阳极氧化膜的封孔质量采用硝酸预浸的磷铬酸法试验，失重不大于40mg／dm2是合适的，与美国标准AAMA611规定的指标一致。经硝酸预浸与未经硝酸预浸的封孔质量试验结果对比见表3所示。
表3 经硝酸预浸与未经硝酸预浸的封孔质量试验结果对比见
本标准规定了电解着色、有机着色的型材氧化膜的颜色偏差要求。对于电解着色和有机着色的型材，同一种颜色均有深浅的差异。由于电解着色、有机着色的型材氧化膜的颜色的特殊性，其颜色和色差应符合供需双方协商认可的实物标样要求。日本工业标准JIS H8601:1999《铝合金阳极氧化膜》、ISO7599和欧洲QUALANOD标准对氧化膜的颜色偏差要求与本标准一致，美国标准AAMA611采用色差仪，对照标样，按AATCC试验方法，与样色的色差不超过5DE（CMC）。在实际应用中，由于采用色差仪法检测电解着色、有机着色型材氧化膜的颜色偏差时容易受氧化膜的光泽、表面状态影响，检测数据的重现性不高，因此本标准没有采用色差仪法。国内外标准中阳极氧化膜的色差要求及试验方法见表4。
表4 国内外标准中阳极氧化膜的色差要求及试验方法
本标准规定了阳极氧化膜的耐蚀性试验方法和指标要求，耐蚀性采用铜加速醋酸盐雾试验（CASS），其指标要求与日本工业标准JIS H8601:1999《铝合金阳极氧化膜》一致，美国标准AAMA611-02《建筑用铝阳极氧化膜》采用中性盐雾试验（NSS），欧盟标准QUALANOD《建筑用铝表面阳极氧化膜质量标志规定》采用乙酸盐雾试验（AASS），具体对比见表5。
表5国内外标准中阳极氧化膜的盐雾试验方法及要求
由于中性盐雾试验（NSS）试验时间较长，不适合于快速检验的需要，很少使用。对于乙酸盐雾试验（AASS），主要用于考察涂层的膜下腐蚀性能，一般用于检验粉末喷涂或油漆喷涂涂层的膜下腐蚀性能。据资料介绍，欧洲部分国家的检测中心或企业为实现快速检验的需要，对于阳极氧化膜均采用铜加速醋酸盐雾试验（CASS）和乙酸盐雾试验（AASS）2种试验方法。
3.2.6 氧化膜的耐蚀性
本标准规定的阳极氧化膜耐磨性,反映其抗机械磨损的性能。耐磨性的性能指标和试验方法是参照日本工业标准JIS H8601:1999《铝合金阳极氧化膜》制订的，但由于本标准采用的试验用砂与JIS H8601不同，所以两标准之间的耐磨性指标均不同。
3.2.7 氧化膜的滴碱试验
《铝合金建筑型材第2部分: 阳极氧化、着色型材》中的滴碱试验是参考日本工业标准JIS H8601:1999《铝合金阳极氧化膜》进行修订的，但试验方法略有差异，日本标准JIS H8601:1999采用A、B两种方法，中的滴碱试验采用A种试验方法。在JIS H8601:1999标准中，规定了AA20以上的阳极氧化膜不适用于滴碱试验，而采用B种方法即电偶耐碱试验。滴碱试验中采用目视观察汽泡法观察汽泡比较困难，因人而异，人为因素较大。滴碱试验虽能从一定程度上考察了阳极氧化膜的耐碱腐蚀性，但经十多年的实践总结，该试验方法可操作性差，试验误差大，试验结果的重现性差。由于阳极氧化膜的耐碱差，一般通过盐雾试验检验其耐腐蚀性，美国AAMA611标准和欧盟标准QUALANOD 都均未要求滴碱试验。因此，本标准与相比，取消了阳极氧化膜的滴碱试验。
3.2.8 氧化膜的耐侯性
本标准规定了阳极氧化膜耐紫外光的性能。氧化膜的耐候性能主要是为了检验产品室外长久的暴露时颜色的耐久性。这种耐久性主要取决于着色方式和所使用的着色介质。由于工艺上的不同，有机着色膜的耐候性比电解着色膜色差，所以本标准规定经313B荧光紫外灯人工加速老化试验测试，经300h连续照射后，电解着色膜色差至少应达到1级，有机着色膜色差至少应达到2级，从性能指标上反应出两种阳极氧化着色磨的优劣。
人工耐候性试验主要有氙弧灯和紫外灯加速试验两种，本标准规定氧化膜的耐候性采用313B荧光紫外灯人工加速老化试验测试，试验方法和指标是参考日本工业标准JIS H8601:1999《铝合金阳极氧化膜》制定的，日本标准有人工灯和紫外灯两种试验测试方法。美国标准AAMA611-02《建筑用铝阳极氧化膜》的耐候性采用弗罗里达自然耐候试验，欧盟标准QUALANOD《建筑用铝表面阳极氧化膜质量标志规定》的耐候性采用耐光牢度试验。由于自然耐候试验未有相应的试验数据，相关的性能指标和试验方法需在后续的专题试验中补充。
3.2.9 氧化膜的外观质量
本标准规定了阳极氧化、着色型材的外观质量要求。规定距型材端头80mm以内允许局部无膜或电灼伤的原因是型材阳极氧化时需对型材一端或两端固定，以确保型材通电良好，但在型材固定部位
可能存在局部无膜或电灼伤，只要其长度在距型材端头80mm以内，都在本标准的允许范围。
4标准水平分析
本标准在本标准是在原标准的基础上，参考日本标准JIS H8601-1999和欧盟标准QUALANOD《建筑用铝表面阳极氧化膜质量标志规定》制订的，本标准的各项性能指标要求相当于日本标准，达国际先进水平。
5 预期效果
随着强制性国家标准×《铝合金建筑型材第2部分: 阳极氧化、着色型材》的实施，将进一步规范国内铝合金建筑型材市场，保证阳极氧化、着色型材质量，提高铝合金建筑型材的国际竞争力，使我国铝合金建筑型材技术标准与先进国家标准更加协调，更好地规避铝合金建筑型材的国际贸易壁垒。
铝表面阳极氧化处理方法
铝表面阳极氧化处理方法 一、表面预处理 无论采用何种方法加工的铝材及制品，表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷，如灰尘、金属氧化物（天然的或高温下形成的氧化铝薄膜）、残留油污、沥青标志、人工搬运手印（主要成分是脂肪酸和含氮的化合物）、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。因此在氧化处理之前，用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗，使其裸露纯净的金属基体，以利氧化着色顺利进行，从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。 （一）脱脂 铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。几种脱脂方法及主要工艺列于表-1。在这些方法中，以碱性溶液特别是热氢氧化钠溶液的脱脂最为有效。 表-1 脱脂及主要工艺 脱脂方法溶液组成用量g/L 温度/度时间min 后处理备注 有机溶剂汽油、四氯化碳、三氯乙烯等适量常温或蒸汽适当无浸蚀 表面活性剂肥皂、合成洗涤剂适量常温-80 适当. 水清洗无浸蚀 碱性溶液NaOH 50-200 40-80 0.5-3 水洗后用100-500g/L硝酸溶液中和及除挂灰脱脂兼腐蚀除去自然氧化，硝酸可用稀硫酸+铬酸代替 十二水磷酸钠NaOH硅酸钠40-608-1225-30 60-70 3-5 水清洗NaOH可用40-50g/L 碳酸钠代替，总碱度按NaOH计算为1.6%-2.5% 多聚磷酸钠碳酸钠磷酸钠一水硼酸钠葡萄糖酸液体润湿剂15.64.84.84.80.3ml0.1ml 60 12-15 水清洗使用前搅拌4个小时 十二水磷酸钠硅酸钠液体肥皂50-7025-353-5 75-85 3-5 水清洗 碳酸钠磷酸钠25-4025-40 75-85 适当水清洗 磷酸钠碳酸钠NaOH 20106 45-65 3-5 水清洗 强碱阻化除油剂40-60 70 5 水清洗除油不净可延长处理时间 酸性溶液硫酸50-300 60-80 1-3 水清洗 硝酸162-354 常温3-5 水清洗松化处理 磷酸硫酸表面活性剂3075 50-60 5-6 水清洗 磷酸（85%）丁醇异丙醇水100%40%30%20% 常温5-10 水清洗溶液组成以体积记 电解溶液阳极氧化用电解质常温适当交流电或阴极电流电解 NaOH 100-200 常温0.5-3 水清洗后中和铝制品为阴极，电流密度为4-8A/dm2 乳化溶液石蜡三乙醇胺油酸松油水8.0%0.25%0.5%2.25%89% 常温适当水清洗溶液组成以体积记
阳极氧化工艺流程
阳极氧化工艺流程 阳极氧化已经慢慢淘汰了，现在已经升级到了微弧氧化，可以做镁和铝合金产品，原理都是一样，通过有机溶剂做为介质，采用尖端放电，在产品表面生成保护膜，类似於陶瓷层。外观除了一些起跑引起的颜色问题，是很难看出来的，主要通过，盐雾、耐摩擦、电导率、电击穿等测试来判定膜层的好坏。工艺:除油--水洗--水洗--阳极反应--水洗--封闭--烘烤铝 制品阳极氧化工艺流程铝制品阳极氧化通用的工艺流程如下：铝工件→上挂具→脱脂→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→阳极氧化→水洗→去离子水洗→染色或电解着色→水洗→去离子水洗→封闭→水洗→下挂具对于要求高光亮度的铝制品，可采用如下的工艺流程：铝工件→机械抛光→脱脂→水洗→中和→水洗→化学或电化学抛光→水洗→阳极氧化→水洗→去离子水洗→染色或电解着色→水洗→去离子水洗→封闭→水洗→机械光亮铝及铝合金阳极氧化着色工艺流程(图) 铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程1、主题内容与适用范围：本规程规定了铝及铝合金阳极氧化、着色、电泳生产的工艺和操作的技术要求及规范。2、工艺流程（线路图）基材→装挂→脱脂→碱蚀→中和→阳极氧化→电解着色→封孔→电泳涂漆→固化→卸料包装→入库3、装挂：3.1装挂前的准备。3.1.1 检查导电梁、导电杆等导电部位能否充分导电、并定期打磨、清洗或修理。3.1.2准备好导电用的铝片和铝丝。3.1.3检查气动工具及相关设备是否正常。3.1.4核对流转单或生产任务单的型号、长度、支数、颜色、膜厚等要求是否与订单及实物相符。3.1.5根据型材规格（外接圆尺寸、外表面积等）确定装挂的支数和间距、色料间距控制在型材水平宽度的1.2倍左右，白料间距控制在型材宽度的1倍左右。3.1.6选择合适的挂具，确保正、副挂具的挂钩数与型材的装挂支数一致。3.2 装挂：3.2.1装挂时应先挂最上面一支，再固定最下面一支，然后将其余型材均匀排布在中间、并旋紧所有铝螺丝。3.2.2装挂前在型材与铝螺丝间夹放铝片，以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。3.2.3装挂时，严禁 将型材全部装挂在挂具的下部或上部。3.2.4装挂的型材必须保持一定的倾斜度（>5°）以 利于电泳或着色时排气，减少斑点（气泡）。3.2.5装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。3.2.6易弯曲、变形的长型材，在型材的中间部位增加一支挂具或采用铝丝吊挂以防型材间碰擦或触碰槽内极板，而擦伤或烧伤型材表面。3.2.7选用副杆挂具时，优先选用插杆，采用铝丝绑扎时，一定要间隔均匀，露头应小于25mm。3.2.8截面大小、形状悬殊的型材严禁装挂在同一排上。3.2.9装挂或搬运型材，必须戴好干净手套，轻拿轻放、爱护、防护好型材表面，严禁野蛮操作。3.2.10装挂或搬运型材时必须加强自检和互检，不合格的型材严禁装挂，表面沾有油污或铝屑（毛刺）的型材必须采取适当的措施处理干净。3.2.11剔除不合格型材后，必须按订单支数及时补足。 3.2.12装挂区的型材不宜存放太久，以防废气腐蚀型材表面。3.2.13认真填写《装挂记录》和《氧化工艺流程卡》上装挂部分的记录，准确计算填写每挂氧化面积，随时核对订单，确
阳极氧化新工艺
近十年来，我国的铝氧化着色工艺技术发展较快，很多工厂已采用了新的工艺技术，并且在实际生产中积累了丰富的经验。已经成熟和正在发展的铝及其合金阳极氧化工艺方法很多，可以根据实际生产需要，从中选取合适的工艺。 在选取氧化工艺之前，应对铝或铝合金材质情况有所了解，因为，材料质量的优劣、所含成份的不同，是会直接影响到铝制品阳极氧化后的质量的。关于这一点，洪九德、范济同志已有专门论述(参看《电镀与涂饰》1982年第2期P.27)。比如，铝材表面如有气泡、划痕、起皮、粗糙等缺陷，经阳极氧化后，所有疵病依然会显露出来。而合金成份，对阳极氧化后的表面外观，也产生直接的影响。比如，含1～2%锰的铝合金，氧化后呈棕蓝色，随铝材中含锰量的增加，氧化后的表面色泽从棕蓝色到深棕色转化。含硅0.6～1.5%的铝合金，氧化后呈灰色，含硅3～6%时，呈白灰色。含锌的呈乳浊色，含铬的呈金黄至灰色的不均匀色调，含镍的呈淡黄色。一般而言，只有含镁和含钛量大于5%的铝含金，经氧化后可以得到无色透明且光亮、光洁的外观。 在选择好铝及铝合金材料后，自然就要考虑到选取合适的阳极氧化工艺。目前，我国广泛应用的硫酸氧化法、草酸氧化法及铬酸氧化法，均在手册、书刊上有过详细的介绍，不必赘述。本文谨就目前在国内正在发展中的一些新工艺，以及国外的一些方法，作扼要的介绍。 一、国内已发展的新工艺 (一)草酸-甲酸混合液交流快速氧化 采用草酸-甲酸混合液，是因为考虑到甲酸是一种强氧化剂，在这样的槽液中，甲酸起到对氧化膜内层(阻挡层和障壁层)加速溶解，从而使成为多孔层(即氧化膜外层)的作用。这种槽液的导电率可以得到提高(即可提高电流密度)，使氧化膜能快速生成。与纯草酸氧化法相比，这种溶液能使生产率提高37.5%，减少电耗量(草酸氧化法耗电量为3.32度/平方米，此法为2度/平方米)，节约电力40%。 工艺配方为:草酸4～5%、甲酸0.55%，三相交流44士2伏，电流密度2～2.5A/d㎡，温度30±2℃。 (二)混合酸氧化 此法于1976年正式纳入日本国家标准，并为日本北星日轻家庭用品株式会社所采用。其特点是成膜快，膜的硬度、耐磨、耐腐蚀性能都比普通的硫酸氧化法高，膜层呈银白色，适用于印花、着色产品。我国铝制品行业赴日考察后，于1979年开始推荐使用。其推荐工艺配方为:H2SO4 10～20%，COOHCOOH·2H2O 1～2%，电压10～20V，电流密度1～3A/d ㎡，温度15～30℃，时间30分钟。 (三)瓷质氧化 瓷质氧化主要以铬酸、硼酸、草酸钛钾为电解质，用高电压和较高温度作电解处理。其膜层外观像瓷器上的釉，有高度的抗腐蚀性能，耐磨性能良好，膜层可用有机或无机的染料染色，使外观有特殊的光泽和色泽。目前多应用于铝炊具、打火机、金笔等产品上，很受群众喜爱。 (四)国防色氧化 国防色氧化主要应用在军用铝制品的装饰上，因而要求有特殊的防护作用。氧化膜呈军绿色、无光泽、耐磨耐用，防护性能良好。工艺是:首先进行草酸氧化，生成金黄色膜层后，再用高锰酸钾20g/l、H2SO41g/l的溶液进行阳极氧化处理而成。沈阳铝制品厂曾应用此工艺生产军用水壶及炊具用品。 (五)多色氧化 将已染色而未封闭的阳极氧化层，用铬酸或草酸润湿，使CrO3铺展，已染色的制品的
阳极氧化
7.3 铝及其合金的氧化处理 铝及铝合金的氧化处理的方法主要有两类：①化学氧化，氧化膜较薄，厚度约为0.5～4微米,且多孔，质软，具有良好的吸附性，可作为有机涂层的底层，但其耐磨性和抗蚀性能均不如阳极氧化膜；②电化学氧化，氧化膜厚度约为5～20微米（硬质阳极氧化膜厚度可达60～200微米），有较高硬度，良好的耐热和绝缘性，抗蚀能力高于化学氧化膜，多孔，有很好的吸附能力。 7.3.1铝及铝合金的化学氧化处理 铝及铝合金的化学氧化处理设备简单，操作方便，生产效率高，不消耗电能，适用范围广，不受零件大小和形状的限制。 铝及铝合金化学氧化的工艺按其溶液性质可分为碱性氧化法和酸性氧化法两大类。 按膜层性质可分为:氧化物膜、磷酸盐膜、铬酸盐膜、铬酸－磷酸盐膜。 <1>铝及铝合金碱性铬酸盐化学氧化溶液的配方及工艺条件如表7－4。
注：①配方1，2适用于纯铝，铝镁合金，铝锰合金和铝硅合金的化学氧化。膜层颜色为金黄色，但后二种合金上得到的氧化膜颜色较暗。碱性氧化液中得到的膜层较软，耐蚀性较差，孔隙率较高，吸附性好，适于作为涂装底层。 ②配方3中加入硅酸钠，获得的氧化膜为无色，硬度及耐蚀性略高，孔隙率及吸附性略低，在硅酸钠的质量分数为2％的溶液中封闭处理后可单独作为防护层用，适合于含重金属铝合金氧化用。 溶液中，室温下 ③工件经氧化处理后为提高耐蚀性，可在20g/L的CrO 3 钝化处理5～15s，然后在低于50℃温度下烘干。 <2>铝及铝合金酸性铬酸盐化学氧化溶液配方及工艺条件如表7－5。 注：①配方1得到的氧化膜较薄，韧性好，耐蚀性好，适用于氧化后需变形的铝及铝合金，也可用于铸铝件的表面防护，氧化后不需要钝化或填充处理。
阳极氧化的原理及相关知识
阳极氧化的原理及相关知识 铝/铝合金阳极氧化的原理 内容：以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成氧 化铝薄膜的过程，称为铝及铝合金的阳极氧化处理。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时，将发生以下的反应： 在阴极上,按下列反应放出H2 : 2H + +2e 宀H2 在阳极上,40H -4e T 2H2O + O2, 析出的氧不仅是分子态的氧（02）,还包括原子氧（0）,以及离子氧（0-2）,通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的1203膜：4A1 + 302 = 2A12O3 + 3351J 应指出，生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气态的形式析出。阳极氧化的种类阳极氧化早就在工业上得到广泛应用。冠以不同名称的方法繁多，归纳起来有以下几种分类方法：按 电流型式分有：直流电阳极氧化；交流电阳极氧化；以及可缩短达到要求厚度的生产时间，膜层既厚又均匀致密，且抗蚀性显着提高的脉冲电流阳极氧化。按电解液分有：硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。按膜层性质分有：普通膜、硬质膜（厚膜）、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍，这是因为它具有适用于铝及大部分铝 合金的阳极氧化处理；膜层较厚、硬而耐磨、封孔后可获得更好的抗蚀性；膜层无色 透明、吸附能力强极易着色；处理电压较低，耗电少；处理过程不必改变电压周期，有利于连续生产和实践操作自动化；硫酸对人身的危害较铬酸小，货源广，价格低等优点。近十年来，我国的建筑业逐步使用铝门窗及其它装饰铝材，它们的表面处理生产线 都是采用这种方法。 铝及铝合金阳极氧化法综述
阳极氧化工艺流程
铝及铝合金阳极氧化着色工艺流程及原辅材料 铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程 1、工艺流程（线路图） 基材→装挂→脱脂→碱蚀→中和→阳极氧化→电解着色→封孔→电泳涂漆→固化→卸料包装→入库 2、装挂： 2.1装挂前的准备。 2.1.1检查导电梁、导电杆等导电部位能否充分导电、并定期打磨、清洗或修理。 2.1.2准备好导电用的铝片和铝丝。 2.1.3检查气动工具及相关设备是否正常。 2.1.4核对流转单或生产任务单的型号、长度、支数、颜色、膜厚等要求是否与订单及实物相符。 2.1.5根据型材规格（外接圆尺寸、外表面积等）确定装挂的支数和间距、色料间距控制在型材水平宽度的1.2倍左右，白料间距控制在型材宽度的1倍左右。 2.1.6选择合适的挂具，确保正、副挂具的挂钩数与型材的装挂支数一致。 2.2 装挂： 2.2.1装挂时应先挂最上面一支，再固定最下面一支，然后将其余型材均匀排布在中间、并旋紧所有铝螺丝。 2.2.2装挂前在型材与铝螺丝间夹放铝片，以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。 2.2.3装挂时，严禁将型材全部装挂在挂具的下部或上部。 2.2.4装挂的型材必须保持一定的倾斜度（>5°）以利于电泳或着色时排气，减少斑点（气泡）。 2.2.5装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。 2.2.6易弯曲、变形的长型材，在型材的中间部位增加一支挂具或采用铝丝吊挂以防型材间碰擦或触碰槽内极板，而擦伤或烧伤型材表面。． 2.2.7选用副杆挂具时，优先选用插杆，采用铝丝绑扎时，一定要间隔均匀，露头应小于25mm。 2.2.8截面大小、形状悬殊的型材严禁装挂在同一排上。 2.2.9装挂或搬运型材，必须戴好干净手套，轻拿轻放、爱护、防护好型材表面，严禁野蛮操作。 2.2.10装挂或搬运型材时必须加强自检和互检，不合格的型材严禁装挂，表面沾有油污或铝屑（毛刺）的型材必须采取适当的措施处理干净。 2.2.11剔除不合格型材后，必须按订单支数及时补足。 2.2.12装挂区的型材不宜存放太久，以防废气腐蚀型材表面。 2.2.13认真填写《装挂记录》和《氧化工艺流程卡》上装挂部分的记录，准确计算填写每挂氧化面积，随时核对订单，确保型号、支数、颜色不出差错。
阳极氧化工艺流程完整版
阳极氧化工艺流程 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
铝及铝合金阳极氧化着色工艺流程及原辅材料 铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程 1、工艺流程（线路图） 基材→装挂→脱脂→碱蚀→中和→阳极氧化→电解着色→封孔→电泳涂 漆→固化→卸料包装→入库 2、装挂： 装挂前的准备。 2.1.1检查导电梁、导电杆等导电部位能否充分导电、并定期打磨、清洗或修理。 准备好导电用的铝片和铝丝。 检查气动工具及相关设备是否正常。 核对流转单或生产任务单的型号、长度、支数、颜色、膜厚等要求是否与订单及实物相符。 根据型材规格（外接圆尺寸、外表面积等）确定装挂的支数和间距、色料间距控制在型材水平宽度的倍左右，白料间距控制在型材宽度的1倍左右。 选择合适的挂具，确保正、副挂具的挂钩数与型材的装挂支数一致。 装挂： 装挂时应先挂最上面一支，再固定最下面一支，然后将其余型材均匀排布在中间、并旋紧所有铝螺丝。 装挂前在型材与铝螺丝间夹放铝片，以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。 装挂时，严禁将型材全部装挂在挂具的下部或上部。 装挂的型材必须保持一定的倾斜度（>5°）以利于电泳或着色时排气，减少斑点（气泡）。 装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。
易弯曲、变形的长型材，在型材的中间部位增加一支挂具或采用铝丝吊挂以防型材间碰擦或触碰槽内极板，而擦伤或烧伤型材表面。 选用副杆挂具时，优先选用插杆，采用铝丝绑扎时，一定要间隔均匀，露头应小于25mm。 截面大小、形状悬殊的型材严禁装挂在同一排上。 装挂或搬运型材，必须戴好干净手套，轻拿轻放、爱护、防护好型材表面，严禁野蛮操作。 装挂或搬运型材时必须加强自检和互检，不合格的型材严禁装挂，表面沾有油污或铝屑（毛刺）的型材必须采取适当的措施处理干净。 剔除不合格型材后，必须按订单支数及时补足。 装挂区的型材不宜存放太久，以防废气腐蚀型材表面。 认真填写《装挂记录》和《氧化工艺流程卡》上装挂部分的记录，准确计算填写每挂氧化面积，随时核对订单，确保型号、支数、颜色不出差错。 认真做好交接班手续和工作区的环境卫生。 3、氧化台生产前的准备工作： 检查各工艺槽的液面高度，根据化验报告单调整各槽液浓度，确保槽液始终符合工艺要求，并经常清除槽液中的污物。 检查行车、冷冻机、整流器、循环酸泵、水泵、转移车、固化炉等设备是否正常，如有异常应及时排除，严禁带病运行。 检查纯水洗槽和自来水洗槽的PH（或电导率）和洁净度、不符合工艺要求的应及时更换或补水溢流。 打开碱蚀、热纯水槽、封孔槽的蒸汽或冷却水，打开氧化槽、着色槽、电泳槽的循环冷却系统，确保槽液均匀、温度达到工艺要求。 检查罗茨风机和抽、排风机，并在生产前开启。 认真核对《氧化工艺流程卡》，明确生产要求，准备好比色用色板。 4、氧化台操作的通用要求： 每次吊料不准超过两挂，并且两挂之间必须保持一定的间距，以防型材之间的碰擦伤。 型材吊进、吊出槽液时必须斜进、斜出，倾斜度应控制在30°左右。
阳极氧化完整工艺流程
陽極氧化工藝流程名词解释Ⅰ机械与化学表面处理 金属需经过抛光或刷光，随后除油及脱脂，检查外观质量，以为后续处理工序作表面准备。Ⅱ阳极氧化 通过认为的手段，形成一层厚氧化铝膜，即阳极氧化膜。即吸附氧化膜。这是吸附着色的先决条件。Ⅲ染色 在阳极氧化膜之微孔结构内沉积染料分子。Ⅳ封孔 封住微细孔，使染料固定于氧化膜内。吸附着色的理论依据吸附现象是采用染料水溶液浸渍染色的特点。与其他着色技术不同的是，其产生颜色之化合物并非产生自工艺本身而是存在于开初的介质中。“吸附”这一术语的意思是染料分子沉积并积聚氧化膜微孔的内表面，此阳极氧化膜的孔隙率为氧化膜的20m2/g。导致吸附的是铝氧化膜与染料分子之间的键合力起作用。这键合是不稳定的，相反，吸附在阳极氧化膜上的染料（染色强度）与溶液中的染料之间达到平衡。倘若溶液的染料浓度增大，则吸附量会增大，直至达到饱和点（颜色强度最大）时为止。又倘若溶液的燃料浓度下降，比如下降到零，而水中又全无亲质，便会出现解吸附，导致褪色合色料扩散。因此，在完成染色之后的多孔膜封闭工序是必不可少的。尽管染料迅速吸附，但整个着色过程的速度并非取决这一原始的现象，而是取决于染料分子随后怎样进入狭窄的微孔内。这一过程以略低的速率进行。分子的直径平均为0.0025µm，而用硫酸直流氧化法制备的阳极氧化膜的
微孔平均直径为0.02µm。 ***********************************************************铝的级别和铝的阳极氧化铝材的物理成分以及级别是吸附着色是否成功的重要因素。铝材分为高纯铝、纯铝和合金铝。高纯铝只含不超过痕量（不超过0.05%，依次排级）的亲质金属；纯铝的亲质金属含量不超过1%。由于铝本身的强度不足以应付各种用途，因而相当多是与其他金属形成合金，主要的是镁、锌、锰、铜等。合金中的这些成分越高。耐机械磨损性便越强，但对装饰性着色的适应性则相对的越差。吸附着色本身是不会改善阳极氧化膜的物理特性的。Ⅰ质量要求 必须选用阳极氧化级的铝材，才能保证在阳极氧化和着色后仍然能保持吸引人的外观。这一级别的铝材是专门为阳极氧化和着色而特别制备并经过特别检测的。Ⅱ合金成分对色泽和透明度的影响 铝和铝合金原有的颜色分别随其纯度级别与所含成分不同而异。而吸附着色的色调又受原来的底色所影响。1 镁量大于5%时，阳极氧化膜会暗哑；2 含锰及铬量即使低至仅1%，氧化膜便带黄色，超过此含量时，金属色调便会变的暗黑；3 硅有使氧化膜带灰色的趋向，不过，很大程度上取决于它存在于合金中的形式。如果以固溶体形式存在而含量低于1%时，它不会使氧化膜明显暗哑。超过此含量及以非固溶体形式存在时，金属就会呈浑浊的灰色。有一种特别的含硅3%~6%的铝合金就被称为“灰色调和金”。
阳极氧化常见问题分析
铝的阳极氧化是以铝或铝合金作阳极，以铅板作阴极在硫酸、草酸、铬酸等水溶液中电解，使其表面生成氧化膜层。其中硫酸阳极氧化处理应用最为广泛。 铝和铝合金硫酸阳极氧化氧化膜层有较高的吸附能力，易进行封孔或着色处理， 更加提高其抗蚀性和外观。阳极氧化膜层厚一般3～15μm，铝合金硫酸阳极氧化工艺操作简单，电解液稳定，成本也不高，是成熟的工艺方法，但在硫酸阳极 化过程中往往免不了发生各种故障，影响氧化膜层质量。认真总结分析故障产生的原因并采取有效预防措施，对提高铝合金硫酸阳极氧化质量有重要的现实意 义。 1常见故障及分析 (1)铝合金制品经硫酸阳极氧化处理后，发生局部无氧化膜，呈现肉眼 可见的黑斑或条纹，氧化膜有鼓瘤或孔穴现象。此类故障虽不多见但也有发生。 上述故障原因，一般与铝和铝合金的成分、组织及相的均匀性等有关， 或者与电解液中所溶解的某些金属离子或悬浮杂质等有关。铝和铝合金的化学成分、组织和金属相的均匀性会影响氧化膜的生成和性能。纯铝或铝镁合金的氧化膜容易生成，膜的质量也较佳。而铝硅合金或含铜量较高的铝合金，氧化膜则较难生成，且生成的膜发暗、发灰，光泽性不好。如果表面产生金属相的不均匀、 组织偏析、微杂质偏析或者热处理不当所造成各部分组织不均匀等，则易产生选择性氧化或选择性溶解。若铝合金中局部硅含量偏析，则往往造成局部无氧化膜或呈黑斑点条纹或局部选择性溶解产生空穴等。另外，如果电解液中有悬浮杂质、尘埃或铜铁等金属杂质离子含量过高，往往会使氧化膜出现黑斑点或黑条纹，影响氧化膜的抗蚀防护性能。 (2)同槽处理的阳极氧化零件，有的无氧化膜或膜层轻薄或不完整，有 的在夹具和零件接触处有烧损熔蚀现象。这类故障在流酸阳极氧化工艺实践中往 往较多发生，严重影响铝合金阳极氧化质量。 由于铝氧化膜的绝缘性较好，所以铝合金制件在阳极氧化处理前必须牢 固地装挂在通用或专用夹具上，以保证良好的导电性。导电棒应选用铜或铜合金材料并要保证足够接触面积。夹具与零件接触处，既要保证电流自由通过，又要尽可能减少夹具和零件间的接触印痕。接触面积过小，电流密度太大，会产生过热易烧损零件和夹具。无氧化膜或膜层不完整等现象，主要是由于夹具和制件接触不好，导电不良或者是由于夹具上氧化膜层未彻底清除所致。 (3)铝合金硫酸阳极氧化处理后，氧化膜呈疏松粉化甚至手一摸就掉，特别是填充封闭后，制件表面出现严重粉层，抗蚀性低劣。这一类故障多发生在夏季，尤其是没有冷却装置的硫酸阳极化槽，往往处理1-2槽零件后，疏松粉化现象就会出现，明显地影响氧化膜的质量。 由于铝合金阳极氧化膜电阻很大，在阳极氧化工艺过程中会产生大量焦耳热，槽电压越高产生热量越大，从而导致电解液温度不断上升。所以在阳极氧化过程中，必须采用搅拌或冷却装置使电解液温度保持在一定范围。一般情况下，温度应控制在13～26℃，氧化膜质量较佳。若电解液温度超过30℃，氧化膜会产生疏松粉化，膜层质量低劣，严重时发生“烧焦”现象。另外，当电解液温度 恒定时，阳极电流密度也必须予以限制，因为阳极电流密度过高，温升剧烈，氧化膜也易疏松呈粉状或砂粒状，对氧化膜质量十分不利。 (4)偶然发生铝合金硫酸阳极氧化后氧化膜暗淡无光，有时产生点状腐蚀，严重时黑色点状腐蚀显著，导致零件报废，引起较大损失。
铝材阳极氧化工艺流程
铝材阳极氧化工艺流程： 机械抛光——除油——水洗——化学抛光——水洗——阳极氧化——水洗——封闭—机械光亮 化学抛光商品：铝材碱性抛光液 阳极氧化商品：铝材阳极氧化液 封闭商品：铝材着色封闭液 铝材阳极氧化和染色工艺 经过染色法处理的铝制品，颜色美观、鲜艳、抗腐蚀性、耐磨性及绝缘性高于一般的铝制品。将铝的工件悬于适当的电解质溶液内，以此作阳极进行电解。在电解过程中，水中的氢氧根离子在阳极放出电子成为水和新生态的氧，它使铝氧化成较厚的氧化铝膜，因为这个过程是金属制品作阳极被氧化的，所以叫做阳极氧化。铝制品经阳极氧化后，再经着色、封闭、处理即成染色品。 一、染色工艺 1.预处理:铝制件在多次机械加工过程中，沾有较多的油脂、少量磨料、灰尘及有缺陷的氧化膜等，这些物质导电性差，不能进行阳极氧化，故需预先处理。方法是用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作清洗剂，将铝件浸入，用毛刷刷洗，然后风干，再浸入水中，多次清洗。油去尽后，立即用热水冲洗。如果表面生成一层黑色的膜，还要放在32%的硝酸溶液浸泡20秒钟，以便除去黑膜，最后用冷水冲洗干净。浸入蒸馏水中，备作制氧化膜用。 2.阳极氧化: ⑴硫酸电解液的配制:由硫酸18-20公斤和去离子水80-82公斤混合而成，此时溶液比重约为1.125-1.140。有时为了获得防护性能好的氧极氧化膜，通常往硫酸电解液中添加少量草酸。 ⑵氧化工艺:将线路仪表安装好，将要染色铝件作阳极并全部浸入电解液中，然后接通电源，按下列工艺条件控制。 电解液温度控制在12-25℃，阳极电流密度1-2安/分米2，槽中电压13-23伏之间。时间30-40分钟左右。 按上述工艺操作完毕，随时将铝件从电解液中取出，把所沾的酸液用清水冲洗干净，低凹部分更应注意，否则会有白斑出现。酸液清洗干净后，浸入清洁水中备用。 3.染色:铝件经过阳极氧化后，表面形成了能吸附，以共价键或氢键等键型键合而成有色络合物，出现色泽。 ⑴染料选择:染料分无机染料和有机染料两种。无机染料多为无机盐组成，染色时将铝件分别在甲、乙两种化合物溶液中浸泡，生成带色化合物，达到染色目的。 无机染色溶液 染料颜色溶液甲溶液乙染色化合物名称 名称浓度名称浓度 蓝或浅蓝亚铁氰化钾 10-50 氯化铁 10-100 普鲁士蓝 褐色铁氰化钾 10-50 硫酸铜 10-100 铁氰化铜 黑色醋酸钴 50-100 高锰酸钾 15-25 氧化钴 黄色重铬酸钾 50-100 醋酸铅 100-200 重铬酸铅
阳极氧化(20200930054314)
《铝合金建筑型材》国标草案编制说明 第二部分：GB 《铝合金建筑型材第 2 部分 阳极氧化、着色型材》国家标准草案编制说明 1 任务来源阳极氧化膜由于具有抗腐蚀、耐磨、容易着色和装饰效果好等优良性能，阳极氧化、着色处理 作为我国铝合金建筑型材最早的一种表面处理方式，生产的阳极氧化、着色型材广泛应用于建筑门窗和幕墙。阳极氧化、着色型材国家标准也已修订了4版，分别是GB/T 5237-1985 、GB/T 5237-1993 （阳极氧化、着色型材部分）、GB/T 和GB 。为了使我国的阳极氧化、着色型材国家标准与国际接轨，积极采用新的技术和试验方法，删除部分不合理的试验方法，由全国有色金属标准化技术委员会提出，对《铝合金建筑型材第2部分: 阳极氧化、着色型材》进行修订。本次修订主要是在原标准的基础上，参考日本标准JIS H8601-1999和欧盟标准QUALANOD建筑用铝表面阳极氧化膜质量标志规定》制订的。 2 工作简况 （1）2004 年10 月13 日在广东省佛山市金都酒店，由全国有色金属标准化技术委员会组织召 开了《铝合金建筑型材》试验工作会议，来自全国质检、生产及相关单位共11 家22 位代表对铝合 金建筑型材表面处理的性能及试验方案进行了具体和详细的讨论，确定了铝合金阳极氧化膜型材的试验方案和专题试验大纲，确定了试验进度和试验分工。 （2）在《铝合金建筑型材》试验工作会议的基础上，全国有色金属标准化技术委员会以有色标 委（2004）第38 号发文“关于开展《铝合金建筑型材》试验工作的通知”，确定由国家质检中心、 华南质检中心、广东兴发集团有限公司、广东坚美铝型材厂有限公司、福建省南平铝业有限公司、福建闽发铝业有限公司、深圳华加日铝业有限公司、佛山市罗南铝业有限公司等8 个单位，对铝合 金型材阳极氧化膜按试验方案和专题试验大纲的要求分别进行全面试验。 （3）2005 年7 月，由全国有色金属标准化技术委员会在北京组织召开了《铝合金建筑型材》试验的小结会议，相关试验单位对铝合金型材阳极氧化膜专题试验进行了阶段性总结，明确未完成的试验进度及需完善的试验内容。 （4）2005 年11 月8 日至10 日由全国有色金属标准化技术委员会在海南组织召开了《铝合金建筑型材第2部分: 阳极氧化、着色型材》任务落实会，会议确定了阳极氧化型材的修订思路。 （5）2006 年4月6日至10 日在广州市华燕宾馆由全国有色金属标准化技术委员会组织召开了《铝合金建筑型材》试验研究报告会和《铝合金建筑型材第 2 部分: 阳极氧化、着色型材》草案稿讨论会，来自全国70 个单位的120 名代表参加了会议。会议对标准草案稿进行了认真、热烈的讨论，确定了标准的主要技术指标和试验方法，并明确了标准的修订方向。 3．标准的制定原则、标准的主要内容说明与试验结果 标准制定原则 （1）本标准中主要技术指标和试验方法是参考日本标准JIS H8601-1999 《铝及铝合金的阳极
铝合金阳极氧化前处理工艺
铝合金阳极氧化前处理工艺是决定产品外观质量的重要环节，型材机械纹的去除、起砂、亚光、增光等多种质量要求均由前处理工艺决定。传统的前处理工艺分为三种：（1）、碱蚀工艺：由除油→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→氧化组成，即型材经除油后，在碱蚀槽中经碱蚀处理去除机械纹和自然氧化膜、起砂，然后经出光槽除去表面黑灰，即可进行阳极氧化。该工艺的核心工序是碱蚀，型材的表面平整度、起砂的好坏等均由该工序决定。为了达到整平机械纹的目的，一般需碱蚀12-15分钟，铝耗达40-50Kg/T，碱耗达50Kg/T。如此高的铝耗，既浪费资源，又带来严重的环保问题，增加废水处理成本。该工艺已采用了100多年，全球大部分铝材厂沿用至今，直到近两年，才由酸蚀逐渐取代。 （2）、酸蚀工艺：由除油→水洗→酸蚀→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→氧化组成。型材经除油后先酸蚀，后碱蚀，出光，完成前处理。该工艺的核心工序是酸蚀，去机械纹、起砂等均由酸蚀决定。不同于碱蚀，酸蚀的最大优点是去机械纹能力强、起砂快、铝耗低，一般3-5分钟即可完成，铝耗几乎是碱蚀的1/8-1/6。从工作效率和节约资源的角度看，酸蚀无疑是碱蚀工艺的一大进步。然而，酸蚀的环保问题更加突出：酸槽的有毒气体HF的逸出及水洗槽Fˉ的污染。氟化物一般都有剧毒，处理更加困难。另外，酸蚀处理后，型材外观发黑发暗，尽管不得已延续了碱蚀和出光，可增亮一些，但仍然很暗，既增加了工序，又损失了光泽，这些问题至今还没有有效的解决方案。 （3）、抛光工艺：由除油→水洗→抛光→水洗组成，型材经除油后即放入抛光槽，经2-5分钟抛光后，可形成镜面，水洗后可直接氧化。该工艺的核心工序是抛光，去纹、镜面都在抛光槽完成。抛光具有铝耗低、型材光亮的优点，但抛光槽的NOx的逸出，造成严重的环境污染及操作工的身体伤害，同时，昂贵的化工原料成本等因素也制约了该工艺的推广。通观上述三种工艺，虽各有特点，但缺点也比较突出，如碱蚀铝耗高、碱渣多、工效低；酸蚀氟化物污染、型材发暗；抛光污染严重，成本过高等等。这些工艺要么污染了环境，要么浪费了铝资源，要么降低了铝材表面质量，亟待进行工艺改进。 二、整平光亮工艺所谓整平光亮工艺，是继抛光、碱蚀、酸蚀之后推出的一项 新的表面前处理工艺，是对碱蚀、酸蚀工艺的深刻改造和变革，它既具有酸蚀铝耗低、去机械纹能力强、起砂快的优点，又具有抛光的亮丽，但却根本杜绝了抛光NOx污染、酸蚀氟化物污染、碱蚀碱渣污染等弊端，是一项颇具前途、具有革命性的新工艺。 (一)、工艺流程整平光亮工艺比酸蚀、碱蚀要简单得多，甚至比抛光工艺都简单，主要由下述工序组成：整平光亮→水洗→氧化。本工艺的核心是整平光亮，整平机械纹、起砂、光亮等均由整平光亮槽完成，整平光亮后即可氧化，省去除油、碱蚀、中和等工序。 (二)、型材外观经过整平光亮技术处理过的型材具有三大特点：1、平整：在整平剂作用下，1-5分钟内，可完全去掉机械纹，表面特别平整。2、细砂：在起砂剂的作用下，型材表面起了一层均匀细砂，是喷砂和酸蚀技术很难达到的。3、光亮：在光亮剂的作用下，型材表面非常光亮，几乎可跟抛光材媲美。 (三)、适用范围1、建筑型材：银白料经整平光亮后，表面非常平整、光亮、砂粒细腻均匀；着色、染色与整平光亮技术的结合，使得型材表面象经过打蜡处理后一样鲜艳；电泳与整平光亮技术的结合能大幅度提高型材档次。2、工业用材：汽车轮毂、自行车圈、自行车架等用铝合金制成的各类工业用材都可用整平光亮技术处理，以取代机械抛光，提高生产效率及产品档次。3、家用电器：很多家用电器铝制外壳，都可借助本技术提高外观质量。灯饰及装饰用材也可借用本技术。 (四)、工艺规范1、开槽：整平光亮液(开槽液) 2、生产：温度：95－110℃时间：1-5min 3、添加：当槽液液面不能满足生产要求时，应及时补充添加液。补充添加液时一定要补充到初始液位。添加后，应充分搅拌槽液，然后开始生产。 4、管理：整平光亮槽管理非常
铝表面阳极氧化处理方法
铝表面阳极氧化处理方法(一） 一、表面预处理 无论采用何种方法加工的铝材及制品，表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷，如灰尘、金属氧化物（天然的或高温下形成的氧化铝薄膜）、残留油污、沥青标志、人工搬运手印（主要成分是脂肪酸和含氮的化合物）、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。因此在氧化处理之前，用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗，使其裸露纯净的金属基体，以利氧化着色顺利进行，从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。 （一）脱脂 铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。几种脱脂方法及主要工艺 列于表-1。在这些方法中，以碱性溶液特别是热氢氧化钠溶液的脱脂最为有效。 表-1 脱脂及主要工艺 脱脂方法溶液组成用量g/L 温度/度时间min 后处理备注 有机溶剂汽油、四氯化碳、三氯乙烯等适量常温或蒸汽适当无浸蚀 表面活性剂肥皂、合成洗涤剂适量常温-80 适当. 水清洗无浸蚀 碱性溶液 NaOH 50-200 40-80 0.5-3 水洗后用100-500g/L硝酸溶液中和及除挂灰脱脂兼腐蚀除去自然氧化，硝酸可用稀硫酸+铬酸代替 十二水磷酸钠NaOH硅酸钠 40-608-1225-30 60-70 3-5 水清洗 NaOH可用40-50g/L碳酸钠代替，总碱度按NaOH计算为1.6%-2.5% 多聚磷酸钠碳酸钠磷酸钠一水硼酸钠葡萄糖酸液体润湿剂 15.64.84.84.80.3ml0.1ml 60 12-15 水清洗使用前搅拌4个小时 十二水磷酸钠硅酸钠液体肥皂 50-7025-353-5 75-85 3-5 水清洗 碳酸钠磷酸钠 25-4025-40 75-85 适当水清洗 磷酸钠碳酸钠NaOH 20106 45-65 3-5 水清洗
阳极氧化处理
阳极氧化处理 什么是阳极氧化处理 一、表面预处理 无论采用何种方法加工的铝材及制品，表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷，如灰尘、金属氧化物（天然的或高温下形成的氧化铝薄膜）、残留油污、沥青标志、人工搬运手印（主要成分是脂肪酸和含氮的化合物）、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。因此在氧化处理之前，用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗，使其裸露纯净的金属基体，以利氧化着色顺利进行，从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。 二、阳极化处理 铝制品表面的自然氧化铝既软又薄，耐蚀性差，不能成为有效防护层更不适合着色。人工制氧化膜主要是应用化学氧化和阳极氧化。化学氧化就是铝制品在弱碱性或弱酸性溶液中，部分基体金属发生反应，使其表面的自然氧化膜增厚或产生其他一些钝化膜的处理过程，常用的化学氧化膜有铬酸膜和磷酸膜，它们既薄吸附性又好，可进行着色和封孔处理，表-3介绍了铝制品化学氧化工艺。化学氧化膜与阳极氧化膜相比，膜薄得多，抗蚀性和硬度比较低，而且不易着色，着色后的耐光性差，所以金属铝着色与配色仅介绍阳极化处理。 三、其他阳极氧化 1、草酸阳极氧化 对硫酸阳极氧化影响的大部分因素也适用于草酸阳极氧化，草酸阳极氧化可采用直流电、交流电或者交直流电迭加。用交流电氧化比直流电在相同条件下获得膜层软、弹性较小；用直流电氧化易出现孔蚀，采用交流电氧化则可防止，随着交流成分的增加，膜的抗蚀性提高，但颜色加深，着色性比硫酸膜差。电解液中游离草酸浓度为3%-10%，一般为3%-5%，在氧化过程中每A?h约消耗0.13-0.14g，同时每A?h有0.08-0.09g的铝溶于电解液生成草酸铝，需要消耗5倍于铝量的草酸。溶液中的铝离子浓度控制在20g/L以下，当含30g/L铝时，溶液则失效。草酸电解液对氯化物十分敏感，阳极氧化纯铝或铝合金时，氯化物的含量分别不应超过0.04-0.02g/L，溶液最好用纯水配制。电解液温度升高，膜层减薄。为得到厚的膜，则应提高溶液的pH值。直流电阳极氧化用铅、石墨或不锈钢做阴极，其与阳极的面积比为（1：2）-（1：1）之间。草酸是弱酸，溶解能力低，铝氧化时，必须冷却制品及电解液。草酸膜层的厚度及颜色依合金成分而不同，纯铝的膜厚呈淡黄或银白色，合金则膜薄色深如黄色、黄铜色。氧化后膜层经清洗，若不染色可用3.43×10的4次方 Pa压力的蒸汽封孔30-60分钟。 2、铬酸阳极氧化 铬酸阳极氧化工艺见表-4。氧化过程中应经常进行浓度分析，适时添加铬酐。电解的阴极材料可用铅、铁、不锈钢，最好的阳阴面积比为（5：1）-（10：1）。当溶液中三价铬离子多时，可用电解的方法使其氧化成六价铬离子。溶液中的硫酸盐含量超过0.5%，阳极氧化效果不好，硫酸根离子多时可加入氢氧化钡或者碳酸钡使其生成硫酸钡沉淀。溶液中氯化物含量不应超过0.2g/L。溶液中铬含量超过70g/L时就应稀释或更换溶液。铬酸阳极氧化有电压周期变化的阳极氧化方法或恒电压阳极氧化法（快速铬酸法）两种。 3、硬质（厚膜）阳极氧化 硬质阳极氧化是铝及铝合金表面生成厚而坚硬氧化膜的一种工艺方法。硬质膜的最大厚度可达250μm ，纯铝上形成的膜层微硬度为12000-15000MPa，合金的一般为4000-6000MPa，与硬铬镀层的相差无几，它们在低符合时耐磨性极佳，硬质膜的孔隙率约为20%左右，比常规硫酸膜低。
阳极氧化简介
阳极阳极氧氧化处理化处理 铝制品表面的自然氧化铝既软又薄，耐蚀性差，不能成为有效防护层更不适合着色。人工制氧化膜主要是应用化学氧化和阳极氧化。化学氧化就是铝制品在弱碱性或弱酸性溶液中，部分基体金属发生反应，使其表面的自然氧化膜增厚或产生其他一些钝化膜的处理过程，常用的化学氧化膜有铬酸膜和磷酸膜，它们既薄吸附性又好，可进行着色和封孔处理，表-3介绍了铝制品化学氧化工艺。化学氧化膜与阳极氧化膜相比，膜薄得多，抗蚀性和硬度比较低，而且不易着色，着色后的耐光性差，所以金属铝着色与配色仅介绍阳极化处理。 铝制品化学氧化工艺 序号 溶液组成 用量 g/L 温度/度 时间min 应用范围、膜色 备注 1 碳酸钠 铬酸钠 氢氧化钠 45 14 2 85-100 10-20 纯铝、Al—Mg、Al—Mn 合金、灰色 膜层较疏松 2 磷酸 铬酐 氟化钠 硼酸 55 15 3 1 室温 10-15 各种铝合金、 浅绿色 膜层较1的好 3 重铬酸钠 铬酐 氟化钠 3.5-4 3-3.5 0.8 室温 2-3 各种铝合金、 深黄或棕色 溶液pH=1.5 膜层较1的好 4 碳酸钠 铬酸钠 32 15 90-100 3-5 纯铝及含Mg、Mn 和Si 的合金、也可用于含Cu 量少的合金、 灰色 可做油漆底层 5 碳酸钠 铬酸钠 硅酸钠 47 14 0.06-1 90-100 10-15 纯铝、Al—Mn （淡透明银色）、 Al—Mg—Si 硬状态、硬的 Al—Si 和Al—Mg 合金，鲜明金属色 空隙少，不能很好的着色，不宜做油漆底 层
6 铬酸钠 氢氧化胺 0.1 29.6 70-80 20-50 各种铝合金、灰色有斑点 膜层似搪瓷 7 碳酸钠 重铬酸钾 20.4 5 90-100 10-18 各种铝合金、灰色 可在酸溶液中发白 （一）阳极氧化处理的一般概念 1、阳极氧化膜生成的一般原理 以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成氧化铝薄膜的过程，称为铝及铝合金的阳极氧化处理。其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料，如铅、不锈钢、铝等。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时，在阴极上，放出氢气；在阳极上，析出的氧不仅是分子态的氧，还包括原子氧（O）和离子氧，通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的氧化铝膜，生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气态的形式析出。 2、阳极氧化电解溶液的选择 阳极氧化膜生长的一个先决条件是，电解液对氧化膜应有溶解作用。但这并非说在所有存在溶解作用的电解液中阳极氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性质相同。适用于阳极氧化处理的酸性电解液见表-4。 氧化处理的酸性电解液 酸类 电离常数 形成电压 基膜颜色 硫酸 2×10-2（第二次电离的H+） 12-20 透明、无色 铬酸 30-40 不透明、带白色 磺基水杨酸 40-70 透明带灰色 氨基磺酸 30-40 带灰色 磷酸 1.1×10-2（第一次） 7.5×10-8（第二次） 4.8×10-13（第三次） 30-40 透明带白色 焦磷酸 1.4×10-1（第一次） 70-100 带白色
铝表面阳极氧化处理方法
铝表面阳极氧化处理方法(一) 一、表面预处理 无论采用何种方法加工得铝材及制品,表面上都会不同程度地存在着污垢与缺陷,如灰尘、金属氧化物(天然得或高温下形成得氧化铝薄膜)、残留油污、沥青标志、人工搬运手印(主要成分就是脂肪酸与含氮得化合物)、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微得划擦伤等。因此在氧化处理之前,用化学与物理得方法对制品表面进行必要得清洗,使其裸露纯净得金属基体,以利氧化着色顺利进行,从而获得与基体结合牢固、色泽与厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能得人工膜、 (一)脱脂 铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。几种脱脂方法及主要工艺 列于表—１。在这些方法中,以碱性溶液特别就是热氢氧化钠溶液得脱脂最为有效。 表—1 脱脂及主要工艺 脱脂方法溶液组成用量g/L 温度/度时间min 后处理备注 有机溶剂汽油、四氯化碳、三氯乙烯等适量常温或蒸汽适当无浸蚀 表面活性剂肥皂、合成洗涤剂适量常温-８０适当。水清洗无浸蚀 碱性溶液 NaOＨ 50-200 40—80 0。5—３水洗后用100—５０0ｇ／L硝酸溶液中与及除挂灰脱脂兼腐蚀除去自然氧化,硝酸可用稀硫酸+铬酸代替 十二水磷酸钠NaＯH硅酸钠４0—６08-1225—３0 60—7０ 3—５水清洗 NaOH可用4０—5０g/L碳酸钠代替,总碱度按NaOH计算为1.6%—2。５％ 多聚磷酸钠碳酸钠磷酸钠一水硼酸钠葡萄糖酸液体润湿剂１5、64。84、８4、80.3ml0。1ml ６0 12－１5 水清洗使用前搅拌４个小时 十二水磷酸钠硅酸钠液体肥皂 50-7025-３53—５ 75—85 3-5 水清洗 碳酸钠磷酸钠 25－４０2５－４0 75—85 适当水清洗 磷酸钠碳酸钠ＮａOH 20106 ４5－65 ３—5 水清洗