什么是陽極氧化處理

1、陽極氧化膜生成的一般原理

    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。其裝置中陰極為在電解溶液中化學(xué)穩(wěn)定性高的材料，如鉛、不銹鋼、鋁等。鋁陽極氧化的原理實(shí)質(zhì)上就是水電解的原理。當(dāng)電流通過時(shí)，在陰極上，放出氫氣；在陽極上，析出的氧不僅是分子態(tài)的氧，還包括原子氧（O）和離子氧，通常在反應(yīng)中以分子氧表示。

2、陽極氧化電解溶液的選擇

     陽極氧化膜生長的一個(gè)先決條件是，電解液對(duì)氧化膜應(yīng)有溶解作用。但這并非說在所有存在溶解作用的電解液中陽極氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性質(zhì)相同。

3、陽極氧化的種類

     陽極氧化按電流形式分為：直流電陽極氧化，交流電陽極氧化，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(jī)酸為主溶液的自然著色陽極氧化。按膜層性子分有：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。其中以直流電硫酸陽極氧化法的應(yīng)用為普遍。

4、陽極氧化膜結(jié)構(gòu)、性質(zhì)

     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)層上上成長起來的，后者稱為阻擋層（也稱活性層）。用電子顯微鏡觀察研究，膜層的縱橫面幾乎全都呈現(xiàn)與金屬表面垂直的管狀孔，它們貫穿膜外層直至氧化膜與金屬界面的阻擋層。以各孔隙為主軸周圍是致密的氧化鋁構(gòu)成一個(gè)蜂窩六棱體，稱為晶胞，整個(gè)膜層是又無數(shù)個(gè)這樣的晶胞組成。阻擋層是又無水的氧化鋁所組成，薄而致密，具有高的硬度和阻止電流通過的作用。阻擋層厚約0.03-0.05μm，為總膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外層主要是又非晶型的氧化鋁及小量的水合氧化鋁所組成，此外還含有電解液的陽離子。當(dāng)電解液為硫酸時(shí)，膜層中硫酸鹽含量在正常情況下為13%-17%。氧化膜的大部分優(yōu)良特性都是由多孔外層的厚度及孔隙率所覺決定的，它們都與陽極氧化條件密切相關(guān)

鋁合金壓鑄模表面氧化處理工藝技術(shù)

      蒸汽氧化處理作為一種表面處理工藝被運(yùn)用于熱作模具鋼的時(shí)候，可以在鋼鐵材料的表面天生一層具有保護(hù)作用的藍(lán)色Fe3O4薄膜，它具有耐高溫、抗o2、致密、耐磨損、耐蝕、與基體結(jié)合強(qiáng)度好、有利潤滑等優(yōu)點(diǎn)。

　　它能進(jìn)步模具的抗冷熱疲憊性能和抗熔融鋁合金熱熔損性能。熱作模具在使用之前進(jìn)行稍微氧化，通常是在空氣中加熱到500℃保持1-2小時(shí)，可以在模具表面產(chǎn)生1-10μm的氧化層。

　　而模具鋼在不同氧化氣氛、蒸汽壓力、溫度和保溫時(shí)間下氧化得到表面氧化膜其Fe3O4、Fe3O3成分比例是不同的，獲得的整個(gè)氧化物層的厚度、致密度、抗熱疲憊、抗熔損和焊合性能也是不同的。對(duì)鋁合金壓鑄模采取適當(dāng)?shù)难趸に囈垣@得較佳的綜合使用性能，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

　　主要特點(diǎn)技術(shù)性能

　　1、明顯進(jìn)步鋁合金壓鑄模的抗熱熔損性能

　　2、明顯進(jìn)步鋁合金壓鑄模的使用壽命

　　3、進(jìn)步鋁合金壓鑄模的抗熱疲憊性能

　　技術(shù)指標(biāo)

　　1、氧化膜厚度≈3μm

　　2、氧化膜脆性小(顯微壓痕法觀察氧化膜情況)

　　3、模具氧化處理后的抗熔損性能(模具在熔融鋁液中的熱熔損失重，比不進(jìn)行處理的減少約1倍)。

鋁與鋁氧化的氧化處理分析：

鋁與鋁氧化的氧化處理分析：

鋁及鋁合金在大氣中雖能自然形成一層氧化膜，但膜?。?0- 50A）而疏松多孔，為非晶態(tài)的、不均勻也不連續(xù)的膜層，不能作為可靠的防護(hù)一裝飾性膜層。隨著鋁制品加工工業(yè)的不斷發(fā)展，在工業(yè)上越來越廣泛地采用陽極氧化或化學(xué)氧化的方法，在鋁及鋁合金制件表面生成一層氧化膜，以達(dá)到防護(hù)一裝飾的目的。

經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)拋光后的鋁及鋁合金制件，進(jìn)行陽極氧化（鋁氧化）處理后，可得到光潔、光亮、透明度較高的氧化膜層，再經(jīng)染色，可得到各種色彩鮮艷奪目的表面。如在某種特定的技術(shù)條件下加以氧化處理，在其表面還可形成仿釉膜層，從而使鋁制品表面獲得特殊的裝飾效果。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國目前鋁和鋁合金的裝飾性氧化技術(shù)已發(fā)展到幾十種之多，使我國鋁制品加工工業(yè)的發(fā)展日新月異。所以：鋁合金氧化的作用是防護(hù)和裝飾性化學(xué)氧化：

經(jīng)化學(xué)氧化處理獲得的氧化膜，厚度一般為0.3～4um，質(zhì)軟、耐磨和抗蝕性能均低于陽極氧化膜。所以，除有特殊用途外，很少單獨(dú)使用。但它有較好的吸附能力，在其表面再涂漆，可有效地提高鋁制品的耐蝕性和裝飾性。鋁及鋁合金的化學(xué)氧化處理，按其溶液的性質(zhì)，可分為堿性和酸性溶液氧化處理兩類，按其膜層的性質(zhì)則可分為氧化物膜層、磷酸鹽膜層、鉻酸鹽膜

什么是陽極氧化？

陽極氧化（anodic oxidation），金屬或合金的電化學(xué)氧化。鋁及其合金在相應(yīng)的電解液和特定的工藝條件下，由于外加電流的作用下，在鋁制品（陽極）上形成一層氧化膜的過程。

陽極氧化工藝原理：

將金屬或合金的制件作為陽極，采用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態(tài)和性能，如表面著色，提高耐腐蝕性、增強(qiáng)耐磨性及硬度，保護(hù)金屬表面等。實(shí)施陽極氧化處理的金屬材料是鋁。鋁的陽極氧化一般在酸性電解液中進(jìn)行，以鋁為陽極。在電解過程中，氧的陰離子與鋁作用產(chǎn)生氧化膜。這種膜初形成時(shí)不夠細(xì)密，雖有一定電阻，但電解液中的負(fù)氧離子仍能到達(dá)鋁表面繼續(xù)形成氧化膜。隨著膜厚度增大，電阻也變大，從而電解電流變小。這時(shí)，與電解液接觸的外層氧化膜發(fā)生化學(xué)溶解。當(dāng)鋁表面形成氧化物的速度逐漸與化學(xué)溶解的速度平衡時(shí)，這一氧化膜便可達(dá)到這一電解參數(shù)下的厚度。鋁的陽極氧化膜外層多孔，容易吸附染料和有色物質(zhì)，因而可進(jìn)行染色，提高其裝飾性。氧化膜再經(jīng)熱水、高溫水蒸氣或鎳鹽封閉處理后，還能進(jìn)一步提高其耐蝕性和耐磨性。除鋁外，工業(yè)上采用表面陽極化處理的金屬還有鎂合金、銅和銅合金、鋅和鋅合金、鈦合金、鋼、鎘、鉭、鋯等都可進(jìn)行陽極氧化處理，這種方法廣泛用于機(jī)械零件，飛機(jī)汽車部件，精密儀器及無線電器材，日用品和建筑裝飾等方面