阳极氧化工艺课件.ppt

第1页，讲稿共39页，2023年5月2日，星期三氧化种类：

1、化学氧化：

A.定义：将铝及其合金置于某种适当的化学药液中进行化学反应的过程称化学氧化。

B.性质：氧化膜较薄(厚度为0.5-4um)多孔有良好的吸附能力,质软不耐磨、抗蚀性低于阳极氧化膜，一般作为涂装的底层（如白色钝化、金黄色钝化）。第2页，讲稿共39页，2023年5月2日，星期三2、电化学氧化：

A.定义：

将铝及其合金置于某种适当的电解液中作为阳极，进行通电处理的过程称为阳极氧化。

阳极氧化：

1、定义：

在适当的电解液中，以金属作为阳极，在外电流作用下，使其表面生成氧化膜的过程。第3页，讲稿共39页，2023年5月2日，星期三2、性质：

①氧化膜结构的多孔性;

②氧化膜的耐磨性;

③氧化膜的抗蚀性；

④氧化膜的电绝缘性；

⑤氧化膜的绝热性；

⑥氧化膜的结合力。第4页，讲稿共39页，2023年5月2日，星期三3、种类：

①硫酸阳极氧化；

②草酸阳极氧化；

③铬酸阳极氧化；

④磷酸阳极氧化；

⑤瓷质阳极氧化；

⑥硬质阳极氧化;

⑦微弧阳极氧化。第5页，讲稿共39页，2023年5月2日，星期三（一）硫酸阳极氧化：

1、工艺：

H2SO4:160~200g/LAl3+:3~15g/L

电压：8~16V

温度：15~26℃

氧化时间：5~45分钟

阴极：铝板或铅板

S阴：S阳=3：1第6页，讲稿共39页，2023年5月2日，星期三2、氧化膜形成机理：

铅作为阴极，铝产品作为阳极：

2H++2e→H2↑2O2--4e→O2↑O2+Al→Al2O3

氧化膜的生成与溶解同时进行，氧化初期，膜的生成速度大于溶解速度，膜厚度不断增加，随着膜厚的增加，其电阻增大，使膜的生长速度减慢，一直到与膜溶解速度相等时，膜的厚度才为一定值第7页，讲稿共39页，2023年5月2日，星期三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。阳极氧化膜层一般3-15um，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。第8页，讲稿共39页，2023年5月2日，星期三1.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。第9页，讲稿共39页，2023年5月2日，星期三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.这类故障在硫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.第10页，讲稿共39页，2023年5月2日，星期三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第11页，讲稿共39页，2023年5月2日，星期三酸阳极化槽,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