鋁或鋁合金陽極氧化的一般原理
2017-03-24
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以鋁或鋁合金制品為陽極置于電解質溶液中, 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上就是水電解的原理。當電流通過期, 將發生以下的反應：
在陰極上, 按下列反應放出 H2：2H + +2e → H2
在陽極上, 4OH – 4e→ 2H2O + O2, 析出的氧不僅是分子態的氧 (O2), 還包括原子氧(O), 以及離子氧(O-2), 通常在反應中以分子氧表示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化, 形成無水的12O3膜： 4A1 + 3O2 = 2A12O3 + 3351J 應指出, 天生的氧并不是全部與鋁作用, 一部分以氣態的形式析出。陽極氧化的種類陽極氧化早就在產業上得到廣泛應用。冠以不同名稱的方法繁多, 回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；以及可縮短達到要求厚度的生產時間，膜層既厚又均勻致密, 且抗蝕性顯著進步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。按膜層性質分有：普通膜、硬質膜(厚膜)、瓷質膜、光亮修飾層、半導體作用的阻擋層等陽極氧化。直流電硫酸陽極氧化法的應用最為普遍, 這是由于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, 有利于連續生產和實踐操縱自動化；硫酸對人身的危害較鉻酸小, 貨源廣, 價格低等優點。近十年來, 我國的建筑業逐步使用鋁門窗及其它裝飾鋁材, 它們的表面處理生產線都是采用這種方法。
陽極氧化膜結構、性質與應用
1) 陽極氧化膜的結構 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的致密的內層上成長起來的, 后者稱為阻擋層(亦稱活性層)。
(1) 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。
(2) 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良特性,如抗蝕、耐磨、吸附、盡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, 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、盡緣及化學著色能力。在常規的陽極氧化過程中, 膜層隨著時間的增加而增厚。在逹到最大厚度之后, 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合金表現得特別明顯。因此, 氧化的時間一般控制在逹最大膜厚時間之內。
2) 陽極氧化膜的性質與應用 陽極氧化膜具有較高的硬度和耐磨性、極強的附著能力、較強的吸附能力、良好的抗蝕性和電盡緣性及高的熱盡緣性。由于這些特異的性能, 使之在各方面都獲得了廣泛的應用。以鋁或鋁合金制品為陽極置于電解質溶液中, 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上就是水電解的原理。當電流通過期, 將發生以下的反應：在陰極上, 按下列反應放出H2：2H ++2e → H2 在陽極上, 4OH – 4e→ 2H2O + O2,析出的氧不僅是分子態的氧 (O2), 還包括原子氧(O), 以及離子氧(O-2), 通常在反應中以分子氧表示。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 應指出, 天生的氧并不是全部與鋁作用, 一部分以氣態的形式析出。
陽極氧化的種類陽極氧化早就在產業上得到廣泛應用。冠以不同名稱的方法繁多, 回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；以及可縮短達到要求厚度的生產時間，膜層既厚又均勻致密, 且抗蝕性顯著進步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。
按膜層性質分有：普通膜、硬質膜(厚膜)、瓷質膜、光亮修飾層、半導體作用的阻擋層等陽極氧化。
直流電硫酸陽極氧化法的應用最為 普遍, 這是由于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, 有利于連續生產和實踐操縱自動化；硫酸對人身的危害較鉻酸小, 貨源廣, 價格低等優點。近十年來, 我國的建筑業逐步使用鋁門窗及其它裝飾鋁材, 它們的表面處理生產線都是采用這種方法。
以上為陽極氧化染色廠家之一的蘇州鑫靈有色金屬裝飾材料有限公司整理的鋁或鋁合金陽極氧化的一般原理，更多資訊，請您繼續關注鑫靈有色金屬官網！
在陰極上, 按下列反應放出 H2：2H + +2e → H2
在陽極上, 4OH – 4e→ 2H2O + O2, 析出的氧不僅是分子態的氧 (O2), 還包括原子氧(O), 以及離子氧(O-2), 通常在反應中以分子氧表示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化, 形成無水的12O3膜： 4A1 + 3O2 = 2A12O3 + 3351J 應指出, 天生的氧并不是全部與鋁作用, 一部分以氣態的形式析出。陽極氧化的種類陽極氧化早就在產業上得到廣泛應用。冠以不同名稱的方法繁多, 回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；以及可縮短達到要求厚度的生產時間，膜層既厚又均勻致密, 且抗蝕性顯著進步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。按膜層性質分有：普通膜、硬質膜(厚膜)、瓷質膜、光亮修飾層、半導體作用的阻擋層等陽極氧化。直流電硫酸陽極氧化法的應用最為普遍, 這是由于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, 有利于連續生產和實踐操縱自動化；硫酸對人身的危害較鉻酸小, 貨源廣, 價格低等優點。近十年來, 我國的建筑業逐步使用鋁門窗及其它裝飾鋁材, 它們的表面處理生產線都是采用這種方法。
陽極氧化膜結構、性質與應用
1) 陽極氧化膜的結構 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的致密的內層上成長起來的, 后者稱為阻擋層(亦稱活性層)。
(1) 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。
(2) 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良特性,如抗蝕、耐磨、吸附、盡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, 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、盡緣及化學著色能力。在常規的陽極氧化過程中, 膜層隨著時間的增加而增厚。在逹到最大厚度之后, 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合金表現得特別明顯。因此, 氧化的時間一般控制在逹最大膜厚時間之內。
2) 陽極氧化膜的性質與應用 陽極氧化膜具有較高的硬度和耐磨性、極強的附著能力、較強的吸附能力、良好的抗蝕性和電盡緣性及高的熱盡緣性。由于這些特異的性能, 使之在各方面都獲得了廣泛的應用。以鋁或鋁合金制品為陽極置于電解質溶液中, 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上就是水電解的原理。當電流通過期, 將發生以下的反應：在陰極上, 按下列反應放出H2：2H ++2e → H2 在陽極上, 4OH – 4e→ 2H2O + O2,析出的氧不僅是分子態的氧 (O2), 還包括原子氧(O), 以及離子氧(O-2), 通常在反應中以分子氧表示。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 應指出, 天生的氧并不是全部與鋁作用, 一部分以氣態的形式析出。
陽極氧化的種類陽極氧化早就在產業上得到廣泛應用。冠以不同名稱的方法繁多, 回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；以及可縮短達到要求厚度的生產時間，膜層既厚又均勻致密, 且抗蝕性顯著進步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。
按膜層性質分有：普通膜、硬質膜(厚膜)、瓷質膜、光亮修飾層、半導體作用的阻擋層等陽極氧化。
直流電硫酸陽極氧化法的應用最為 普遍, 這是由于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, 有利于連續生產和實踐操縱自動化；硫酸對人身的危害較鉻酸小, 貨源廣, 價格低等優點。近十年來, 我國的建筑業逐步使用鋁門窗及其它裝飾鋁材, 它們的表面處理生產線都是采用這種方法。
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