鋁陽(yáng)極氧化使得鋁材更加美觀應(yīng)用跟廣泛

鋁加工行業(yè)發(fā)展的越來(lái)越快，鋁表面處理已成為鋁加工過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)。鋁制品經(jīng)過表面處理后，大大提高了耐磨、耐蝕、耐光照、耐氣候等性能，更加可以著上各種美麗鮮艷的色彩。適應(yīng)時(shí)代美感的要求，因而鋁材的應(yīng)用價(jià)值大為得高。

鋁合金建筑型材是當(dāng)今門窗和幕墻主要的結(jié)構(gòu)材料，在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。鋁合金擠壓型材（未經(jīng)表面處理）外觀單一，并且在潮濕大氣中容易腐蝕，因而很難滿足建筑材料高裝飾性和強(qiáng)耐侯的要求。為了提高裝飾效果、增強(qiáng)抗腐蝕性及延長(zhǎng)使用壽命，鋁型材一般都要進(jìn)行表面處理。因此，鋁材陽(yáng)極氧化表面處理是鋁合金建筑型材生產(chǎn)的一道必不可少且極為重要的工序。鋁合金在H2SO4溶液中進(jìn)行陽(yáng)極氧化生成的氧化膜，白色透明，孔隙率高，著色性能好，特別適用于鋁型材的氧化處理。

鋁型材主要采用電解著色，其方法是在含有金屬離子的溶液中，通過電流的作用，金屬離子還原生成金屬（或金屬氧化物）沉積在氧化膜底部，由于沉積物對(duì)光的散射作用而呈現(xiàn)各種色彩。溫度對(duì)鋁材陽(yáng)極氧化膜性能影響顯著：溫度過高，氧化膜耐磨性、耐蝕性降低，且成膜困難；溫度過低，膜層透明度降低，著色性能差，脆性增強(qiáng)，易開裂。為控制溫度20±2℃，必須建立冷卻循環(huán)系統(tǒng)。

鋁材著色的缺陷大體上有以下幾種情況：色淺、色差、染不上色、白點(diǎn)、露白、染色發(fā)花、逃色等。如何解決這一問題，確保每批產(chǎn)品的色差保持一致，并在雙方確認(rèn)的偏差范圍內(nèi)，以滿足消費(fèi)者的要求。這就要求生產(chǎn)企業(yè)，在對(duì)型材進(jìn)行電解著色表面處理時(shí)，加以研究和防范。

陽(yáng)極氧化名詞中英文對(duì)照

干涉色       iridescence

孔腐蝕       pitting corrosion

局部腐蝕   local corrosion

系狀腐蝕   filiform corrosion

接觸腐蝕   galvanic corrosion

耐候性       weather resistance

耐腐蝕性    corrosion resistance

耐磨性        abrasion resistance, wear resistance

耐污染性    stain resistance

寫像性        image clarity

光澤            brightness

脫離耐力     dielectric strength

擊穿電壓     breakdown voltage

色匹配度     color matching

直流陽(yáng)極氧化時(shí)間與電壓對(duì)膜層性能的影響

一、直流陽(yáng)極氧化時(shí)間對(duì)膜層性能的影響

特定時(shí)間范圍內(nèi),隨氧化時(shí)間的延長(zhǎng),膜厚度增加很快,氧化時(shí)間>50min后,膜厚度幾乎不再增長(zhǎng)。氧化前,實(shí)驗(yàn)用工業(yè)純鋁L2基體的顯微硬度約4615HV。經(jīng)陽(yáng)極氧化的試樣表面顯微硬度極度提高,但隨氧化時(shí)間的增加,尤其是氧化時(shí)間20min后,膜硬度迅速下降。其原因是(i)氧化膜分為阻擋層和多孔層,阻擋層硬度很高,而多孔膜層硬度較低。在氧化初期,阻擋層硬度對(duì)膜層的硬度影響占優(yōu)勢(shì),隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng),多孔層增厚,阻擋層的影響減小,從而導(dǎo)致表面的顯微硬度降低。(ii)在氧化膜的生長(zhǎng)過程中,成膜反應(yīng)和溶膜反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)成膜速度大于溶膜速度時(shí),一定時(shí)間內(nèi)膜層厚度不斷增加,隨著氧化膜膜層向基體不斷延伸的同時(shí),多孔層的孔壁逐漸變薄,孔徑逐漸增大,導(dǎo)致顯微硬度隨氧化時(shí)間的增加呈下降趨勢(shì)。值得注意的是,封孔后,隨氧化時(shí)間的延長(zhǎng),氧化膜的硬度下降趨勢(shì)減緩。氧化時(shí)間為40min,能同時(shí)獲得相對(duì)較好的膜厚度和膜硬度。

二、直流陽(yáng)極氧化電壓對(duì)膜層性能的影響

氧化膜厚度隨著氧化電壓的升高幾乎呈線性增加。這是因?yàn)橐欢妷悍秶鷥?nèi),氧化電壓越大,氧化膜的阻擋層越厚,而多孔層的產(chǎn)生和增長(zhǎng)是建立在阻擋層不斷向鋁基體延伸的基礎(chǔ)上的,阻擋層越厚,則產(chǎn)生的多孔層越厚膜層表面顯微硬度亦隨氧化電壓的增加而增加。這是因?yàn)樘岣哐趸妷?氧化膜的生長(zhǎng)速度加快,成膜時(shí)間縮短。膜層發(fā)生化學(xué)溶解的時(shí)間減少,其厚度和硬度相應(yīng)提高。值得注意的是氧化電壓超過10V后,膜硬度增長(zhǎng)趨勢(shì)相對(duì)減緩。