工業鋁型材生產加工廠家

本文主要講述工業鋁型材陽極氧化表面處理工藝，陽極氧化處理是利用電化學原理，以工業鋁型材為陽極，置于電解質溶液中進行通電處理，利用電解作用使其表面形成氧化鋁薄膜的過程；經過陽極氧化處理，工業鋁型材表面能生成幾微米至幾百微米的氧化膜；這種氧化膜的表面是多孔蜂窩狀的，比起工業鋁型材的天然氧化膜，其耐蝕性、耐磨性和裝飾性都有明顯的改善和提高；

工業鋁型材陽極氧化處理按其電解液的種類及膜層性質可分為硫酸（可著色）、鉻酸（不需著色）、混酸硬質（不能著色）和瓷質陽極氧化；根據各種陽極氧化膜的染色性能，只有硫酸陽極氧化獲得的氧化膜最適宜染色；其他如草酸、瓷質陽極氧化膜（微弧氧化）雖能上色，但干擾色嚴重；鉻酸陽極氧化膜或硬質氧化膜均不能上色；因此，要達到陽極氧化上色的目的，僅有硫酸陽極氧化可行；

1：陽極氧化膜的結構

工業鋁型材陽極氧化膜可分為阻擋型（也稱壁壘型）和多孔型兩類；阻擋型氧化膜是在接近中性的電解液中進行陽極氧化，可得到致密氧化膜；這種膜的絕緣性很好，可用來制作電容器等器件；多孔型氧化膜是在酸性或弱堿性電解液中進行陽極氧化，由于它們具有溶解氧化鋁的能力，故可形成多孔型氧化膜；這種膜具有獨特的結構，由兩層組成，緊靠著工業鋁型材表面是一層薄而致密的阻擋層，在其上則形成較厚而疏松的多孔層；多孔層的膜胞為六角形緊密堆積排列，尺寸范圍30~300nm，每個膜胞中心都有個納米級的微孔；這些孔大小均勻，且與工業鋁型材表面垂直，彼此之間是平等的，孔密度的范圍為10^9~10^11個/cm2，孔隙率為10%~40%，孔隙厚度約與孔直徑相當；

氧化膜的大部分優良特性都是由多孔外層的厚度及孔隙率所決定的，它們都與陽極氧化條件如槽壓、電解時間等密切相關；孔徑的大小和電解液種類密切相關，在不同電解液中所得膜的孔徑大小順序為：硫酸→草酸→磷酸→鉻酸；一般情況下，槽壓越高，電解時間越長，孔徑就越大；阻擋層及孔壁的厚度主要取決于槽電壓，槽電壓越高，阻擋層越厚，孔壁也越厚；在不同電解液體系中所得膜層孔隙率增加的順序為：磷酸→鉻酸→草酸→硫酸；在相同體系中，電壓越高，孔隙率就越大；

2：陽極氧化膜的生長機理

鋁是兩性金屬，既能溶于酸生成Al^3+，又能溶于堿生成H2AlO^3，但在一定的pH值范圍內，鋁的水合氧化物可以穩定存在；陽極氧化膜的制備是在一定電解池中進行，將工業鋁型材作為陽極，通上直流電，可以觀察到電解池的陽極和陰極上都有氣體析出；陽極析出氧氣，陰極析出氫氣；

簡單來說，陽極氧化的機理是：在電解池忠，工業鋁型材作為陽極失去電子，與氧離子結合而形成氧化膜；

實際上工業鋁型材陽極氧化膜的形成機理非常復雜，國內外研究者進行了大量的研究工作，發現電場強度、溶解速度、離子的遷移速度等在膜的形成過程中起到了主導作用，并且比較一致的看法是膜生長的同時伴有膜的溶解，生成了相當多的氣孔；