2015年7月13日星期一
鋁陽極氧化處理基礎
在酸性電解液中，以鋁為陽極，經過電解使鋁表面產生氧化膜的材料保護技術。鋁的陽極氧化有多種電解液，但基本上是以硫酸、鉻酸、乙二酸或硼酸為主要組分配制的。其中最常用的是硫酸基的。電源可采用直流、交流或交變直流的。電壓在5～25伏間，溫度低於25℃。
電解過程中，氧的陰離子與鋁作用產生氧化膜。這種膜初形成時還不夠細密，有一定的電阻，使電解液中的負氧離子仍能到達鋁表面繼續形成氧化膜。隨著膜厚度的增長，電阻變大，電解電流變小，而與電解液接觸的外層氧化膜同時發生化學溶陽極處理解，在鋁表面形成氧化物的速度漸與化學溶解的速度平衡時，這一氧化膜便可達到這一電解參數下的最大厚度。鋁的陽極氧化膜的結構與其他轉化膜有所不同，靠近基體金屬部分的是0電鍍。01～0。1微米的致密層，其上是許多空心六角柱體所構成的蜂房狀層，總厚度為2～100微米不等。由各種電解液產生的陽極氧化膜色調不一，有的是整體著色的，鋁表面處理多用於建築工業，有的可以染料著色或利用水解和復分解的方法，使形成的顏料沉積在六角柱的空心部分，增加美感。
最後還需要進行封閉和烘干。有陽極氧化鋁膜的鋁材，抗蝕性有時優於經過鉻酸鹽處理的鋁材。這種鋁材除在建築工業和日用五金發色處理產品方面廣泛使用外，也用於飛機、汽車、民用船舶。利用低溫、溶解力微弱的電解液和較高的電壓(100～150伏)，可形成工程硬陽處理用的硬質陽極氧化膜，用於與纖維、紙張和橡膠接觸的機械零件和液壓元件。在普通陽極氧化鋁層的六角柱體空洞中填充聚四氟乙烯，可以獲得摩擦系數極低的零件。
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陽極氧化新材料，開啟鋁塑板行業新的利潤增長點
一、鋁塑板(ACP)市場現狀目前我國是世界上最大的鋁塑板生產和應用的國家，復合生產線約200-250條，總生產能力為2億平方米左右，實際生產能力近8000萬～1億平方米。據了解，目前鋁塑板行業存在的主要問題是產品質量不穩定。市場上假冒偽劣產品不僅存在，而且比例還相當高。這些劣質產品的存在不僅影響到鋁塑復合板這種新型建築裝飾材料的推廣應用，而且影響到鋁塑復合板產業的發展。2005年我國鋁塑復合材料行業平均開機率不足40%，大多數企業陷入虧損境地。行業龍頭企業華源則依靠品牌優勢，成功轉向外銷市場。其中作為中高端材料的供應商---安美特(ANOMETAL)，其品牌陽極氧化鋁經過多年的推廣與發展，特別是在內外裝材料運用上，逐漸形成流行趨勢。
二、安美特陽極氧化鋁的性能及用途1、超強剝離度ANOMETAL陽極氧化鋁采用了新工藝，將鋁塑板最關鍵的技術指標-剝離強度，提硬陽處理高到了極佳狀態，使鋁塑板的平整度等方面的性能都相應提高。2、環保、防火性能卓越 安美特陽極氧化鋁卷板表層氧化膜區別於傳統的油漆塗層，與鋁基材合二為一，絕不含任何易燃介質和重金屬成分，滿足“ROH電鍍S”環保標准。因此，是一種安全環保防火材料，符合建築法規的需要。
3、色澤一致、豐富多樣的裝飾效果卷材連續化的生產新工藝有效保證了每一卷鋁材顏色的均勻一致性，同時顏色多樣，ANOMETAL品牌陽極氧化鋁讓您選擇空間更大，盡顯您的個性化。4、優良的表面性能抗靜電不吸灰且容易清洗，抗手印能力強。表面氧化膜永不脫落。有效區別於傳統陽極氧化鋁的氧化膜厚不均勻，表面粘手鋁表面處理等缺點。特別是近些年逐步流行起來的安美特（ANOMETAL）彩色鏡面鋁塑板，品質高檔、典雅華貴、熠熠生輝，如銀色、金色、黑陽極處理色、古銅色、藍色等被設計師大量設計、運用於各種國家大型項目工程，有效填補了目前國內新型建築裝飾材料的空白。與此同時，以其質量穩定，色澤均勻以及高性價比的特點，同國內其他氧化材料形成了較大差距，隨著安美特陽極氧化新材料的不斷應用與發展，新領域、新項目必將不斷湧發色處理現。
三、陽極氧化新型材料鋁塑板未來的發展和展望作為一個產品的生命力，其最重要的組成部分就是要有新的發展，這包括新材料、新工藝、新系統的發展。我們相信安美特（ANOMETAL）陽極氧化新型材料鋁塑板的未來應是廣闊的，作為建築幕牆產品的其中一種是不可替代的，會長久不衰地向前發展。另外，鋁塑板外貿出口近幾年來交易量倍增，為了規避國內工程欠款，同行業惡性競爭，一些廠家已經下大功夫在開拓國外市場，目前出口比較多的地區是中東、獨聯體、土耳其、非洲、東南亞等地區，相信不久的將來，中國生產的陽極氧化鋁塑板將應用在世界各地的工程項目中。
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陽極氧化對鋁材質有什麼要求?
鋁及鋁令金的成分及熱咎理狀套對所生成的陽極氧化膜的外觀莉鋁表面處理性能有很大的影響。如進行硫酸陽極氧化時，銅含量高的鋁合金，由於CuAl：的溶解使膜層比較疏松、多孔，含硅高陽極處理的鋁。合金膜層灰暗。畬銅大於5％或含硅大於7．5％的鋁合金不宜進行鉻酸陽極氧化。含銅或硅含量高的鋁合金不能按膏規的方法進行硬質陽極氧化，而必須選用特種波形的電源進行。
對於裝飾性陽極氧化，對鋁及鋁合金材質的要求就較高。一般只有純鋁、包鋁、鋁鎂、鋁錳合金才能染著較鮮艷的色彩。而對於含硅、鐵較高的合金，因所得氧化膜顏色較暗而只能染著深的顏色。鋁及鋁合金零件進行裝飾性陽極氧化時，在選材上應注意以下幾點：
對於要求鏡面狀態表面的零件，必須選擇鋁含量高於99．99％的高純度鋁或5A66鋁鎂合金。零件電鍍經化學或電化學拋光後進行硫酸陽極氧化可得到無色、透明、光亮的膜層，可染著上各種鮮艷的色彩。
對於要求表面光亮度比上硬陽處理面低一些的零件，可以選用含鋁量高於99．9％的工業高純鋁和LT65發色處理、LT67的鋁鎂合金。對於一般裝飾要求的零件，對鋁材中其他成分及其雜質有一最大允許含量要求，其數值見表1。其中最好選用鋁鎂合金。
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機械拋光件直接陽極氧化後未獲光亮表面？
拋光是金屬從凸處移到凹處，形成無定形電鍍層，或很細的金屬晶體層；也有研究者用電子顯微鏡的研究證實，拋光表面的外層被粉碎成不規則的，很細的陽極處理結晶狀態，等等。而化學拋光和電化學拋光的反應機理的簡單說法是：對鋁或鋁合金制件的微觀凹凸不平的表面組織(包括金屬鋁成分)進行選擇性的溶解，來有效地整平和拋光制件表面，從而提高其表面光潔度。
因而對鋁及其合金鋁表面處理來說，機械拋光雖硬陽處理能獲得平整度，卻不能獲得類似化學或電化學拋光的光亮度。為此機發色處理械拋光後直接進行陽極氧化所獲的膜層是無金屬光澤的，甚至比不上未經機械拋光部位，猶如搪瓷、油漆層。
機械拋光雖然不能替代化學拋光和電化學拋光，但化學拋光、電化學拋光之前先經機械拋光還是十分必要的，材料表面的劃痕等損傷部位如未經機械拋光，在化學或電化學拋光工序中是無法除去的。
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鋁合金陽極氧化故障的預防故障的措施
鋁合金硫酸陽極氧化氧化膜質量好壞，抗蝕防護性能的優陽極處理劣主要取決於鋁合金的成分，膜層厚度以及陽極氧化處理工藝條件，如溫度、電流密度、使用水質及陽極氧化後的填充封閉工藝等。要減少或避免陽極氧化故障提高產品質量要從微細處著手，采取有效措施。
(1) 對不同的鋁合金，如鑄造成型、壓延成型或機械加工成型或經熱處理焊接等工序，要根據實際情況選擇適宜的前處理方法。比如，澆鑄成型的鋁合金表面，其非機加工表面一般應采用噴砂或噴丸除淨其原始氧化膜、粘砂等。對硅含量較高的鋁合金(尤其是鑄鋁)應經過含有5%左右氫氟酸的硝酸混合酸溶液浸蝕活化，才能有效地保持良好的活化表面，確保氧化膜質量。不同材質的鋁合金，裸鋁和純零件或大小規格不同的鋁和鋁合金零件，一般不宜同槽氧化處理。對於搭接、點焊或鉚接的鋁合金組合件，對於在陽極氧化過程中易形成氣袋不易排除的鋁合金制件，從質量考慮，一般不允許采用硫酸陽極氧化工藝。
(2) 裝掛夾具材料必須確保導電良好，一般選用硬鋁合金棒，板材要保證有一定彈性和強度。拉鉤宜選用銅或銅合金材料。已使用過的專用或通用工夾具如陽極氧化處理時再次使用，必須徹底退除其表面氧化膜，確保良好接觸。工夾具既要保證足夠導電接觸面積，又要盡量減少夾具印痕。如果接觸面太小，會導致燒損熔蝕陽極氧化零件。
(3) 硫酸陽極氧化溶液的溫度必須嚴格控制，最佳溫度範圍是15～25℃。硫酸陽極氧化工藝過程中需采用壓縮空氣攪拌，並應配備制冷裝置。在無制冷裝置的情況下，在硫酸電解液中加入1。5%～2。0%的丙三酸或草酸、乳酸等羧酸，可以使陽極氧化溶液溫度範圍超過35℃而避免或減少氧化膜的疏松或粉化。—些工藝試驗和生產電鍍實踐已證實，在硫酸陽極氧化電解液中加入適量羧酸或丙三醇可有效減少反應熱效應的不良影響，可以在不降低氧化膜厚度和硬度的條件下提高陽極氧化電解液的溫度允許上限，在保證質量的前提下，提高生產效率。另外，控制溫度恆定的條件下，也要注意有效控制陽極電流密度，才能更好地保證氧化膜質量。
(4) 硫酸陽極氧化電解液所使用的水質及電解液中的有害雜質必須嚴格控制。配制硫酸陽極氧化溶液不宜用自來水，尤其不能用渾濁的含Ca2+，Mg2+， SiO32-及Cl-鋁表面處理含量高的自來水。一般情況下，水中Cl-濃度達25mg/L時就會對鋁合金的陽極氧化處理產生有害影響。Cl-(包括其它鹵族元素) 可破硬陽處理壞氧化膜生成，甚至根本形不成氧化膜。硫酸陽極氧化應選用軟化水、去離子水或蒸餾水，電解液中的Ccl-≦15mg/L，總礦物質≦50mg/L。
硫酸溶液在陽極氧化工藝過程中，會產生油污泡沫及懸浮雜質，應定期排除。硫酸陽板氧化溶液中常見的其他有害雜質還有Cu2+，Fe3+，Al3+等。如果雜質含量超過允許含量，會產生有害影響，可部分或全部更換硫酸溶液，才能有效保證鋁合金硫酸陽極氧化質量。
鋁合金硫酸陽極氧化發色處理處理是廣泛應用且成熟的抗蝕防護裝飾處理工藝，只要嚴格執行工藝條件，認真操作，硫酸陽極氧化氧化膜質量是完全可以保證的。
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