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• 什么是本性阳极氧化
• 黑色阳极氧化工艺
• 又有哪些外表解决工艺，不锈钢能做阳极氧化解决吗

什么是本性阳极氧化

本性阳极氧化是一种金属外表解决工艺，经过电化学方法在金属外表构成一层氧化膜，以增强金属的耐侵蚀性、耐磨性和装璜性。

这种解决工艺宽泛运行于铝及铝合金制品的消费中。

在阳极氧化环节中，金属作为阳极，在电解液中与阴极之间施加必定的电压。

铝及其合金在含有硫酸、草酸、铬酸等电解质的溶液中阳极氧化时，外表会生成一层致密的氧化膜。

这层氧化膜具备良好的化学稳固性和绝缘性，能够有效防止金属外部进一步侵蚀，提高金属的耐久性。

本性阳极氧化的特点在于，氧化后金属外表出现出金属自身的颜色，如铝材的雪红色。

这种解决模式不须要额外的染料或涂料，坚持了金属的人造质感，同时赋予了金属外表更高的硬度和耐磨性。

本性阳极氧化后的金属外表还具备良好的电磁屏蔽功能，可以在一些电子设施中获取运行。

在实践运行中，本性阳极氧化被宽泛运行于铝制门窗、幕墙、汽车零部件、电子产品外壳等畛域。

例如，在汽车行业，铝合金轮毂经过本性阳极氧化解决后，不只外观愈加好看，而且耐侵蚀性获取清楚提高。

在电子产品畛域，铝合金外壳经过本性阳极氧化后，不只具备良好的电磁屏蔽功能，还能提高产品的全体质感和耐用性。

总之，本性阳极氧化是一种经过电化学方法在金属外表构成氧化膜的解决工艺，具备增强金属耐侵蚀性、耐磨性和装璜性的好处。

它在铝及铝合金制品的消费中获取了宽泛运行，为各种金属制品提供了愈加好看、耐用的外表解决模式。

黑色阳极氧化工艺

如今都比拟盛行金属工艺，市面上很多机器多少都会有大块金属，而金属的外表解决工艺之一阳极氧化是十分罕用的，可以用来防止制品的侵蚀或到达防护装璜的双重作用。

01阳极氧化阳极氧化法被称作铝合金外表解决的“万能”技术。

铝和铝合金的阳极氧化解决是以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中，应用电解作用，使其外表构成氧化铝薄膜的环节。

铝及其合金的阳极氧化膜的厚度可达几十至几百微米，岂但具备良好的力学功能和耐蚀功能，耐磨性，耐候性，而且还具备较强的吸附功能。

铝制品经阳极氧化后可启动电解着色，随着色期间的增长，颜色由浅至深，可消费多种颜色，驳回各种着色方法后可以获取好看的装璜外表。

02工艺性质1.多孔性——氧化膜具备多孔的蜂窝状结构，膜层的空隙率选择于电解液的类型和氧化的工艺条件。

氧化膜的多孔结构，可使膜层对各种无机物、树脂、地蜡、无机物、染料及油漆等体现出良好的吸附才干，可作为涂镀层的底层，也可将氧化膜染成各种不同的颜色，提高金属的装璜成果。

2.耐磨性——铝氧化膜具备很高的硬度，可以提高金属外表的耐磨性。

当膜层吸附润滑剂后，能进一步提高其耐磨性。

3.耐蚀性——铝氧化膜在大气中很稳固，因此具备较好的耐蚀性，其耐蚀才干与膜层厚度、组成、空隙率、基体资料的成分以及结构的完整性无关。

为提高膜的耐蚀才干，阳极氧化后的膜层理论再启动敞开或喷漆解决。

4.电绝缘性——阳极氧化膜具备很高的绝缘电阻和击穿电压，可以用作电解电容器的电介质层或电器制品的绝缘层。

5.绝热性——铝氧化膜是一种良好的绝热层，其稳固性可达1500℃，因此在瞬间高温下上班的整机，由于氧化膜的存在，可防止铝的熔化。

6.联合力——阳极氧化膜与基体金属的联合力很强，很难用机械方法将它们分别，即使膜层随基体笔挺直至分裂，膜层与基体金属仍坚持良好的联合。

03构成机理铝及其合金的阳极氧化所用的电解液普通为中等溶解才干的酸性溶液，铅作为阴极，仅起导电作用。

铝及其合金启动阳极氧化时在阳极出现下列反响：在阴极出现下列反响：同时酸对铝和生成的氧化膜启动化学溶解，其反响如下：氧化膜的生成与溶解同时启动，氧化初期，膜的生成速度大于溶解速度，膜的厚度不时参与；随着厚度的参与，其电阻也增大，结果使膜的生长速度减慢，不时到与膜溶解速度相等时，膜的厚度才为必定值。

此外，还可以经过阳极氧化的电压一期间曲线来说明氧化膜的生成法令整个阳极氧化电压—期间曲线大抵分为三段：第一段A：无孔层构成。

曲线 ab 段，通电刚开局的几秒到几十秒期间内，电压由零急剧增至最大值，该值称为临界电压。

标明此时在阳极外表构成了延续的、无孔的薄膜层。

此膜的出现阻碍了膜层的继续加厚。

无孔层的厚度与构成电压成正比，与氧化膜在电解液中的溶解速度成正比。

第二段B：多孔层构成。

曲线bc段，电压到达最大值以后，开局有所降低，其降低幅度为最大值的10%~15%。

标明无孔膜开局被电解液溶解，出现多孔层。

第三段C：多孔层增厚。

曲线cd段，经过约20s的氧化，电压开局进入颠簸而缓慢的回升阶段。

标明无孔层在不时地被溶解构成多孔层的同时，新的无孔层又在生长，也就是说多孔层在不时增厚，在每一个膜胞的底部启动着膜的生成和溶解的环节。

当膜的生成速度和溶解速度到达灵活平衡时，即使氧化期间再延伸，氧化膜的厚度也不会再参与，此时应中止阳极氧化环节。

04工艺详解铝及其合金阳极氧化的方法很多，这里关键引见罕用的硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化和草酸阳极氧化。

铝及其合金的其余阳极氧化法还有硬质阳极氧化、瓷质阳极氧化等。

1.硫酸阳极氧化在稀硫酸电解液中通以直流或交换电对铝及其合金启动阳极氧化。

可取得5μm~20μm厚，吸附性较好的无色透明氧化膜。

该法工艺繁难，溶液稳固，操作繁难。

下表为硫酸阳极氧化的工艺规范。

1）硫酸的品质浓度硫酸的品质浓度高，膜的化学溶解速度放慢，所生成的膜薄且软，空隙多，吸附力强，染色功能好；降低硫酸的品质浓度，则氧化膜生长速度较快，而空隙率较低，硬度较高，耐磨性和反光性良好。

2）温度的影响电解液的温度对氧化膜品质影响很大，当温度在10℃~20℃之间时，所生成的氧化膜多孔，吸附功能好，并富裕弹性，适宜染色，但膜的硬度较低，耐磨性较差。

假设温度高于26℃，则氧化膜变蓬松且硬度低。

温度低于10℃，氧化膜的厚度增大，硬度高，耐磨性好，但空隙率较低。

因此，消费时必定严厉管理电解液的温度。

3）电流密度的影响提高电流密度则膜层生长速度放慢，氧化期间可以缩短，膜层化学溶解量缩小，膜较硬，耐磨性好。

但电流密渡过高，则会因焦耳热的影响，使膜层溶解作用参与，造成膜的生长速度反而降低。

电流密渡过低，氧化期间很长，使膜层蓬松，硬度降低。

4）期间的影响阳极氧化期间可依据电解液的品质浓度、温度、电流密度和所须要的膜厚来确定。

在相反条件下，随着期间延伸，氧化膜的厚度参与，空隙增多。

但到达必定厚度后，生长速度会减慢上去，到最后不再参与。

5）搅拌的影响搅拌能促使溶液对流，使温度平均，不会形成因金属部分升温而造成氧化膜的品质降低。

搅拌的设施有空压机和水泵。

6）合金成分的影响铝合金成分对膜的品质、厚度和颜色等有着十分关键的影响，普通状况下铝合金中的其余元素使膜的品质降低。

对Al-Mg系合金，当镁的品质分数超越5%且合金结构又呈非平均体时，必定驳回适当的热解决使合金平均化，否则会影响氧化膜的透明度；对Al-Mg-Si系合金，随硅含量的参与，膜的颜色由无色透明经灰色、紫色，最后变为黑色，很难取得平均颜色的膜层；对 Al-Cu-Mg-Mn合金，铜使膜层硬度降低，空隙率参与，膜层蓬松，品质降低。

在雷同的氧化条件下，在纯铝上取得的氧化膜最厚，硬度最高，耐蚀性最好。

2.铬酸阳极氧化经铬酸阳极氧化获取的氧化膜厚度为2μm~5μm空隙率低，膜层质软，耐磨性较差。

由于铝的溶解少，构成氧化膜后，整机仍能坚持原来的精度和外表毛糙度，故该工艺实用于精细整机。

下表是铬酸阳极氧化工艺规范。

1）铬酐的品质浓度铬酐含量过高或过低，氧化才干都降低，但稍微偏高是准许的。

铬酐含量过低的电解液不稳固。

会形成膜层品质降低。

2）杂质在铬酸阳极氧化电解液中的氯离子、硫酸根离子和三价铬离子都是有害的杂质。

氯离子会惹起整机的蚀刻；硫酸根离子数量的参与会使氧化膜从透明变为不透明，并缩短铬酸液的经常使用寿命；三价铬离子过多会使氧化膜变得暗而无光。

3）电压在阳极氧化开局的15min内，使电压从0V逐渐升至40V，每次回升不超越5V，以坚持电流在规则的范围内，当槽电压达40V后，不时坚持到氧化完结。

3.草酸阳极氧化草酸是一种弱酸，对铝及铝合金的侵蚀作用较小，因此草酸阳极氧化获取的氧化膜硬度较高，膜较厚，可达60μm，耐蚀性好，具备良好的电绝缘功能。

随铝中合金元素及含量的不同，膜层可得各种娇艳的颜色，下表是草酸阳极氧化工艺规范。

草酸阳极氧化电解液对氯离子十分敏感，其品质浓度超越0.04g/L , 膜层就会出现侵蚀斑点。

三价铝离子的品质浓度也不准许超越 3g/L。

05着色和敞开铝及其合金经阳极氧化解决后，在其外表熟成了一层多孔氧化膜，经过着色和敞开解决后，可以取得各种不同的颜色，并能提高膜层的耐蚀性、耐磨性。

1.氧化膜的着色1）无机颜料着色无机颜料着色机理关键是物理吸附作用，即无机颜料分子吸附于膜层微孔的外表，启动填充。

该法着色颜色不娇艳，与基体联合力差，但耐晒较好。

下表是无机颜料着色的工艺规范。

从表可见，无机颜料着色所用的染料分为两种，经过阳极氧化的金属要在两种溶液中交替浸渍，直至两种盐在氧化膜中的反响生成物数量（颜料）满足所需的颜色为止。

2）无机染料着色无机染料着色机理比拟复杂，普通以为有物理吸附和化学反响。

无机染料分子与氧化铝化学联合的模式有：氧化铝与染料分子上的磺基构成共价键：氧化铝与染料分子上的酚基构成氢键；氧化铝与染料分子构成络合物。

无机染料着色色泽娇艳，颜色范围广，但耐晒性差。

下表是无机染料着色的工艺规范。

配制染色液的水最好是蒸馏水或去离子水而不用自来水，由于自来水中的钙、镁等离子会与染料分子络合构成络合物，使染色液报废。

3）电解着色电解着色是把经阳极氧化的铝及其合金放入含金属盐的电解液中启动电解，经过电化学反响，使进入氧化膜微孔中的重金属离子恢复为金属原子，堆积于孔底无孔层上而着色。

由电解着色工艺获取的黑白氧化膜具备良好的耐磨性、耐晒性、耐热性、耐蚀性和色泽稳固耐久等好处，目前在修建装璜用铝型材上获取了宽泛的运行。

下表是电解着色的工艺规范。

电解着色所用电压越高，期间越长，颜色越深。

2.敞开解决铝及其合金经阳极氧化后，无论能否着色都需及时启动敞开解决，其目标是把染料固定在微孔中，防止渗出，同时提高膜的耐磨性、耐晒性、耐蚀性和绝缘性。

敞开的方法有热水敞开法、水蒸汽敞开法、重铬酸盐敞开法、水解敞开法和填充敞开法。

1）热水敞开法热水敞开法的原理是应用无定形Al?O?的水化作用式中n为1或3，Al?O?水化为一水合氧化铝（Al?O?·H?O）；生成三水合氧化铝（Al?O?·3H?O）时，其体积增大简直增大100%。

由于氧化膜外表及孔壁的Al?O?水化的结果，体积增大而使膜孔敞开。

热水敞开工艺为热水温度90℃~100℃，pH 值 6~7.5，期间15min~30min。

敞开用水必定是蒸馏水或去离子水，而不能用自来水，否则会降低氧化膜的透明度和色泽。

水蒸汽敞开法的原理与热水敞开法相反，但成果要好得多，只是老本较高。

2）重铬酸盐敞开法此法是在具备强氧化性的重铬酸钾溶液中，并在较高的温度下启动的。

当经过阳极氧化的铝件进入溶液时，氧化膜和孔壁的氧化铝与水溶液中的重铬酸钾出现下列化学反响：生成的碱式铬酸铝及碱式重铬酸铝积淀和热水分子与氧化铝生成的一水合氧化铝及三水合氧化铝一同敞开了氧化膜的微孔。

敞开液的配方和工艺条件如下：此法解决过的氧化膜呈黄色，耐蚀性较好。

实用于以防护为目标的铝合金阳极氧化后的敞开，不实用于以装璜为目标着色氧化膜的敞开。

3）水解敞开法镍盐、钴盐的极稀溶液被氧化膜吸附后，即出现如下的水解反响：生成的氢氧化镍或氢氧化钴堆积在氧化膜的微孔中，而将孔敞开。

由于大批的氢氧化镍和氢氧化钴简直是无色的，故此法特意实用于着色氧化膜的敞开解决。

下表是罕用的水解盐敞开工艺规范。

4）填充敞开法除下面所述的敞开方法外，阳极氧化膜还可以驳回无机物质，如透明清漆、熔融石蜡、各种树脂和干性油等启动敞开。

06产品运行本篇文章部分图片素材起源自网络

又有哪些外表解决工艺，不锈钢能做阳极氧化解决吗

不锈钢能做阳极氧化解决。

对不锈钢制品外表启动机械抛光，而后启动除油解决；对除油解决后的不锈钢制品启动荡涤；将不锈钢制品置于电解质溶液中。

接通正弦波换向电源，在20～35℃的温度条件下，应用正弦波换向电源所发生的正弦波微弧，增强并激活在阳极上的反响，从而在不锈钢制品外表构成一层强化氧化膜；而后将生成了强化氧化膜的不锈钢制品启动荡涤、枯燥即可。

裁减资料：

阳极氧化氧化膜构成环节

1、阳极氧化初期，电流密度一、般均超出临界电流密度，构成平均的壁垒型膜；

2、壁垒型膜逐渐生长。当电流密度低于临界值时，铝离子不能再构成新膜物质，膜的外表泄露在电解液中遭到浸蚀；

3、进一步阳极氧化，溶液对膜的浸蚀变得不平均；

4、构成的空泛之间存在开展竞争。这种开展有“自催化”作用；

5、开展较快的空泛(主空泛)在向膜深处和横向开展；

6、主空泛继续沿纵向和横向开展，相邻主空泛之间相互接近， 主空泛之间的小空泛中止生长;

7、空泛中止横向开展，仅沿纵向深化，孔径固定。

此时，空泛的发生及开展阶段完结，阳极氧化进入稳态阶段。

参考资料：网络百科-阳极氧化