一.鋁陽極處理的應(yīng)用
其用途如下各項(xiàng)
1.耐腐蝕(corrosion resistance):金屬的氧化物較金屬更安定,所以更耐腐蝕
2.涂裝附著性(paint adhesion) :太空及軍事零件規(guī)格
3.電鍍鋁:鋁經(jīng)陽極處理后適合電鍍,因鋁陽極處理表面為不連續(xù)氧化鋁層,含許多孔,在磷酸鍍液中會(huì)形成導(dǎo)電性變成可電鍍,而許多孔產(chǎn)生內(nèi)鎖反應(yīng)(interlocking)鍍層附著性加強(qiáng)
4.裝飾(decorative appearance):用不同鋁合金,前處理,陽極處理系統(tǒng)可得非常耐久的各種裝飾性表面
5.電絕緣(electrical insulation):陽極處理鍍層絕緣性很好并可耐高溫而不必改變,應(yīng)用在電容器(capasitor)工業(yè)上
6.照相底板(photographic substrates):陽極處理所形成的多孔表面,將感旋旋光性物質(zhì)(light-sensitive materials)滲入孔中可得到如同照相底片(photographic film)
7.發(fā)射性及反射性(emissivity and reflectivity)太空(aerospace),電子(electronics)及機(jī)械(machinery)等光熱應(yīng)用上
8.耐磨性(abrasion resistance),低溫(-4~10℃)的硫酸電解液陽極處理可得非常硬的陽極鍍層(hard anodic coating)具有耐磨特性,應(yīng)用在齒輪(gears),活塞(pistons),葉片(fanblade),燃料噴角(fuel nozzles)
9.表面分析(surface analysis):鋁基材在鉻酸(chromic acid)做陽極處理可檢測出表面缺陷(surface flaw)用來研究鋁材料的冶金性質(zhì)(metallurgical characteristics)
二.鋁陽極處理電解液
1.傳統(tǒng)硫酸電解液(conventional sulfuric acid anodizing electrolyte):用在裝飾及防護(hù)(protective),厚度在2.5~30μm,其配方如下:
硫 酸 :H2SO4 12~25wt%
液 溫 21℃
電流密度 260A/m
電 壓 12~22V
鉻酸陽極處理電解液(chromic acid anodizing Electrolyte)此液較少用在裝飾性,主要用在涂裝,特別是軍事零件,鍍層厚度約10μm,其配方如下:
鉻 酸 chromic acid 3~10%
液 溫 40 ℃
電 壓 慢慢調(diào)高 (30分鐘) 0~40V
電流密度 0.3~0.5A/dm2
磷酸陽極處理液(phosphoric acid anodizing Electrolyte)此液主要用在電鍍,產(chǎn)生大量的孔加強(qiáng)鍍層附著性,其配方如下:
磷 酸 Phosphoric acid 3~20 Vol %
液 溫 30~35℃
電 壓 50~60V
時(shí) 間 15~30min<
硬質(zhì)陽極處理液(hard anodizing Electrolyte)此液系將氧化物膜溶解速率降低使氧化鍍層厚度大于250μm得到非常硬且耐磨的表面,其配方如下:
硫 酸 Sulfuric acid 15Vol
液 溫 temperature 0~3℃
電流密度 current density 2~2.5A/dm2
電 壓 20~60V
時(shí) 間 60~200分
草酸陽極處理液(oxalic acid anodixing Electrolyte)此液可得黃色鍍層(yellow coatings)比傳統(tǒng)硫酸液陽極處理鍍層硬,其配方如下:
草 酸 3~10 wt%
液 溫 24~35 ℃
電流密度 1~2 A/dm2
時(shí) 間 40~60分
硼酸陽極處理液(boric acid anodizing Electrolyte)此液主要用在制造電容器(electrical capacitors),檸檬酸液(Citrates)及酒石酸液(Tastrates)也可用 。
磺化有機(jī)酸(sulfonated Organic Acid )硫酸混合陽極處理液,此液可得青銅(bronze),金色(gold),灰色(gray)及黑色陽極處理鍍層,其鍍層較傳統(tǒng)硫酸液的鍍層致密(dense)且硬(hard)
三.陽極處理鍍層著色(colring Anodic Coating )
著色方法有電解(Electrolytic procedure),有機(jī)染色(organic dyes),無機(jī)染色(inorganic pigments)及電鍍金屬(Electrolytically deposited metal)等方法
四.封孔(sealing )
封孔為陽極處理的后處理(postanodizing treatment) ,封孔是將鍍層的孔(pores)封住成為沒有吸附性的表面(nonabsorptive)或?qū)⒁恍┪镔|(zhì)滲入鍍層孔內(nèi)以改變或改進(jìn)鍍層特性
封孔過程(sealing process) 包括溶解氧化物(dissolution)及氫氧化物(hydroxide)再沉(reprecipitation)在孔內(nèi)或?qū)⑺奈镔|(zhì)沉積在孔內(nèi)而形成具有特性的致密表面
五.鋁陽極處理設(shè)備
1.電接觸(electrical contact):因陽極鍍層不易導(dǎo)電,所以鋁的表面最初就須完全接觸
2.掛具(racks):用鋁或純鈦?zhàn)鰭炀撸苊膺^熱(overheating)及弧光(arcing),鋁掛具會(huì)形成氧化物層可用苛性鈉(caustic soda)溶解掉再用
3.冷卻(coolin)及攪拌(agitation),陽極處理會(huì)放出熱量,為維持操作溫度(operating temperature)需用冷卻蛇管(cooling coil )或熱交換器(heat exchanger)冷卻控制溫度,攪拌可用空氣或機(jī)械攪拌
4.槽里襯(tank linigs):316不銹鋼,銻鉛(antimonial lead ),碲鉛(Tellurium Lead)被用做襯里及陰極,內(nèi)襯(inert lining)可用橡膠(rubber),塑料(plastic),或玻璃(Glass)
5.電力供應(yīng)(power supply):可由直流發(fā)電機(jī)(motor generators)或整流器(rectifiers)供應(yīng)陽極處理所需要的電力, 一般需24v,但在硬質(zhì)陽極處理及電解著色電壓可達(dá)到100v,最好能有定壓及定電流的控制(constant current and voltage )
6.液霧排除(fume removal):需要有適當(dāng)排風(fēng)設(shè)備










