阳极氧化不良原因分析

阳极氧化和封孔发现的缺陷及其特征、成因及对策

作者创智涂装来源本站浏览1110 发布时间2011/10/10本表示出了在阳极氧化和封孔中容易出现的缺陷的特征、成因和防治措施

缺陷特征产生原因对策

白斑（白点）表面有点状或水星状的白色花

样，而氧化膜并未剥落

合金中夹杂金属间化合物或其他异

物，使氧化膜产生不连续处

改善铸造和挤压，防止卷入异物；

铝棒进行均匀化处理等

表面有点状未着色部分，而氧化

膜未剥落

阳极氧化膜上附着碱雾末

加大碱洗槽的排气能力，改变车间

的气流方向等

白灰

阳极氧化发生的白灰见粉化（氧化灰）见粉化（氧化灰）

封孔发生的白灰见粉化（封孔灰）见粉化（封孔灰）

彩虹色（干涉色）阳极氧化膜出现彩虹色

阳极氧化失败；如大气曝露后出现

则表面有封孔灰

全面检查工艺和设备

粗晶表面（粗晶带）在挤压方向上呈粗晶条带或条

纹，碱洗和阳极氧化使该缺陷显

露

挤压时，铝不能以均匀的速度流经

模具；挤压比不够

改进模具设计；加大挤压比

点腐蚀阳极氧化膜上细微麻点，边缘处

更为明显

阳极氧化槽液氯化物含量高

检查水质（槽液中去除氯离子非常

困难）

粉化（封孔灰）沸水封孔后发生的白灰，用湿布

可以抹去；封孔灰不与染料作

用，可与氧化灰相鉴别

沸水封孔所用水的硬度高，如溶解

了较多盐类的自来水

更换封孔水；添加除灰剂；用20%

（体积分数）的硝酸溶液洗灰，再

用水清洗

粉化（氧化灰）阳极氧化膜局部发生的白灰；湿

布可以擦去，干燥后又再次出现

阳极氧化局部过热

槽液温度高；空气搅拌不充分；局

部挂料太密

黑斑阳极氧化后在挤压方向上大致

等距离出现的黑、白或灰色斑

挤压冷却时析出的Mg2Si中间相，

使阳极氧化膜的结构紊乱

加大加压的冷却风量；减小挤压件

接触物的热导率

焊合线明显中空型材在碱洗和氧化后出现

发暗的线或带，偶尔在半中空挤

压型材上发生

挤压时，模具进口处金属的压力不

够

改进模具设计；加大挤压比

碱洗流痕碱液在铝表面流动发生的碱蚀

痕迹

碱液局部腐蚀铝工件

缩短碱洗槽转移到水洗的时间；降

低碱洗液的温度；降低碱洗槽液的

腐蚀性

亮度下降阳极氧化膜的亮度明显下降并

且感觉失光发暗

挤压出口温度过高或冷却太慢；氧

化温度低或电流密度大；碱洗不良

或除灰不够；氧化槽液重金属离子

高；封孔工艺不当；厚氧化膜引起

发光

针对各种可能的原因，对症采取措

施；硫酸质量须严格把关，如铁含

量不宜过高；核对氧化膜的厚度

铝盐沉淀阳极氧化膜上有白色沉淀物硫酸氧化槽液中氯离子高或铝盐饱

和而沉淀析出

控制铝离子含量最好低于20g/L

膜剥离阳极氧化膜发生脱膜阳极氧化过程曾发生突然中止检查氧化程序，排除故障

膜发绿镍盐封孔（含冷封孔）后阳极氧

化膜呈浅绿色，有时候经过大气

曝露才显露

微孔中吸收镍太多；封孔槽液镍离

子过高或pH值过高

调整封孔槽液的镍离子和pH值

膜泛黄阳极氧化膜带黄色，致使着色的

色调变化

电解液或合金中铁硅等杂质掺入氧

化膜中；阳极氧化温度低或电流密

度高

降低槽液和合金的铁硅含量；核对

阳极氧化工艺条件

膜厚不足未得到预计的膜厚挂料面积计算有误；电接触不良；

恒电压阳极氧化

改为恒电流阳极氧化；核对挂料面

积；检查电接触

膜厚不均用一根料的膜厚或同一挂料上

下的膜厚不同

挂料工件过于密集；阴阳极的面积

比不当；槽液上下温差太大

调整挂料之间、阴阳极之间的距

离；合理布置阴极；加大槽液的循

环量

膜硬度下降（软膜）阳极氧化膜的硬度或耐磨性下

降，硬质阳极氧化更为多见

槽液温度或硫酸浓度高；槽液的循

环或搅拌不够

降低槽温和加强搅拌

膜烧损阳极氧化膜局部灾难性的程度

不同的浸蚀，或伴有金属溶解

阳极氧化时局部过热，尤其多见于

高铜铝合金的金属间化合物大块析

出位置

维持良好搅拌；保持槽液温度；控

制电流上升速度，最好采用脉冲电

源阳极氧化

氧化膜发暗参见亮度下降氧化温度低或电流密度大，使膜厚

高于正常值

核对温度和电流密度

氧化膜龟裂氧化膜发现裂纹（氧化，封孔、

大气曝露或弯曲加工以后）

沸水封孔发生由于膨胀产生的应

力；由于电流密度太大发生硬质氧

化；阳极氧化膜的塑性不够

对症采取措施；冷封孔之后热水浸

泡提高氧化膜的塑性

氧化膜疏松膜的致密性差，疏松容易擦坏阳极氧化温度高；电流密度大；氧

化时间长

检查工艺参数并照章改正

污灰封孔后发现的灰色或褐色的污

灰

阳极氧化前的除灰不干净

检查硫酸除灰质量或改用硝酸除

灰

指纹腐蚀痕（指痕）手指接触后留下的指纹腐蚀痕

迹

手指上汗迹中的氯化物引起操作人员不能赤手接触工件

铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短.

信息名称：铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短.

所在地：山东省威海市

发布时间：2011-07-08

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联系人：郭小姐0631-5755316

威海云清化工开发院

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2、用量: 产品用量和被处理氧化层的厚度和生产率有关。

3、阳极氧化层的质量:通过用封孔液的处理, 氧化层会产生一种反应, 这种反应约在24小时以后结束，然后才能用常规方法检查氧化层的质量。

4、用热水对上述处理层作5-10分钟的后冲洗, 就可以缩短这种反应时间, 经冲洗后处理层可以立即作质量的检验。

六、包装与贮运

本品为25公斤包装

一、产品用途

本品是为了满足市场对铝阳极氧化后更为严格的封孔要求而研究出来的。本产品相对于醋酸镍热封孔和氟离子冷封孔有效地改善了封孔膜的抗腐蚀性和耐磨性。它可用于对黑色型材的封孔而不会影响光泽。适用于染色氧化材的封孔。

二、性能特点

1、淡绿色粉末。和醋酸镍系封孔相比，封孔效果高，特殊成分的效果是表面光滑。

2、染色的色渗，粉膜，灰雾等不良现象减少。

3、醋酸镍加水不易分解，过滤容易，可长期使用。

4、特别对使用塑料自动装填机的化妆品外壳的阳极氧化膜的封孔最宜。

三、用法用量

1、配槽：

高温封孔剂：5-10g/L（标准7 g/L）

温度： 80-95℃

pH ： 5.3-5.8

时间：1-2 min/um(一个膜厚的封孔时间大概是1-2分钟)

2、封孔剂槽液需要空气搅拌均匀.

3、配槽加热时槽液会产生泡沫,75℃以上30-60分钟保存会消泡。

4、处理温度越高封孔性能越好，90℃以上为宜，长时间处理效果显著，但时间太长易引起粉膜，请撑握时间。

5、新槽液的pH 值为5.6（25℃），随着封孔液的使用和水及酸、碱的带入pH会有变动。pH在5.3-5.8之间封孔性能无障碍，超出此范围有引起粉膜的倾向，pH高时用稀醋酸降低；pH低时用氢氧化钠提高。

6、进行连续的过滤来维持槽液的清澈，同时延长封孔液的寿命。

7、槽液的补给根据处理条件的不同而异，约3-4m2/g

四、槽液控制

（一）pH (25℃下范围5.3-5.8之间)

（二）滴定程序

1、取10ml的封孔槽液，加纯水100 ml。

2、6N-氨水10 ml及三乙醇胺2-3滴加入。

3、MX指示剂0.2g(溶液变橙色)。

4、0.01M-EDTA标准溶液滴定至终点（A ml）。终点为紫红色

5、计算：封孔剂浓度(g/L)=A*F*0.331

F------0.01M-EDTA标准溶液的系数

A------0.01M-EDTA标准溶液的滴定数ml

（三）注意事项：为了维持好的封孔效果，应每两天分析槽液一次。

铝型材阳极氧化时封孔工艺优化与封孔槽的维护

?2014-02-12 17:19:22

?来源：中铝网

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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 2．2 实验材料与仪器试验用铝合金材料为6063

型材料，所用试剂和药品均为一般工厂所用，封孔添加剂为笔者试验研究配制而成。

1.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，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。

2.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 N i(OH ) 、A1OO H 、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 ～1．3 g／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。

3.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 ～0．6 g／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氟化氢铵，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。

4.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。

5.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。

6.封孔时间优化：封孔最开始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。

7.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。

前言：铝阳极氧化膜在氧化后为了保证耐蚀性及耐侯性必须进行封孔处理。目前大多数铝型材厂家使用的是氟化镍为主体的常温封孔工艺，该工艺成分简单，能耗低，杂质容许量大，但是槽液使用寿命偏短。除开封孔剂本身成分外，工艺条件、环境水质、日常操作习惯等因素对封孔质量的影响较大。本文依据生产实际，对影响型材封孔质量的几个工艺和操作因素进行了探讨，为提高产品质量延长槽液寿命提供参考。

1.配制封孔槽溶液的水质不可以用自来水，要用去离子水，因为自来水里面含有过高的钙离子，镁离子，氯离子，等，这些离子都会影响膜层质量。

2.每天检测PH值，使其控制在正常范围，有变化用氨水或冰醋酸调整。

3.定期化验镍的浓度，当浓度过低时需要添加。

4.根据膜层厚度来确定封闭处理时间。

5.封孔处理后需要热水清洗，封孔溶液比较难清洗干净，长期吸附在铝表面会对氧化膜影起腐蚀，流动水洗后在热水清洗1分钟，能洁净表面。

6.要制定严格的阳极氧化工艺流程。影响封孔质量的因素除封孔工艺之外，还有氧化等，遇到问题要全面考虑。

7.定期检查溶液老化程度。封孔溶液使用一段时间后，溶液会老化，要不定期检测封孔质量问题，可采用染色实验，明显上色未不合格，微量上色为合格。

封孔槽维护

1.型材封孔前必须清洗干净、控液彻底。在生产过程中如果清洗不干净或控液不彻底，会不断带进杂质离子，杂质离子的积累将影响封闭液的稳定性，造成交叉污染，从而导致F离子活性降低，不利于金属离子进入微孔发生水解反应。有条件的车间可以在封孔槽前加一道纯水洗，能有效降低杂质离子带入。

2.封孔槽对水质比较敏感，槽液补充尽量用纯水，不推荐用地下水配槽和作为封孔前清洗槽，水质中杂质阳离子会极大消耗氟离子，部分车间使用明矾处理过的自来水，也会造成封孔槽氟镍离子比例失调。由于水质得不到保证，槽液氟离子含量偏低，很多车间采用提高槽温增加氟离子活性达到封孔目的，但综合各项成本，往往高出不少。

3.适当的循环能有效缓解封孔槽老化。常温封孔对电解着色色泽保持性好，但是氟离子不可避免地与着色膜中的微粒起反应，如果着色料产量大，封孔槽中会产生土黄红色胶状沉淀，严重时会造成槽液颜色发黄红，此时适当降低封孔槽ＰＨ然后开启过滤，能有效降低着色料封孔起灰现象。

4.补加药剂需要注意的事项。带搅拌的加药桶补充效果最好，将封孔剂溶于桶中槽液搅拌均匀即可打入槽内，待槽液循环均匀后正常封孔即可。如没有搅拌桶，则可以将小包封孔剂溶于简易加药容器内，搅拌均匀，然后用小勺均匀撒向槽面,封孔剂在自然沉降过程中溶解。一般而言，补充药剂半小时内最好不要作业，药剂溶解的不均匀性会造成同一支料不同部位封孔效果不同。另不建议使用压缩空气搅拌槽液，车间的灰尘、油污及固体杂质沉淀会因剧烈空气搅拌造成槽液二次污染。

5.加强槽面巡查，封孔槽中如果有铝件掉入，必须第一时间打捞，铝件会极大消耗槽液中的氟离子造成封孔不良。同时，要及时捞出槽面油性泡沫，泡沫会包覆加药过程中未及时溶解的药剂颗粒，造成药品浪费。

6.调整槽液PH:当PH低时,建议用稀氨水调节,调节时将稀氨水均匀地洒在槽面上,边洒边轻轻搅动槽面可以有效减少蓝色镍沉淀。不推荐用片碱调节，主要是片碱碱性过大，易造成沉淀。如果槽液PH偏离工艺很大，建议多次调节,PH起伏过大，极易造成封孔不良。

铝型材表面染色不一致是什么原因？

lyf004 10级分类：家居装修被浏览68次 2013.07.24

检举

songyuanxi

采纳率：45% 10级 2013.07.24

1 氧化染色原理众所周知，阳极氧化膜是由大量垂直于金属表面的六边形晶胞组成，每个晶胞中心有一个膜孔，并具有极强的吸附力，当氧化过的铝制品浸入染料溶液中，染料分子通过扩散作用进入氧化膜的膜孔中，同时与氧化膜形成难以分离的共价键和离子键。这种键结合是可逆的，在一定条件下会发生解吸附作用。因此，染色之后，必须经过封孔处理，将染料固定在膜孔中，同进增加氧化膜的耐蚀、耐磨等性能。

2 阳极氧化工艺对染色的影响在氧化染色整个流程中，因为氧化工艺原因造成染色不良是比较普遍的。氧化膜的膜厚和孔隙均匀一致是染色时获得均匀一致颜色的前提和基础，为获得均匀一致的氧化膜，保证足够的循环量，冷却量，保证良好的导电性是举足轻重的，此外就是氧化工艺的稳定性。硫酸浓度，控制在180—200g／l。稍高的硫酸浓度可促进氧化膜的溶解反应加快，利于孔隙的扩张，更易于染色；铝离子浓度，控制在5—15 g／l。铝离子小于5g／l，生成的氧化膜吸附能力降低，影响上色速度，铝离子大于15g／l时，氧化膜的均匀性受到影响，容易出现不规则的膜层。氧化温度，控制在20℃左右，氧化槽液的温度对染色的影响非常显著，过低的温度致使氧化膜

的膜孔致密，染色速度显著减缓；温度过高，氧化膜蔬松，容易粉化，不利于染色的控制，氧化槽的温差变化应在2℃以内为宜。电流密度，控制在120—180a／m2。电流密度过大，在膜厚一定的情况下，就要相应地缩短铝制品在槽中的电解时间，这样，氧化膜在溶液中的溶解减少，膜孔致密，染色时间加长。同时，膜层容易粉化。膜厚，染色要求氧化膜厚度一般在10µm以上冲溶液。膜厚过低，染色容易出现不均匀现象，同时在要求染深色颜色(如黑色)时，因为膜厚不够，导致染料的沉积量有限，无法达到要求的颜色深度。总而言之，阳极氧化作为染色的前工序，是染色的基础。阳极氧化的问题在染色之前，我们很难看到或者根本无法看到，一旦染上色之后，我们会清晰地看到诸如颜色不均匀的现象。而此时，生产工作者往往会把问题的原因归于染色的不正常，而忽略在氧化工艺上寻找原因。我在刚接触氧化染色时就常犯这些错误。 3 染色3．1 染色前的水洗阳极氧化之后，氧化膜的膜孔中残留有硫酸溶液，因此，染色之前必须将铝制品彻底清洗干净。避免给染色槽带人杂质离子，尤其是磷酸根离子、氟离子等，在染色槽之前设立纯水清洗，并且要对水质进行监控是十分必要的。3．2 染色槽的配制在染色所用的染料中，大多数是有机染料，有机染料容易发霉。为有效地防止槽液发霉，配制槽液前，可以用漂白粉，苯酚一类的药物将槽体消毒。配制槽液时，加人防霉剂可以有效地延长染色液的使用时间。槽液配好之后要存放数小时，才能投入使用，为保证ph值稳定，可以加入醋酸——醋酸钠缓3．3 染色过程控制(1)温度染色过程中，染色速率随温度的升高而加快，因此，染一定深度的颜色所需的时间随温度升高而缩短。同时，槽液温度上升，同步封孔也会加快，如果温度过高，同步封孔过快，在染料分子还未有足够量吸附在膜孔中，染料的积聚就会因氧化膜的膜孔闭合而中止，无法达到要求的深度，而相对较低的温度下染色，可以染出更深的颜色，但相应的时间要长，因而，针对不同的色泽要求，可以适当调整染色温度，避免染色时间过长或过短。

(2)染料浓度根据吸附定律，在一定工作条件下，染料在阳极氧化膜上的吸附量随着染料浓度的提高而增大。不过，这一规律只在氧化膜本身还具有吸附能力时适用。对于不同深度的颜色，染料浓度也应作相应调整，在最初配制槽液时，尽可能配制较低浓度的溶液，随着生产的进行，染料不断地消耗，要不断补充消耗的部分，补充时要少量多次。如果对染料进行浓度测定，要考虑杂质离子的影响，实际的有效浓度跟检测可能有较大差别，因此，要定期对染色槽的实际染色力进行对比检测。为保证稳定的染色力，生产一段时间后，可以部分的更换槽液。(3)时间跟电解着色一样，当其它条件不变时，颜色随时间的延长逐渐加深，一般情况，当氧化条件确定，染色液浓度、温度等确定。我们只有通过调整染色时间以获得客户要求的颜色深度，如果染色时间太短就已获得所要求的颜色，这存在两点弊端，一是上色太快，要获得均匀一致的颜色不容易；二是上色太快，所获得的颜色耐侯性不够。染色时间太长，或者无论染多长时间都不能获得要求的颜色深度，此时我们要考虑氧化膜是不是太薄或者染料浓度太低。(4)ph值一般要求ph值是5～6，稳定的ph值对染色非常重要，对混合染料尤其如此，不同的ph值，可能会有不同的色调，为加强ph值的稳定性，在配制槽液时加入缓冲溶液是一种可行的办法，同时要加强染色前的水洗，避免带人酸性物质。3．4 染色后水洗染色之后，要将铝制品进行水洗，以除去附在铝制品表面的浮色，此时要注意水洗槽的水质，因为染料分子与氧化

膜的结合是可逆的，当水中存在较多杂质离子时，会促使染料分子与氧化膜分离进入水中，此时就表现出褪色，这种褪色往往是不均匀的，最终导致同一支料上产生色差。 4 封孔封孔处理是阳极氧化不可缺少的一部分，在氧化染色后，唯有进行封孔处理才能保证染色膜的原有颜色，封孔工艺可以有多种，蒸气封孔、热水封孔、中温封孔都是不错的选择，部分染料还可以选择冷封孔工艺。封孔后可能会因为褪色而使颜色较封孔前略为变浅，但只要稍加注意即可。染色作为阳极氧化后处理的一个分支，因其悦目的色彩，相信会得到大力的应用，日益受到人们的青睐。

缩短铝合金氧化材封孔失重判定时间的探讨

更新时间：2013-10-18 10:50 出处：铝博士网浏览次数：7715 | 中

杨景军，饶竹贵，陈冠丞，项胜前

（广东豪美铝业股份有限公司，广东，清远，511540）

摘要：本文研究了6063铝合金阳极氧化材的陈化时间对封孔质量的影响。研究发现，陈化时间在24h～48h内封孔失重减小速度最快。当陈化时间分别为24h、48h、72h，氧化白料封孔失重分别不高于230 m g/d m2、80 m g/d m2、60 m g/d m2，氧化着色料不高于200m g/d m2、60m g/d m2、45m g/d m2时，能够确保其封孔失重满足G B 5237.2-2008的要求。

关键词：阳极氧化型材；封孔质量；缩短；判定时间

D i s c u s s i o n o f s h o r t e n t h e a g i n g t i m e

f o r s e a l i n

g w e i g

h t l e s s n e s s d e t e c t f o r a l u m

i n u m o x i d a t i o n p r o f i l e s

A b s t r a c t：T h i s p a p e r r e s e a r c h e d t h e e f f e c t o f a g e i n g t i m e o n s e a l i n g q u a l i t y f o r6063a l u m i n u m a n o d i z e d p r o f i l e s.T h e s t u d y f o u n d t h a t t h e m a x i m u m r e d u c e o f t h e s e a l i n g w e i g h t l e s s n e s s o f t h e a g i n g t i m e w a s24h o u r t o48h o u r. W h e n t h e a g i n g t i m e w a s 24h, 48h, 72h, s e a l i n g w e i g h t l e s s n e s s o f o x i d i z e d a n d O x i d a t i o n c o l o r i n g m a t e r i a l,r e s p e c t i v e l y,w a s n o t h i g h e r t h a n

230m g/d m2, 80m g/d m2, 60m g/d m2 a n d 200m g/d m2, 60m g/d m2, 45m g/d m2，b e a b l e t o e n s u r e t h a t t h e s e a l i n g w e i g h t l e s s n e s s o f a n o d i z e d m a t e r i a l t o m e e t t h e r e q u i r e m e n t s o f G B5237.2-2008.

K e y w o r d：T h e a n o d i z e d p r o f i l e s;a g i n g t i m e;s e a l i n g q u a l i t y；s h o r t e n e d 前言

封孔质量是阳极氧化膜的最主要性能指标之一，直接影响其耐腐蚀性、耐磨性、耐候性[1-2]。《G B5237.2-2008》规定，铝合金阳极氧化型材经120h陈化后，其封孔失重不得高于30m g/d m2。目前，铝材厂生产氧化材，因受场地限制，企业通常使用签字笔划痕法，粗略判断封孔是否合格后入仓，陈化5天后，再随机抽样做封孔失重检测。由于划痕法往往误差较大，一旦封孔失重检测不合格，

将导致退仓、拆包、返工，常常引发投诉甚至索赔，给生产厂家造成重大损失。因此，生产厂家急切期盼一种既能缩短失重检测的陈化时间，又能准确判定合格与否的方法，来解决现场问题和加快交货期。为此，根据公司生产要求，采用标准规定的硝酸预浸磷铬酸法《G B/T8753.2-2005》，对相同阳极氧化工艺生产条件下的同一批样品分别陈化2h、24h、48h、72h和120h后，进行封孔失重对比检测，从2009年元月到2011年12月，三年内经过大量的试验，找到不同陈化时间与封孔失重的规律，作为提前判定封孔质量是否合格的依据。

1.氧化型材封孔失重原理及生产工艺流程

1.1封孔失重原理

未经封孔处理的阳极氧化膜经硝酸预浸后，于磷铬酸溶液中浸泡会迅速溶解，而封孔良好的氧化膜经长时间浸泡也无明显浸蚀现象。

1.2阳极氧化生产工艺流程

上排→常温脱脂除油→水洗→碱蚀→水洗→水洗→中和→水洗→水洗→阳极氧化→水洗→水洗→水洗→（着色→二次水洗）→封孔→二次水洗→下排

1.3对氧化膜有决定性影响的工艺参数

（1）氧化工艺：

硫酸：（170～200）g/L

铝离子：（10～15）g/L

槽液温度：（18～22）℃

电流密度：（1.3～1.5）A/d m2

电压：15V～17V

氧化速度：2.5-3m i n/μm

（2）封孔工艺规范：

P H值：5.5～6.0

镍离子：（0.9～1.2）g/L

温度：（62～65）℃

封孔速度：0.8m i n/μm

2.试样来源及检测方法

2.1样品来源

所有样品来源于车间大生产，生产的关键工艺参数如前所述。样品封孔完成后，同一试样经陈化2h、24h、48h、72h及120h，分别检测其封孔失重值。

2.2检测方法

3.结果与分析

3.1不同封孔陈化时间对封孔质量的影响

本实验按照国标G B5237.2-2008要求，采用标准G B/T8753.2-2005硝酸预浸磷铬酸法，对氧化型材进行封孔失重检测试验。

G B5237.2-2008强制性条款规定，陈化5天，阳极氧化膜的封孔质量采用硝酸预浸的磷铬酸法试验，失重不得大于30m g/d m2，否则判为废品。失重越小，封孔效果越好。对所有试验数据做筛选分类，得出试样在不同的陈化时间内检测的封孔失重及在不同封孔失重范围内的合格率，找出符合标准G B 5237.2-2008的不同陈化时间对应的封孔失重值。下表中不同陈化时间对应的合格率指的是：同一批试样经以上不同时间陈化后，并统计经陈化120h后的封孔失重试样达到国家标准G B5237.2-2008的数量所占比例，具体合格率见表1：

表 1.不同陈化时间与封孔质量及合格率的关系

T a b l e1. T h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n S e a l i n g q u a l i t y a n d y i e l d w i t h d i f f e r e n t

a g i n g t i m e

从以上表格的数据可知，要使不同陈化时间的封孔失重100%符合陈化120h 的封孔失重标准，其白料要求的封孔失重分别为：24h，﹤250m g/d m2；48h，﹤90m g/d m2；72h，﹤70m g/d m2。对陈化时间为2h的试样，虽然封孔失重﹤400m g/d m2可100%满足标准G B5237.2-2008要求，但因其在此范围内的数值只占少数，所以不用作评判标准值。为了增加准确度，降低退货率和客户投诉的风险，不同陈化时间对应的封孔失重判定值应取下限，取值分别为：24h，﹤230m g/d m2；48h，﹤80 m g/d m2；72h，﹤60 m g/d m2。同理，着色型材不同陈化时间的封孔失重判定值分别为：24h，﹤200m g/d m2；48h，﹤60m g/d m2；72h，﹤45m g/d m2。

为了进一步确认以上结论的可靠性，对2009年元月到2011年12月统计的所有数据，通过E X C E L随机各筛选出10组封孔失重合格数据，进行验证，见表 2.

表 2.不同陈化时间与封孔质量的关系

T a b l e2. T h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n S e a l i n g q u a l i t y w i t h d i f f e r e n t a g i n g t i m e

确定判定值的依据是每个陈化时间点对应的一列数据中相对较小的合格数值，以满足陈化120小时失重值小于30m g/d m2的要求。其表2数据正好与表1的确认值相对应，表明以上判定值的合理性。

3.2氧化白料和着色料封孔判定值与陈化时间的关系

氧化白料和着色料达到国标要求的各陈化时间与封孔失重的判定值关系如下表3所示：

表 3.氧化料陈化时间与封孔失重判定值的关系

图 1.氧化料陈化时间与封孔失重判定值的关系

F i g1.T h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n d e t e r m i n a t e v a l u e o f s e a l i n g

w e i g h t l e s s n e s s

w i t h a g i n g t i m e o f o x i d i z e d p r o f i l e

由以上的数据可知，在相同的陈化时间条件下，氧化着色料的封孔失重前期值控制比白料的低。

从图1可知，陈化时间在24h到48h之间的封孔失重变化最大，失重变化大于100m g/d m2；在其它陈化时间内，封孔失重基本在50m g/d m2左右。陈化48h 后，随着时间的延长，封孔失重的变化很小。在生产工艺（氧化、着色）相同时，可选陈化48h的封孔失重合格判定值作为企业标准。

4.结论

在以上试验条件下，得出的结论主要有：

1）陈化时间在24h～48h内封孔失重减少最大。

2）陈化时间分别为24h、48h、72h时，氧化白料封孔失重判定值分别不高于230 m g/d m2、80 m g/d m2、60 m g/d m2，氧化着色料封孔失重判定值分别不高于200 m g/d m2、60m g/d m2、45m g/d m2。此判定值满足国家标准要求，可作为评判封孔失重合格的企业内部标准，以提高企业生产率。

3）欲保证着色料的封孔质量达到国家标准要求，其前期封孔失重控制值必须低于相同陈化条件下白料封孔失重的判定值。

根据本研究及公司生产实际情况，选择陈化48h（较国家标准提前3天）的封孔失重判定值（白料﹤80m g/d m2、着色料﹤60m g/d m2）作为评判标准，此时可

满足G B5237.2-2008的标准。

参考文献

[1]许旋,林国辉,罗一帆等，铝材常温封孔质量影响因素探[J].电镀与涂饰, 2004,（6）8-11.

[2]贾明星,朱祖芳,铝阳极氧化工艺技术论文汇编[M].1994,67.

如何评价分析铝型材阳极氧化膜的质量?

2008-07-07 16:22:06| 分类：铝型材|举报|字号订阅

众所周知，铝合金阳极氧化膜可以明显提高铝合金的表面性能，尤其是表面硬度、耐腐蚀性、耐磨损性等关系到使用寿命的重要性能，因此人们将阳极氧化膜形容为铝合金“万能的”表面强化处理手段。

从20年前进口年产3000吨简单的小型卧式阳极氧化生产线，到目前多条年产3万吨以上的大型立式阳极氧化线的投产，其发展之迅速可见一斑。经过不断淘汰、选择、融合和提高，目前，我国铝合金建筑型材形成了3大系列的表面处理技术，即阳极氧化，阳极氧化电泳涂装及有机聚合物静电喷涂技术，其发展方向和水平是与国际发展同步的，装备水平、工艺特点和产品质量都达到了国际先进水平。早在20世纪80年代中期，我国的铝型材工业处于萌芽时期。

1986年当时的中国有色金属总公司科技局，根据一些专家的意见及时草拟了“关于建筑铝型材阳极氧化膜性能测试方法和指标”的文件，在当时起到了规范产品质量和推动生产发展的极好作用。该文件建议检测6项性能1）外观色差；（2）氧化膜厚度；（3）封孔质量；（4）耐盐雾腐蚀性；（5）耐磨性和（6）耐光性（色牢度）。由于当时技术水平和设备的限制，只对于前3项测试提出了具体要求。耐腐蚀性、耐磨性、耐光性只是提出一个概念，具体的性能检测方法与测试参数，以及性能验收指标等都没有做出规定。目前看来，这个文件的内容可能还不够完善，但是在20年之前就已经明确提出阳极氧化膜的厚度和封孔质量是具有本质意义的基本性能，也就是目前所谓的属于阳极氧化膜性能的必测项目。

20年来我国的铝型材工业迅速发展，相应的阳极氧化膜的性能要求、验收指标及检测方法等技术内容比较明确，相应的国家标准已经得到完善和提高，与各先进工业国家的标准基本接轨。因此现在的性能检测项目及检测方法应该具有更新和更多的内容，才可能跟上我国生产的发展步伐，并且可以与国际先进技术水平和国际标准内容的更全面和更系统地接轨。

中国有色金属标准化委员会在2004年组织和安排了一系列性能检测试验，国家和华南有色金属质量监督检验中心，以及坚美、南平、兴发、闽发等6家公司，对于工厂正规生产而不是特意安排的产品，参与了这项性能检测的全面试验并取得大量的接近2万个数据。实验结果已经由全国有色金属标准化委员会汇集成册。尽管我国的产品质量就全国而言还高低不一，但总体上有了很大的提高。试验数据表明上述工厂产品与国际先进水平比较毫不逊色，因此可以自豪地说，我国的铝建筑型材工业已经不仅是一个大国，而且成为一个名副其实的强国。膜厚均匀性及封孔质量阳极氧化膜的厚度是最重要的性能指标之一，可能就是使用寿命的一个标志性数据，封孔质量则是反映氧化膜耐腐蚀性的重要指标。检测表明，磷铬酸失重试验的数据变化，都在6%~15%范围之间，或者说磷铬酸腐蚀失重数据偏差保持在15%以内，可视为可以接受的测量误差。即将颁布的新标准8013。1规定，铝合金建筑型材阳极氧化膜封孔质量，硝酸预浸磷铬酸试验是仲裁试验，这是欧洲标准EN12373。6：1999规定。

实验数据表明，封孔质量愈差的样品，硝酸预浸的“失重增加”作用越大，因此硝酸预浸对于磷铬酸失重标志的封孔质量合格与否的鉴别与筛选更加灵敏。冷封孔后处理可以明显提高封孔质量和加快封孔时间。试验表明，如果进行冷封孔后处理（即在60~80℃纯水浸渍10min），可以缩短陈化时间迅速达到封孔质量合格水平。其他国内外试验还证明，冷封孔后处理可以明显改善冷封孔阳极氧化膜的塑性，以适合随后的机械变形不致开裂。耐腐蚀性和耐候性阳极氧化膜的CASS试验是耐盐雾腐蚀的常规试验方法。试验表明，阳极氧化膜的CASS试验与封孔质量的结果并不是完全可以对应的，因为封孔质量表示平均腐蚀速度，而CASS试验反映局部腐蚀的结果。尤其对于机械喷砂表面的阳极氧化膜，即使封孔质量合格，不能通过CASS试验的情况时有发生，相同试样的CASS试验与碱洗的评级比较，腐蚀级别也会低1到2个级别。喷砂样品的微观形貌可能由于喷砂的部分凹坑处阳极氧化膜并不完整，引起局部腐蚀的敏感性增加。

阳极氧化膜的滴碱试验方法有待改进。GB5237规定的目视气泡发生判别终点的误差很大，看来已经不宜继续采用而应该予以修改。即使今后采用日本的电阻测量法得到的数据，并且利用“逼近法”提高准确度，滴碱试验结果与磷铬酸封孔质量试验或CASS试验的结果也很难完全对应。鉴于阳极氧化膜的滴碱试验只见于日本的标准，国际标准和欧洲标准均没

有这项方法，因此滴碱试验的必要性仍然值得商榷的。

着色阳极氧化膜的耐候性。电解着色古铜色的阳极氧化膜，试验表明经过紫外线辐射的色差的数据可以保持在ΔE<2。6，因此可以达到国家标准的规定ΔE<3。0。由于本试验的参与单位和提供数据比较少，因此数据可信度和代表性的把握比较小，宜继续扩大和深入试验。鉴于在阳极氧化电泳涂装复合膜方面中日双方的试验中，日本建议耐候性与耐腐蚀的联合试验，着色阳极氧化膜的联合试验是否必要值得考虑。

阳极氧化膜的耐磨性目前国内基本上采用落砂法检验阳极氧化膜的耐磨性，但是数据比较分散，许多单位都认为可以远远超过国标规定的磨耗系数<300g/μm的指标。因为落砂法试验结果与试验过程的环境因素，砂粒的形状，砂粒的使用次数等因素都有关系。例如某厂测定阳极氧化膜的磨耗系数，银白色阳极氧化膜的磨耗系数国产砂为1107g/μm和

894g/μm，而日本砂的相应数值为517g/μm和567g/μm。古铜色阳极氧化膜的磨耗系数国产砂为1541g/μm和1423g/μm，而日本砂的相应数值为911g/μm和697g/μm，几乎相差一倍。国家标准规定落砂法的耐磨性的判据以磨耗系数<300g/μm为合格是可以完成的，大多数单位数据表明全部数据均>300g/μm，其中一般说来AA20的试样优于AA15的试样。

喷磨法的设备试验参数要求比较严格，目前只有北京国家有色金属监督检验中心使用，其试验数据的分散性比较大，又缺少国内其他单位数据的比较佐证，因此还需要进一步完善设备，争取更多的单位参加试验工作，才可能做出正确的判断。由于喷磨法具有国家标准、也有国际标准和欧洲标准，而落砂法制有日本标准，因此广泛建设喷磨法的设备与方法很有实际意义，同时可以缩短试验时间。

大气腐蚀暴露的结果（英国16年试验的结果）阳极氧化膜的大气暴露的数据是最基础的腐蚀数据，各种快速腐蚀检测方法的可信性，原则上都应该具有对于大气暴露数据的对应性。我国虽然已经在各大气腐蚀试验站进行了接近20年的常用金属的试验，但是至今还没有完整的绿阳极氧化膜的数据发表。根据BarryR。Ellard发表的报告，对于6063TF铝合金，阳极氧化条件为：150~165g/L硫酸，电流密度：1。4A/dm2，氧化温度：20~21℃，阳极氧化膜的厚度为15~40μm。Barry总结了16年中在英国各类型大气腐蚀站的试验结果，这些数据可以作为今后我国总结大气腐蚀暴露试验结果时的参考。鉴于大气腐蚀暴露试验时间很长，同时数据的重复性不会特别理想，尤其是污染环境的程度各有不同，英国的的数据尽管很有意义，也只能具有参考价值。在实际利用这些数据时，只能选择较大的保险系数予以考虑，或者说应该选择点腐蚀级别较低或膜厚损失较大的数据作为依据比较可靠。数据说明，不同试验站对于点腐蚀程度的差别很大，证明不同大气污染程度对于阳极氧化膜的点腐蚀级别的影响很大。在农村、海洋和轻度污染大气中，膜厚从15~40μm均未发生点腐蚀，而重

度污染工业大气，只有膜厚达到35μm以上才可以达到9级，其余膜厚的腐蚀程度都比较严重，膜厚15μm试样只有7级。英国的试验表明，海洋大气并不是最严酷的试验条件，为此尽管国际标准规定美国的弗罗里达试验作为大气腐蚀的规定场所，实际上并不是可以代表所有大气腐蚀的情况，严格地说，应该选择使用环境相近的试验站得到的试验数据才更加可靠。

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铝表面阳极氧化处理方法 一、表面预处理 无论采用何种方法加工的铝材及制品，表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷，如灰尘、金属氧化物（天然的或高温下形成的氧化铝薄膜）、残留油污、沥青标志、人工搬运手印（主要成分是脂肪酸和含氮的化合物）、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。因此在氧化处理之前，用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗，使其裸露纯净的金属基体，以利氧化着色顺利进行，从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。 （一）脱脂 铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。几种脱脂方法及主要工艺列于表-1。在这些方法中，以碱性溶液特别是热氢氧化钠溶液的脱脂最为有效。 表-1 脱脂及主要工艺 脱脂方法溶液组成用量g/L 温度/度时间min 后处理备注 有机溶剂汽油、四氯化碳、三氯乙烯等适量常温或蒸汽适当无浸蚀 表面活性剂肥皂、合成洗涤剂适量常温-80 适当. 水清洗无浸蚀 碱性溶液NaOH 50-200 40-80 0.5-3 水洗后用100-500g/L硝酸溶液中和及除挂灰脱脂兼腐蚀除去自然氧化，硝酸可用稀硫酸+铬酸代替 十二水磷酸钠NaOH硅酸钠40-608-1225-30 60-70 3-5 水清洗NaOH可用40-50g/L 碳酸钠代替，总碱度按NaOH计算为1.6%-2.5% 多聚磷酸钠碳酸钠磷酸钠一水硼酸钠葡萄糖酸液体润湿剂15.64.84.84.80.3ml0.1ml 60 12-15 水清洗使用前搅拌4个小时 十二水磷酸钠硅酸钠液体肥皂50-7025-353-5 75-85 3-5 水清洗 碳酸钠磷酸钠25-4025-40 75-85 适当水清洗 磷酸钠碳酸钠NaOH 20106 45-65 3-5 水清洗 强碱阻化除油剂40-60 70 5 水清洗除油不净可延长处理时间 酸性溶液硫酸50-300 60-80 1-3 水清洗 硝酸162-354 常温3-5 水清洗松化处理 磷酸硫酸表面活性剂3075 50-60 5-6 水清洗 磷酸（85%）丁醇异丙醇水100%40%30%20% 常温5-10 水清洗溶液组成以体积记 电解溶液阳极氧化用电解质常温适当交流电或阴极电流电解 NaOH 100-200 常温0.5-3 水清洗后中和铝制品为阴极，电流密度为4-8A/dm2 乳化溶液石蜡三乙醇胺油酸松油水8.0%0.25%0.5%2.25%89% 常温适当水清洗溶液组成以体积记

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阳极氧化异常处理

铝是比较年轻的金属，有“20世纪的金属”之称。在全世界它的年产量仅次于钢铁，在金属材料中名列第二。铝和铝合金之所以得到广泛应用在于它有许多特点。 铝的比重是2.702，与铜(比重8.9)和铁(比重7.9)比较，约为它们的1/3．其制品重量轻，可用于汽车、飞机、铁路车辆、船舶、高层建筑等方面。 纯铝强度低，但在铝中加入少量的铜、镁、锰，锌、硅等元素后形成铝合金，显微硬度可达400～600kg/mm2，特殊情况下可达1200～15Ookg/mm2，强度比碳钢好，可与特殊钢媲美。 铝及其合金在空气中，会在表面自然生成一层极薄的厚达0.01～0.05μm的氧化膜。这层自然氧化膜虽然能阻止它们继续遭到大气腐蚀，但此膜疏松多孔，当遇到工业性气体时，抗蚀性能大大下降。不过，如经电解氧化加工，使其表面生成硬而致密的氧化膜层，那末，很多物质就对它不产生腐蚀作用，适合在工业地区和沿海地区使用。 因铝的延展性极其优良，所以易于加工成型，经人工氧化染色后，可以得到各种美丽颜色的铝制品。随着铝及其合金表面防护装饰性氧化工艺的广泛应用，近年来氧化新工艺、新技术的不断出现，如仿礼花法，转移印花法、渗透法、冰花图案法等等，使铝表面更加呈现出色彩缤纷，繁花似锦，见之令人畅心悦目。所以目前建筑行业上把其大量用于高级宾馆的门、窗、柱、框架等制件上，既坚实牢固，又美观大方。 由于铝及其合金还有良好的导热、导电性，对光、热、电波的反射性好，没有磁性，耐低温和化学药品，有吸音性……等等。故它的应用越来越广泛。 为了保证铝合金有足够的强度和较高的耐蚀，必须经过氧化处理。 铝和铝合金的氧化处理分为化学氧化和电化学氧化。化学氧化不用外来电流仅把制件置入适当的溶液内，使表面生成一层氧化膜。在电化学氧化中是把铝及其合金作为阳极，故又称阳极氧化。 电化学氧化的方法较多，本章分别介绍硫酸、铬酸阳极氧化，硬质电化学氧化绝缘电体学氧化和瓷质电化学氧化的故障及其处理方法。 硫酸电化学氧化故障及其处理方法 硫酸电化学氧化简称硫酸阳极化，生成的氧化膜色泽视铝材的成分和氧化工艺的不同而异，一般有无色，微黄色、灰色等。氧化膜的厚度约在1～6μm之间。氧化膜可以染色，其防护性能良好，且具有一定的耐压性能。本工艺的缺点是对于翻砂，铆接、焊接等有孔隙类的零件，经硫酸阳极化后，孔隙处容易泛白点，目前尚无办法彻底消除此问题。 一、硫酸电化学氧化工艺简介 1．硅酸电化学氧化液配方和操作条件 硫酸电化学氧化液配方和操作条件如下： 硫酸(比重1.84，CP)(g/l)160～180 温度(℃)15～25 电压(V)12～20 阳极电流密度(A/dm2)1～1.5 时间(min)35～45 2．工艺过程 零件上挂具→化学除油→热水清洗→冷水清洗→出光→清水洗→硫酸阳极氧化 →冷水洗→烘干→染色→100℃热水封闭10min。 a．操作注意事项 (1)染色件阳极化时，浓度、温度、电压和电流密度避免用上限，时间应适当延长。 (2)除了染黑色外，需染其他色泽时，零件的材料应使用纯铝、防锈铝LF2和硬铝LY11、LY12。装饰性要求高者最好应使用高纯铝或高纯铝的铝镁合金。 二、故障和处理方法

(品质)(技术套表)、铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术它能使铝的

（技术套表）、铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术它能使铝的

江苏省江浦高级中学二轮专题训练：原电池、电解原理及其应用测试题1．2007年诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德·埃特尔。埃特尔在表面化学方面的贡献有助于人们理解“铁为什么会生锈”、“燃料电池和汽车中处理尾气的催化剂如何工作”、“南极上空的臭氧层如何被破坏”。下列有关说法正确的是：A．温室效应的加剧是导致南极上层臭氧空洞的主要原因 B．汽车尾气处理是在高温高压催化剂下进行的C．氢氧燃料电池的正 极反应可表示为H2=2H++2e－D．钢铁在空气中的腐蚀主要是电化腐蚀 2．下图为直流电源，为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，为电 镀槽。按下图接通电路后发现上的c点显红色。为实现铁上镀锌，接 通后，使c、d两点短路。下列叙述正确的是 A．a为直流电源的负极B．接通前，c极有H2放出 C．f电极为锌板D．e极发生氧化反应 3．铅蓄电池用途极广，电解液为30%H2SO4溶液，电池的总反应式可表示为： Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l) 下列有关叙述正确的是 A．放电时电解液的密度不断增大B．放电时电子从Pb通过导线转移到PbO2 C．充电时Pb极与外电源的负极相连D．充电时PbO2电极发生还原反应，Pb电极上发生氧化反应4．用惰性电极电解1L足量KCl的溶液，若通过nmol电子的电量，则溶液的pH与n的关系是（设电解前后溶液的体积不变）：A．pH=lgnB．pH=－lgnC．pH=14+lgnD．pH=lgn－14 5．用电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和硫酸钠溶液一段时间，假设电解时温度不变且用惰性电极，下列说法不正确的是：A．当电池负极消耗mg气体时，电解池阴极有mg气体生成B．电解池的阳极反应式为：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑ C．反应后，电池中c(KOH)不变；电解池中溶液pH变大 D．电解后，c(Na2SO4)不变，且溶液中有晶体析出 6．目前科学家已经开发出便携式固体氧化物燃料电池，它以烷烃气体为燃料，每填充一次燃料，可连续

阳极氧化不良原因分析

作者创智涂装来源本站浏览1110 发布时间2011/10/10本表示出了在阳极氧化和封孔中容易出现的缺陷的特征、成因和防治措施

铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短. ? 信息名称：铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短. 所在地：山东省威海市 发布时间：2011-07-08 加入收藏夹 联系人：郭小姐 威海云清化工开发院 联系人：郭小姐女士 电话：86-

手机： 传真：86- 邮件： 地址：山东省威海市文化中路89-2号 查看全部产品进入展厅 一、产品用途： 本品为浅绿色粉末,适用于建筑铝型材和其他铝制品的封孔处理,本品封孔温度范围宽,它能够改善表面装饰的无色金属络合物, 在其它物质的支持下，依靠镍和氟化物离子的协同效应，发挥作用。 二、性能特点: 1、同热水封孔的工艺相比, 冷封孔能缩短处理时间和节约加热所需的能源, 从能源成本和阳极氧化物生产线能力的角度来考虑这种优点就相当重要。 2、这种产品的结合能防止干净阳极氧化铝部件发绿的退色现象。不产生白霜,其耐蚀性和耐磨性及硬度均高于沸水封孔处理. 三、槽液组成及工艺条件: 本品浓度 3.5-5.0克/升 去离子水余量 PH值5-5.6 温度25-35℃ 时间8-15分钟（一分钟能封一个微米厚的氧化膜） Ni+ 0.9-1.2克/升 F- 0.3-0.85克/升 消耗量：0.8-1.5千克/吨材（约400m2） * 封孔后第一道用冷水洗,然后在进行温水洗.温水槽温度：60℃；时间：5分钟 四、注意事项 1、槽材料: 衬有塑料的钢或不锈钢。特别须知要点:建议对溶液作过滤处理, (不可用筒式过滤器)。为了保证溶液能长期使用, 避免溶液被全部排放, 每立方米中物料通过量达到1000m2，就应排放50 L/m3的槽液.

硬质阳极氧化故障及解决

硬质阳极氧化膜应怎样检验? ①合格的氧化膜层呈均匀的深黑色、蓝黑色或褐色。 ②氧化膜厚度约50μm。 ③氧化膜硬度HV≥300。 ④若氧化膜是均匀的灰黑色，只要厚度和硬度符合设计要求，仍为合格。 ⑤氧化膜虽然是均匀的深黑色、蓝黑色或褐色，厚度和硬度也符合设计要求，但有许多白色或灰白色点，则不合格。 ⑥氧化膜虽然是均匀的深黑色、蓝黑色或褐色，但有有规律的一道道不均匀现象，这是基体金属的毛病，只要厚度和硬度符合设计要求，也为合格。 ⑦氧化膜上不允许有因烧焦而形成易擦掉的疏松膜层和因局部受热使氧化膜被腐蚀的光 亮斑点和边缘、圆角部分膜层脱落的现象。整个零件表面除夹具印外，局部表面不得有无氧化膜的地方。允许包铝钣金件氧化膜出现小的裂纹。 ⑧氧化膜的厚度测定。从零件或试件上切取横向试片，在金相显微镜下测定氧化膜的厚度，也可以用涡流测厚仪直接测出氧化膜厚度。 ⑨氧化膜的硬度测定：氧化膜的硬度(显微硬度)可以用显微硬度值在横向试片上测出，不应低于300kgf／mm2，LYl2合金不低于250kgf／mm2。 硬质阳极氧化合金成分影响膜均匀完整，如何处理? 铝铜、铝硅、铝锰合金，硬质阳极氧化困难较大；当合金中铜含量超过5％或硅含量超过7．5％时，不适合用直流电硬质阳极化。 处理方法：当采用交直流叠加方法时，含量范围可以放宽。 硬质阳极氧化电流密度不当怎样影响膜硬度?如何处理? 影响： ①电流密度超过8A／dm2时，因受发热量的影响，硬度反而下降； ②电流密度太低，电压升高得慢，虽发热量减少，但膜层受到硫酸的化学溶解时间较长，所以硬度较低。 处理方法：电流密度和膜层硬度的关系比较复杂，欲得到理想硬度的膜层，就要根据不同材料来选择适当的电流密度，通常为2～5A／dm2。 硬质阳极氧化液温度低时硬度低如何处理? 纯铝硬质阳极化时，温度接近0℃时，其硬度降低。 处理方法： ①为获得高硬度的氧化膜，有包铝层的钣金件，在6～11℃下进行硬质阳极化处理； ②一般来说，如温度下降，耐磨性就增高，这是由于电解液对膜的溶解速度下降所致。 硬质阳极氧化槽液总浓度调整用一次后，总当量浓度增加，得不到黑硬膜如何处理? 原因：可能是苹果酸分解成低分子的有机酸(如乙酸)。 处理方法：加入适量的水玻璃稀释溶液。 硬质阳极氧化LYl2硬铝周围膜白、厚、硬度小，黑膜不易连成片是什么原因?如何处理?

铝合金阳极氧化缺陷明细表

目录 1.铝及铝合金氧化表面处理制品的表面缺陷 (4) Q001手印腐蚀 (5) Q002擦划伤 (6) Q003 粘连 (7) Q004砂粗 (8) Q005砂轻 (9) Q006脱脂不良 (10) Q007氧化气泡 (11) Q008脱膜不净 (12) Q009雪花状腐蚀 (13) Q010氧化白点 (14) Q011电伤 (15) Q012夹渣 (16) Q013氧化膜剥落 (17) Q014黑点 (18) Q015爆膜 (19) Q016封孔起彩 (20) Q017针孔腐蚀 (21) Q018色差 (22) Q019酸碱水腐蚀 (23) Q020封孔起灰 (24) Q021无漆膜 (25) Q022麻点 (26) Q023电泳气泡 (27) Q024氧化膜粉化 (28) Q025 复合膜发黄 (29) Q026凝胶粘附 (30) Q027漆留痕 (31)

Q028水斑 (32) Q029着色气泡 (33) 2.氧化表面处理制品的外观性能缺陷 (35) Q029封孔不合格 (36) Q030氧化膜厚度不达标 (37) Q031漆膜铅笔硬度不达标 (38) Q032漆膜耐腐蚀性不合格 (39) 3.氧化表面处理制品的尺寸精度 (40) Q033扎线痕超标 (41) Q034返工壁厚薄 (42)

前言 1.在铝及铝合金的氧化生产过程中，产生的各种缺陷，主要可分为三类，即氧 化表面处理制品的表面缺陷、氧化表面处理制品的形位尺寸缺陷、氧化表面处理制品的外观性能缺陷。 2.氧化表面处理制品的表面缺陷，在生产现场产生最多，废品率也最高。最主 要的有手印腐蚀、擦划伤、粘连、砂粗、砂轻、脱脂不良、氧化气泡、脱膜不净、雪花状腐蚀、氧化白点、电伤、夹渣、氧化膜剥落、麻点、爆膜、封孔起彩、针孔腐蚀、色差、酸碱水腐蚀、封孔起灰、无漆膜、麻点、电泳气泡、氧化膜粉化等。 3.氧化表面处理制品的尺寸缺陷，在生产中所占废品率不多，主要有返工壁厚 薄、扎线痕超标等。 4.氧化表面处理制品的外观性能缺陷主要有封孔不合格、氧化膜厚度不达标、 漆膜铅笔硬度不达标、漆膜耐腐蚀性不达标等 5.下面以列表的方式对各种缺陷的名称（英文对照按美国AA标准和数据技术 语篇）、起因、定义、特征及对策进行较为全面的说明，供广大技术人员、生产人员、质检人员作为工作和学习参考。

阳极氧化常见问题分析

铝的阳极氧化是以铝或铝合金作阳极，以铅板作阴极在硫酸、草酸、铬酸等水溶液中电解，使其表面生成氧化膜层。其中硫酸阳极氧化处理应用最为广泛。 铝和铝合金硫酸阳极氧化氧化膜层有较高的吸附能力，易进行封孔或着色处理， 更加提高其抗蚀性和外观。阳极氧化膜层厚一般3～15μm，铝合金硫酸阳极氧化工艺操作简单，电解液稳定，成本也不高，是成熟的工艺方法，但在硫酸阳极 化过程中往往免不了发生各种故障，影响氧化膜层质量。认真总结分析故障产生的原因并采取有效预防措施，对提高铝合金硫酸阳极氧化质量有重要的现实意 义。 1常见故障及分析 (1)铝合金制品经硫酸阳极氧化处理后，发生局部无氧化膜，呈现肉眼 可见的黑斑或条纹，氧化膜有鼓瘤或孔穴现象。此类故障虽不多见但也有发生。 上述故障原因，一般与铝和铝合金的成分、组织及相的均匀性等有关， 或者与电解液中所溶解的某些金属离子或悬浮杂质等有关。铝和铝合金的化学成分、组织和金属相的均匀性会影响氧化膜的生成和性能。纯铝或铝镁合金的氧化膜容易生成，膜的质量也较佳。而铝硅合金或含铜量较高的铝合金，氧化膜则较难生成，且生成的膜发暗、发灰，光泽性不好。如果表面产生金属相的不均匀、 组织偏析、微杂质偏析或者热处理不当所造成各部分组织不均匀等，则易产生选择性氧化或选择性溶解。若铝合金中局部硅含量偏析，则往往造成局部无氧化膜或呈黑斑点条纹或局部选择性溶解产生空穴等。另外，如果电解液中有悬浮杂质、尘埃或铜铁等金属杂质离子含量过高，往往会使氧化膜出现黑斑点或黑条纹，影响氧化膜的抗蚀防护性能。 (2)同槽处理的阳极氧化零件，有的无氧化膜或膜层轻薄或不完整，有 的在夹具和零件接触处有烧损熔蚀现象。这类故障在流酸阳极氧化工艺实践中往 往较多发生，严重影响铝合金阳极氧化质量。 由于铝氧化膜的绝缘性较好，所以铝合金制件在阳极氧化处理前必须牢 固地装挂在通用或专用夹具上，以保证良好的导电性。导电棒应选用铜或铜合金材料并要保证足够接触面积。夹具与零件接触处，既要保证电流自由通过，又要尽可能减少夹具和零件间的接触印痕。接触面积过小，电流密度太大，会产生过热易烧损零件和夹具。无氧化膜或膜层不完整等现象，主要是由于夹具和制件接触不好，导电不良或者是由于夹具上氧化膜层未彻底清除所致。 (3)铝合金硫酸阳极氧化处理后，氧化膜呈疏松粉化甚至手一摸就掉，特别是填充封闭后，制件表面出现严重粉层，抗蚀性低劣。这一类故障多发生在夏季，尤其是没有冷却装置的硫酸阳极化槽，往往处理1-2槽零件后，疏松粉化现象就会出现，明显地影响氧化膜的质量。 由于铝合金阳极氧化膜电阻很大，在阳极氧化工艺过程中会产生大量焦耳热，槽电压越高产生热量越大，从而导致电解液温度不断上升。所以在阳极氧化过程中，必须采用搅拌或冷却装置使电解液温度保持在一定范围。一般情况下，温度应控制在13～26℃，氧化膜质量较佳。若电解液温度超过30℃，氧化膜会产生疏松粉化，膜层质量低劣，严重时发生“烧焦”现象。另外，当电解液温度 恒定时，阳极电流密度也必须予以限制，因为阳极电流密度过高，温升剧烈，氧化膜也易疏松呈粉状或砂粒状，对氧化膜质量十分不利。 (4)偶然发生铝合金硫酸阳极氧化后氧化膜暗淡无光，有时产生点状腐蚀，严重时黑色点状腐蚀显著，导致零件报废，引起较大损失。

铝型材表面处理工艺类别

铝型材表面处理工艺类别、解析 铝型材表面处理主要分为：氟碳喷涂、粉沫喷涂、阳极氧化（阴极氧化）、电泳、电镀等。这些表面处理方法间有相同也有不同，相同点就是都是在型材表面增加了保护膜；不同在于氟碳喷涂、粉沫喷涂是靠静电加膜于型材表面，所以也称静电喷涂；阳极氧化、电泳是通过直流电的正负极以及形成膜的分子、原子以及离子的正负相吸移动附着于金属表面而形成的保护膜；电镀和阳极氧化、电泳工艺术有雷同处，所不同的是：被电镀的可以不是金属，电镀液由含有镀覆金属（锌、铬、镍等）的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。1，电镀可以对五金和塑胶进行处理,。2，电泳和阳极只能对导电物体进行处理。3，电镀和电泳均为对被处理物体表面增材料，换句话说,就是厚度增加，4，而阳极则为对物体进行去材料处理,也就是阳极后厚度会减小。 下面就型材表面处理做具体分析 一、氟碳喷涂和粉末喷涂（静电喷涂） （一）粉沫喷涂：粉沫喷涂的原料为：聚氨脂、聚氨树脂、环氧树脂、羟基聚脂树脂以及环氧／聚酯树脂，可配制多种颜色。粉沫喷涂的特点：喷涂设备有手工的，有自动吊挂式、施工简单、涂层厚度为30微米以上，抗冲击，耐磨擦，防腐蚀，耐候性等均好，涂料价格

比氟碳便宜。粉沫喷涂最大弱点是怕太阳紫外线照射，长期照射会造成自然退色，铝板向阳面和非向阳面几年后色差明显，一般为2-5年就产生明显色差。现在市场上出现名子叫彩色铝型材，用于铝门窗，就是用普通铝型材粉沫喷涂而成。使铝门窗颜色品种增加，同时也增强抗腐蚀能力。 粉沫喷涂的原料为：聚氨脂、聚氨树脂、环氧树脂、羟基聚脂树脂以及环氧／聚酯树脂，可配制多种颜色。粉沫喷涂的特点：喷涂设备有手工的，有自动吊挂式、施工简单、涂层厚度为30微米以上，抗冲击，耐磨擦，防腐蚀，耐候性等均好，涂料价格比氟碳便宜。粉沫喷涂最大弱点是怕太阳紫外线照射，长期照射会造成自然退色，铝板向阳面和非向阳面几年后色差明显，一般为2-5年就产生明显色差。现在市场上出现名子叫彩色铝型材，用于铝门窗，就是用普通铝型材粉沫喷涂而成。使铝门窗颜色品种增加，同时也增强抗腐蚀能力。 (二)另一种静电喷涂为液态喷涂，又称氟碳喷涂，属于高档次喷涂价格较高，在国外早已应用。在国内近二年来才大面积用于铝板幕墙，由于其优异的特点，越来越受到建筑业及用户的重视和青睐。氟碳喷涂具有优异的抗退色性、抗起霜性、抗大气污染(酸雨等)的腐蚀性，抗紫外线能力强，抗裂性强以及能够承受恶劣天气环境。是一般涂料所不及的。 1，氟碳喷涂的设备及工艺 氟碳涂料本身性能决定，喷涂设备必须保证有出色的雾化效果，

阳极氧化不良原因分析

阳极氧化和封孔发现的缺陷及其特征、成因及对策 作者创智涂装来源本站浏览1110 发布时间2011/10/10本表示出了在阳极氧化和封孔中容易出现的缺陷的特征、成因和防治措施 缺陷特征产生原因对策 白斑（白点）表面有点状或水星状的白色花 样，而氧化膜并未剥落 合金中夹杂金属间化合物或其他异 物，使氧化膜产生不连续处 改善铸造和挤压，防止卷入异物； 铝棒进行均匀化处理等 表面有点状未着色部分，而氧化 膜未剥落 阳极氧化膜上附着碱雾末 加大碱洗槽的排气能力，改变车间 的气流方向等 白灰 阳极氧化发生的白灰见粉化（氧化灰）见粉化（氧化灰） 封孔发生的白灰见粉化（封孔灰）见粉化（封孔灰） 彩虹色（干涉色）阳极氧化膜出现彩虹色 阳极氧化失败；如大气曝露后出现 则表面有封孔灰 全面检查工艺和设备 粗晶表面（粗晶带）在挤压方向上呈粗晶条带或条 纹，碱洗和阳极氧化使该缺陷显 露 挤压时，铝不能以均匀的速度流经 模具；挤压比不够 改进模具设计；加大挤压比 点腐蚀阳极氧化膜上细微麻点，边缘处 更为明显 阳极氧化槽液氯化物含量高 检查水质（槽液中去除氯离子非常 困难） 粉化（封孔灰）沸水封孔后发生的白灰，用湿布 可以抹去；封孔灰不与染料作 用，可与氧化灰相鉴别 沸水封孔所用水的硬度高，如溶解 了较多盐类的自来水 更换封孔水；添加除灰剂；用20% （体积分数）的硝酸溶液洗灰，再 用水清洗 粉化（氧化灰）阳极氧化膜局部发生的白灰；湿 布可以擦去，干燥后又再次出现 阳极氧化局部过热 槽液温度高；空气搅拌不充分；局 部挂料太密 黑斑阳极氧化后在挤压方向上大致 等距离出现的黑、白或灰色斑 挤压冷却时析出的Mg2Si中间相， 使阳极氧化膜的结构紊乱 加大加压的冷却风量；减小挤压件 接触物的热导率 焊合线明显中空型材在碱洗和氧化后出现 发暗的线或带，偶尔在半中空挤 压型材上发生 挤压时，模具进口处金属的压力不 够 改进模具设计；加大挤压比 碱洗流痕碱液在铝表面流动发生的碱蚀 痕迹 碱液局部腐蚀铝工件 缩短碱洗槽转移到水洗的时间；降 低碱洗液的温度；降低碱洗槽液的 腐蚀性 亮度下降阳极氧化膜的亮度明显下降并 且感觉失光发暗 挤压出口温度过高或冷却太慢；氧 化温度低或电流密度大；碱洗不良 或除灰不够；氧化槽液重金属离子 高；封孔工艺不当；厚氧化膜引起 发光 针对各种可能的原因，对症采取措 施；硫酸质量须严格把关，如铁含 量不宜过高；核对氧化膜的厚度

如何解决铝材阳极氧化着色色差

铝材氧化着色过程常见缺陷和处理方法 黄瑞强 (广西平铝集团有限公司) 摘要:实际生产中由于人员、工艺、设备、操作存在差异，型材氧化着色过程中产生的质量缺陷色浅、色差、染不上色、白点、露白、染色发花、逃色等。本文从实际生产过程中对铝型材氧化着色常见的缺陷问题、提出解决的办法和技术途径。 关键词:铝材着色; 缺陷; 处理 随着铝加工工业的蓬勃发展，铝表面处理已成为铝加工过程必不可少的重要生产环节。铝制品经过表面处理之后。耐磨、耐蚀、耐光照、耐气候等性能都有很大提高，更重要的是可以着上各种美丽鲜艳的色彩。由于其它构成装饰的各种建筑物，曰用铝制品，工艺美术品，装饰品，家具用品等美观大方。适应时代美感的要求，因而铝材的应用价值大为得高。 为了装饰和提高铝材表面性能，在铝材氧化膜上进行着色处理，常用的方法有电解着色法、化学着色法、自然着色法等。 在实际生产中由于人员、工艺、设备、操作等存在差异，每批的产品色差也会存在一定的差异，产生不同的质量缺陷，在特定的介质下，色泽的深浅是由金属粒子沉积量来决定，而与氧化膜的厚度无关。铝材电解着色的色差的产生，与着色机理、氧化膜的厚度的均匀性及结构与电解着色速度有直接关系。铝材着色的缺陷大体上有以下几种

情况:色浅、色差、染不上色、白点、露白、染色发花、逃色等。如何解决这一问题，确保每批产品的色差保持一致，并在双方确认的偏差范围内，以满足消费者的要求。这就要求生产企业，在对型材进行电解着色表面处理时，加以研究和防范。 以下介绍我公司在阳极氧化电解着色生产工艺中常见的质量缺陷和处理方法： 一、要着色均匀稳定并把色差控制在一定的范围内，减少着色缺陷的产生，在实际的生产过程中，首先在加强阳极氧化工艺操作的控制,在操作时注意以下几方面的要求。 1、在阳极氧化的型材进入着色槽时必须保持较大的倾斜度，并放置在两极中间，确保左右极距相等。同时控制上料绑料面积，每挂料总表面积最大不超过44m2。 2、检查槽液浓度，是否符合工艺要求。 3、送电着色时，行车挂钩与导电梁挂钩必须脱开，并静置0.5～1分钟后才能送电着色。 4、同一种颜色的着色电压必须相等,在着色前预先调整好电源电压。 5、着色结束时，必须立即起吊，尽快流尽槽液，尽快转移至水槽水洗，不可在着色槽中停留,严格控制空中起吊时间,充分洗净型材内孔中的酸液后，才能用色板比色，比色时,掌握型材色略深于样板色。当颜色太浅时，重新放入着色槽通电补色，当颜色太深时，重新放入着色槽（不通电）或氧化槽后面的酸性水槽褪色。

铝合金阳极氧化前处理工艺

铝合金阳极氧化前处理工艺是决定产品外观质量的重要环节，型材机械纹的去除、起砂、亚光、增光等多种质量要求均由前处理工艺决定。传统的前处理工艺分为三种：（1）、碱蚀工艺：由除油→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→氧化组成，即型材经除油后，在碱蚀槽中经碱蚀处理去除机械纹和自然氧化膜、起砂，然后经出光槽除去表面黑灰，即可进行阳极氧化。该工艺的核心工序是碱蚀，型材的表面平整度、起砂的好坏等均由该工序决定。为了达到整平机械纹的目的，一般需碱蚀12-15分钟，铝耗达40-50Kg/T，碱耗达50Kg/T。如此高的铝耗，既浪费资源，又带来严重的环保问题，增加废水处理成本。该工艺已采用了100多年，全球大部分铝材厂沿用至今，直到近两年，才由酸蚀逐渐取代。 （2）、酸蚀工艺：由除油→水洗→酸蚀→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→氧化组成。型材经除油后先酸蚀，后碱蚀，出光，完成前处理。该工艺的核心工序是酸蚀，去机械纹、起砂等均由酸蚀决定。不同于碱蚀，酸蚀的最大优点是去机械纹能力强、起砂快、铝耗低，一般3-5分钟即可完成，铝耗几乎是碱蚀的1/8-1/6。从工作效率和节约资源的角度看，酸蚀无疑是碱蚀工艺的一大进步。然而，酸蚀的环保问题更加突出：酸槽的有毒气体HF的逸出及水洗槽Fˉ的污染。氟化物一般都有剧毒，处理更加困难。另外，酸蚀处理后，型材外观发黑发暗，尽管不得已延续了碱蚀和出光，可增亮一些，但仍然很暗，既增加了工序，又损失了光泽，这些问题至今还没有有效的解决方案。 （3）、抛光工艺：由除油→水洗→抛光→水洗组成，型材经除油后即放入抛光槽，经2-5分钟抛光后，可形成镜面，水洗后可直接氧化。该工艺的核心工序是抛光，去纹、镜面都在抛光槽完成。抛光具有铝耗低、型材光亮的优点，但抛光槽的NOx的逸出，造成严重的环境污染及操作工的身体伤害，同时，昂贵的化工原料成本等因素也制约了该工艺的推广。通观上述三种工艺，虽各有特点，但缺点也比较突出，如碱蚀铝耗高、碱渣多、工效低；酸蚀氟化物污染、型材发暗；抛光污染严重，成本过高等等。这些工艺要么污染了环境，要么浪费了铝资源，要么降低了铝材表面质量，亟待进行工艺改进。 二、整平光亮工艺所谓整平光亮工艺，是继抛光、碱蚀、酸蚀之后推出的一项 新的表面前处理工艺，是对碱蚀、酸蚀工艺的深刻改造和变革，它既具有酸蚀铝耗低、去机械纹能力强、起砂快的优点，又具有抛光的亮丽，但却根本杜绝了抛光NOx污染、酸蚀氟化物污染、碱蚀碱渣污染等弊端，是一项颇具前途、具有革命性的新工艺。 (一)、工艺流程整平光亮工艺比酸蚀、碱蚀要简单得多，甚至比抛光工艺都简单，主要由下述工序组成：整平光亮→水洗→氧化。本工艺的核心是整平光亮，整平机械纹、起砂、光亮等均由整平光亮槽完成，整平光亮后即可氧化，省去除油、碱蚀、中和等工序。 (二)、型材外观经过整平光亮技术处理过的型材具有三大特点：1、平整：在整平剂作用下，1-5分钟内，可完全去掉机械纹，表面特别平整。2、细砂：在起砂剂的作用下，型材表面起了一层均匀细砂，是喷砂和酸蚀技术很难达到的。3、光亮：在光亮剂的作用下，型材表面非常光亮，几乎可跟抛光材媲美。 (三)、适用范围1、建筑型材：银白料经整平光亮后，表面非常平整、光亮、砂粒细腻均匀；着色、染色与整平光亮技术的结合，使得型材表面象经过打蜡处理后一样鲜艳；电泳与整平光亮技术的结合能大幅度提高型材档次。2、工业用材：汽车轮毂、自行车圈、自行车架等用铝合金制成的各类工业用材都可用整平光亮技术处理，以取代机械抛光，提高生产效率及产品档次。3、家用电器：很多家用电器铝制外壳，都可借助本技术提高外观质量。灯饰及装饰用材也可借用本技术。 (四)、工艺规范1、开槽：整平光亮液(开槽液) 2、生产：温度：95－110℃时间：1-5min 3、添加：当槽液液面不能满足生产要求时，应及时补充添加液。补充添加液时一定要补充到初始液位。添加后，应充分搅拌槽液，然后开始生产。 4、管理：整平光亮槽管理非常

铝合金阳极氧化膜的封闭及常见问题

铝合金阳极氧化膜的封闭及常见问题 1.前言 阳极氧化作为铝及铝合金表面应用最为广泛的一种处理技术，可以显著地改善铝及其合金的耐蚀性能，提高铝及其合金表面硬度和耐磨性．封闭是阳极氧化的一种后处理方法，是提高阳极氧化膜腐蚀性的必需工艺，同时它还可以防止染料褪色，提高染色膜的耐光性。本文简要介绍了常用封闭方法及封闭中常见问题。 2．封闭工艺分类 阳极氧化的封闭工艺常按不同方式分类：根据封闭液的成分，封闭温度以及封闭机理。 （1）按成分分类 按封闭液组成，有传统的封闭工艺，包括热水（沸水）封闭，蒸汽封闭，重铬酸钠或钾盐封闭，硅酸盐封闭，醋酸盐封闭及氟化镍封闭。新的封闭工艺有：醋酸钴封闭，三价铬盐（硫酸铬或醋酸铬），醋酸铈封闭，醋酸锆封闭，三乙醇胺基封闭，锂或镁盐封闭，高锰酸钾封闭，聚合物封闭，氧化型缓蚀剂封闭（钼酸盐，钒酸盐，钨酸盐，过硼酸盐等） （2）按操作温度分类 根据操作温度封闭一般分四类：高温封闭，中温封闭,低温封闭，常温封闭。蒸汽封闭，热水封闭和重铬酸盐封闭均在高温范围进行，其它的大多在中温范围，如硅酸盐封闭，二价或三价醋酸盐，三乙醇胺基封闭，氧化型缓蚀剂封闭。采用特殊配方，一些以金属的醋酸盐为基楚的封闭剂可以在低温下进行。由于节能及可以减少封闭灰，常温封闭正日益得到普及。最典型的为氟化镍盐封闭，通常在30度左右进行。 （3）按机理分类 按封闭机理可分为：热封闭，物理或化学浸渍，电化学封闭，缓蚀型封闭。 热封闭是在高于80度下将氧化铝转化成波姆铝。蒸汽封闭，热水封闭以及在中温下进行的金属醋酸盐型封闭都属此类。 重铬酸盐，硅酸盐，氟化镍冷封，聚合物封闭及其它有机封闭都属于化学或物理浸渍，阳极氧化膜的微孔通常被这些封闭成分填塞。 在电化学封闭过程中，有机成分通过电化学反应沉积到微孔中，或在电场作用下，缓蚀性的阴离子迁移到微孔中。电泳封闭是这类的一个典型例子。 缓蚀性封闭是指缓蚀剂通过热运动或扩散吸附到阳极氧化膜的微孔中，许多有机缓蚀剂和无机钝化剂可以帮助提高对外部环境的耐蚀性。

铝表面阳极氧化处理方法

铝表面阳极氧化处理方法(一） 一、表面预处理 无论采用何种方法加工的铝材及制品，表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷，如灰尘、金属氧化物（天然的或高温下形成的氧化铝薄膜）、残留油污、沥青标志、人工搬运手印（主要成分是脂肪酸和含氮的化合物）、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。因此在氧化处理之前，用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗，使其裸露纯净的金属基体，以利氧化着色顺利进行，从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。 （一）脱脂 铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。几种脱脂方法及主要工艺 列于表-1。在这些方法中，以碱性溶液特别是热氢氧化钠溶液的脱脂最为有效。 表-1 脱脂及主要工艺 脱脂方法溶液组成用量g/L 温度/度时间min 后处理备注 有机溶剂汽油、四氯化碳、三氯乙烯等适量常温或蒸汽适当无浸蚀 表面活性剂肥皂、合成洗涤剂适量常温-80 适当. 水清洗无浸蚀 碱性溶液 NaOH 50-200 40-80 0.5-3 水洗后用100-500g/L硝酸溶液中和及除挂灰脱脂兼腐蚀除去自然氧化，硝酸可用稀硫酸+铬酸代替 十二水磷酸钠NaOH硅酸钠 40-608-1225-30 60-70 3-5 水清洗 NaOH可用40-50g/L碳酸钠代替，总碱度按NaOH计算为1.6%-2.5% 多聚磷酸钠碳酸钠磷酸钠一水硼酸钠葡萄糖酸液体润湿剂 15.64.84.84.80.3ml0.1ml 60 12-15 水清洗使用前搅拌4个小时 十二水磷酸钠硅酸钠液体肥皂 50-7025-353-5 75-85 3-5 水清洗 碳酸钠磷酸钠 25-4025-40 75-85 适当水清洗 磷酸钠碳酸钠NaOH 20106 45-65 3-5 水清洗

铝及铝合金硫酸阳极氧化工艺故障分析与处理

氧化膜染色不均匀故障的预防措施 下面结合硫酸阳极氧化过程中出现的膜层染色不均匀现象。分析这些现象产生的原因并采取有效预防措施。 实际上铝合金氧化膜膜层颜色不均会呈现出多种现象(如前面介绍的一些故障)。如何保证氧化膜层染色的均匀性，由于铝合金硫酸阳极氧化膜颜色均匀性主要取决于铝合金的成分以及阳极氧化处理工艺条件，如温度、电流密度、夹具、使用水质、工序间的防护等。要从实际工艺中的微细处着手，才能有效采取措施，获得色泽均匀、性能优良的氧化膜层。 1．选取合适的前处理方法 对不同铝合金，如铸造、压延或机械加工成型或经热处理焊接等工序加工的铝合金零件，要根据实际情况选择适宜的前处理方法(包括除油、出光等)。如浇铸成型的铝合金零件表面，其非机加工表面一般应采用喷砂或喷丸除净其原始氧化膜、粘砂等。对含硅量较高的铝合金(铸铝)，应在含5％左右的氢氟酸和硝酸的混合溶液中浸蚀活化，目的是保持良好的活化表面，确保阳极氧化膜层质量。 不同材质的铝合金、裸铝和纯铝零件，或大小规格不同的铝及铝合金零件，一般不宜在同槽进行氧化处理。 2．选用合适的工装夹具 装挂夹具材料必须确保导电良好，一般选用规格较高的纯铝丝或铝筋，要保证有一定弹性和强度。并根据需要确定是否需要进行热处理。已使用过的专用或通用工夹具如阳极氧化处理时再次使用，须退除其表面氧化膜层，确保良好接触。工夹具既要保证足够导电接触面积，又要尽量减小夹具印痕，同时还要保证氧化过程中气体的顺利排出，避免某些氧化部位形成气囊，造成氧化膜层太薄或没有氧化膜层。 3．严格控制阳极化过程的溶液温度 从阳极氧化的成膜过程知道，随着阳极氧化温度的升高，膜层的颜色逐渐变深，膜层的厚度也逐渐变薄，主要原因是阳极氧化膜有绝缘性，当氧化膜形成后相应加大了电阻。这些电阻通电后，产生电压降。这样会使大量的电能转变成热能，使氧化溶液温度的升高，加速了对膜层的溶解。氧化溶液温度愈高，溶解作用愈强，因此随着氧化溶液温度的升高膜层的厚度会逐渐变薄。氧化溶液温度较低时，形成的氧化膜致密，孔隙率小，不易着色，随着氧化温度的升高，氧化膜逐渐变得疏松，膜层孔隙率逐步变大，膜层的颜色随温度的升高逐渐变深。因此氧化溶液温度是决定氧化膜致密程度的重要因素，也是决定氧化膜颜色均匀性的重要因素。 硫酸阳极化溶液温度必须严格控制，根据不同的铝合金选用不同的温度范围，对于硬铝、超硬铝及纯铝等来说，最佳的溶液温度范围为15℃～25℃；对于防锈铝合金零件来说，最佳的温度范 围为l0℃～l8℃。在硫酸阳极氧化工艺中，需采用压缩空气搅拌，并配备制冷装置。在无冷却装置的情况下，可在硫酸溶液中加入1．5％～2％的丙三醇或草酸、乳酸等有机羧酸，可使阳极氧化溶浓温度超过30℃而避免或减少氧化膜的疏松或粉化。一些氧化工艺和生产实跋证明，在硫 酸阳极氧化溶液中加入适量的有机羧酸或丙三醇可有效减少反应热效应的影响，在不降低氧化膜厚度和硬度的条件下提高阳极氧化溶液的温度允许上限。另外，控制氧化溶液温度恒定的条件下，也要注意有效控制阳极电流密度。 4．严格控制阳极电流密度 随着阳极电流密度的升高，氧化膜层的颜色逐渐变深，膜层的厚度先变厚而后又变薄。其原因是随着阳极电流密度的增加，氧化膜孔隙加大，易于着色；而随着阳极电流密度减小，膜膜层颜色

铝合金阳极氧化与表面处理技术

铝合金阳极氧化与表面处理技术第一章引论 1. 铝及铝合金的性能特点密度低；塑性好；易强化；导电好；耐腐蚀；易回收；可 焊接；易表面处理 2. 简述铝合金的腐蚀性及其腐蚀形态 1）腐蚀性：（1）酸性腐蚀：铝在不同的酸中有不同腐蚀行为，一般在氧化 性浓酸中生成钝化膜，具有很好的耐蚀性，而在稀酸中有“点腐 蚀”现象。局部腐蚀；（2）碱性腐蚀：铝在碱性溶液中的腐 蚀，碱能与氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，然后再进一步与铝反应 生成偏铝酸钠和氢气。全面腐蚀；（3）中性腐蚀：在中性盐溶 液中，铝可以是钝态，也可能由于某些阳离子或者阳离子的作用发 生腐蚀。点腐蚀。 2）腐蚀形态：点腐蚀，电偶腐蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，丝状腐蚀和层状腐蚀等 点腐蚀：最常见的腐蚀形态，程度与介质和合金有关 电偶腐蚀：接触腐蚀，异（双）金属腐蚀，在电解质溶液中，当两种金属或合金相接触（电导通）时，电位较负的金属腐蚀被加速，而电位较正的金属 受到保护的腐蚀现象。 缝隙腐蚀：两个表面接触存在缝隙，该处充气溶解氧形成氧浓差原电池，使缝隙内产生腐蚀。 晶间腐蚀：与热处理不当有关，合金元素或金属间化合物沿晶界沉淀析出，相对于晶粒是阳极，而构成腐蚀电池。 丝状腐蚀：丝状腐蚀是一种膜下腐蚀，呈蠕虫状在膜下发展，这种膜可以是漆膜，或者其他涂层，一般不发生在阳极氧化膜的下面。丝状腐蚀与合金成 分、涂层前预处理和环境因素有关，环境因素有适度、温度、氯化物； 层状腐蚀：剥层腐蚀，也叫剥蚀。 3. 铝合金表面处理技术包括哪几个方面？表面机械预处理（机械抛光或扫纹等） （2）化学预处理或化学处理（化学转化或化学镀等）（3）电化学处理（阳极氧化或电镀等）（4）物理处理（喷涂、搪瓷珐琅化及其物理表面技术改性）等。 搪瓷珐琅：将无机物的混合物熔融成不同熔点玻璃态物质。 4. 铝合金阳极氧化膜的特性有哪些？有：耐蚀性；硬度和耐磨性；装饰性；有机涂 层和电镀层附着性；电绝缘性；透明性；功能性 第二章铝的表面机械预处理 1. 预处理的目的：（1）提高良好的表观条件和表面精饰质量。（2）提高产品品 级。（3）减少焊接的影响。（4）产生装饰效果。（5）获得干净表面。 2. 磨光操作要求 （1）磨料种类和粒度的选择：根据工件材料的软硬程度、表面状况和质量要求等选用；表面越硬或越粗糙则用较硬及较粗的磨料。