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铝氧化知识精选，铝采用不同氧化处理所得膜层厚度

铝及其合金在空气中，都会在其表面自然生成一层极薄的氧化膜。(厚度达0.01~0.05μ)这层自然氧化膜是无晶形的，因此使制作表面市区原有光泽。自然氧化膜虽然可以阻止铝及其合金继续腐蚀，然而由于表面各部分所受腐蚀因素的作用不一致，其氧化膜是疏松多孔不均匀、抗蚀能力不强，容易沾染污迹。所以说，自然氧化膜是不能可靠地防止铝及其合金的腐蚀。

从用人工的方法在铝及其合金表面形成一层具有保护作用的氧化膜，这种人工氧化膜经过适当处理（封闭）后，无晶形成氧化膜转变成晶形氧化膜，孔隙也被消除，阳极氧化，膜层硬度高，耐磨、抗腐蚀性也提高、光泽度好、能经久不变。经过适当染色处理后可得到令人满意的外观。

铝是比较活泼的金属，标准电位—1.706伏、在大气中是比较耐蚀的、其原因是铝经氧化后生成氧化铝薄膜（Al2O3），虽然氧化膜比较薄而疏松，但比其他金属的氧化膜（如氧化铁）要致密的多。早一班大气条件下，有较高的抗蚀能力。尤其是纯铝（99.99%），主要是其杂质少，电化学性质均匀，因而不易产生为电池腐蚀。在工业生产中，纯铝使用较少，（纯铝的延展性、光亮度，抗腐蚀性甚佳，尤其耐腐蚀能力比工业铝，<98.5%>大30倍左右），由于强度太低，纯铝不能广泛应用。当加入合金元素形成铝合金后，就解决了强度低的缺陷。强度问题解决了，新的问题又出现，东莞阳极氧化，铝合金的抗蚀性下降了。因为使用的合金元素一般为铜、镁、锰、硅、锌等他们中的大多数元素和铝构成微电池是阴极，铝是阳极。这样在外界腐蚀介质的作用下，铝的腐蚀加速，为解决上述问题，保证铝合金既有足够的强度又有较高的抗腐蚀性，铝合金必须经过氧化处理。

技术丨铝型材阳极氧化封孔工艺优化与维护-惠州富坤阳极氧化有限公司

铝材常温封孔质量的影响因素有：封孔液中的封孔物质镍盐、氟离子、封孔添加剂及其含量，这3个因素是决定铝材封孔质量效果的关键性因素；溶液的PH值、温度和封孔时间是影响铝型材封孔质量的重要条件因素；而提高槽液的洁净度、减小杂质的含量是铝材封孔质量的重要保证，经过试验表明，保证铝材常温封孔质量适宜生产工艺条件很重要。

封孔工艺的优化

工艺流程一般工业上均采用如下的生产工艺流程：常温脱脂→水洗→碱蚀→水洗→水洗→出光→水洗→水洗→阳极氧化→二次水洗→封孔→二次水洗；

一、硫酸浓度优化：生产实践表明，当其它工艺条件不变时，随着硫酸浓度的增大，阳极氧化过程中硫酸对氧化膜的溶解作用明显加强，氧化膜孔锥度加大，封孔变得困难，因而封孔时间需要适当延长。一般情况下，深圳阳极氧化，硫酸浓度超过185g/L即对厚膜的染斑试验产生明显影响，但硫酸溶度过低，阳极氧化膜着色性能不佳，故实际生产中，需要权衡控制在合理范围内。

二、镍离子溶度优化：封孔是通过镍离子进入氧化膜孔、水解沉淀得以实现的。镍氟体系常温快速封孔的机理是溶解一沉积反应，反应产物（塞孔物质）主要由Ni（OH）、A1OOH、AlF3组成，是金属盐的水解沉积、水化反应和形成化学转化膜三种作用的综合结果。镍离子填充速度直接影响封孔速度，其含量对封孔质量影响很大，镍离子溶度越高，封孔质量越好。

但是常温封孔对坯料挤压色差掩盖作用十分有限，含量过高氧化膜底色发青，色差明显。故镍离子浓度控制在1.0～1.3g/L为宜，实际生产中镍离子在0.9g/L以上即可保证封孔质量。

三、氟离子溶度优化：氟离子对氧化膜起电中和作用，膜表面电性转负，有利于镍离子向孔内扩散和水解。另一方面，氟离子半径小，可以吸附在膜孔内，与孔壁的氧化膜反应生成氟铝络合物，从而使孔内铝离子积累和PH升高，有利于Ni向膜孔内表面的迁移和水解，生产实践表明，氟离子浓度在0.3～0.6g/L为宜，过高易起粉，过低则封孔不良。

同时在封孔过程中，氟离子消耗速度比镍离子快，故需经常补充，但不推荐单独添加氟化氨或NH4HF2，一则易造成槽液老化；二则易引起槽液PH起伏过大；三则添加物易与镍离子起络合反应造成实际补充到槽液中的游离态氟离子十分有限。

四、PH值优化：提高槽液PH值，能有效降低氟离子消耗，促进镍离子的吸收，封孔质量提高。但PH值太高时镍盐易水解，槽液浑浊严重，型材表面容易产生白灰，槽液PH值太低时，不足以造成镍盐水解，达不到封孔效果。依生产实践，新槽PH一般控制在5.8-6.2封孔效果比较好，老槽PH控制在6.0-6.5为宜。

五、封孔温度优化：温度太低时，F与氧化膜反应弱，不足以引起镍盐水解，影响封孔效果，常温封孔槽冬天一般也需要加温维持在一定温度。正常情况下，封孔温度越高，封孔时间可以适当缩短。老槽或者氟离子含量低于0.3g/L槽，往往需要加热到30℃以上才能正常封孔。依生产实践，当封孔温度低于25℃或高于35℃均会出现封孔不良。

六、封孔时间优化：封孔先做的部位是氧化膜膜口处，随时间增加，逐渐深入膜孔内部从而完成封孔，在整个封孔过程中，前半段时间封孔速度快，后半段时间封孔速度慢。

依生产实践，白料、喷砂料、色料封孔时间存在较大差异，不能一味根据膜厚高低按比例分配封孔时间，尤其是古铜料和黑料，虽然氧化膜膜底会沉积3-8UM着色微粒，但过短的封孔时间会造成脱色黏胶危险。封孔时间稍长即容易起灰，需要车间操作者根据实际情况决定封孔时间。由于现代添加剂的发展，目前市场上已出现长时间（30分钟）封孔不起灰的封孔剂，这对自动化生产十分有利。

七、陈化过程优化：封孔过程中氧化膜根部未完全封闭，需要陈化一段时间。正常工艺条件下，封孔后自然陈化1-3天内即可达到国家标准，但是自然封孔膜抗热裂性能不佳，部分厚膜料在外暴晒一段时间即会出现明显裂纹。采用热纯水陈化能显著提高氧化膜热裂性，热纯水电导率不大于50；温度60-80℃；时间1um/min；热水洗温度对表面质量影响比较明显，过高的陈化温度会起灰。

如今的铝合金产品在我们生活中可以说是随处可见，因为铝合金材料性能好，可以应用于多个产品的加工，铝合金的氧化处理的效果好坏关系着产品的质量。所以，铝合金硬质氧化处理不当的话，可能防腐效果和孔隙分布不均匀的情况都会发生。

　　1、阳极氧化膜具备双重性，且孔隙较大、分布不均，难以达到较好的防腐效果;所以，进行铝合金氧化处理时，专业工艺手段的展开是有必要的。

　　2、镁有产生硬化及脆性、降低伸长率、增大热裂的倾向，如ADC5、ADC6等，在生产中，因其凝固范围宽、收缩倾向大，经常产生缩松和裂纹，铸造性能极差，因此，在其使用范围上有较大局限性，结构稍复杂的工件，根本不宜生产;

　　3、市场上常用的铝镁合金，因铝合金硬质氧化处理的对象，铝合金产品的成分复杂，铝纯度过低，硫酸阳极氧化时，难以产生透明防护膜，多呈乳白色，本色阳极氧化，上色状态也差，按正常工艺难以达到理想效果。所以，铝合金硬质氧化的工艺效果好坏很重要，选择可靠的工艺厂家可以让我们的效果更加较好。

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