金属阳极化处理

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金属阳极化处理

　　阳极处理是在特定的电解液中，将工件装挂于阳极上，（阴极一般用在该电解液中不溶性的材料做成）接通直流电进行电解的过程。

　　在直流电的作用下，或去除工件表面油污（亦称阳极除油），或去除工件表面的锈蚀物（称阳极除锈），再或使工件表面达到某种特定要求，如形成均匀一致的无光或有光表面等等都称为阳极处理。

　　工件经处理形成一层有一定厚度且紧密、硬度高的氧化膜，称为阳极氧化；工件经处理表面达到镜面般的光泽，称为电解抛光，广义上都属阳极处理。

　　1、阳极氧化铝板氧化膜生成的一般原理：

　　以铝板为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成氧化铝薄膜的过程，称为铝板的阳极氧化处理。

　　其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料，如铅、不锈钢、铝等。

　　铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。

　　当电流通过时，在阴极上，放出氢气；在阳极上，析出的氧不仅是分子态的氧，还包括原子氧（O）和离子氧，通常在反应中以分子氧表示。

　　作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的氧化铝膜，生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气态的形式析出。

　　2、阳极氧化铝板氧化电解溶液的选择：

　　阳极氧化膜生长的一个先决条件是，电解液对氧化膜应有溶解作用。

　　但这并非说在所有存在溶解作用的电解液中阳极氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性质相同。

　　3、阳极氧化铝板氧化的种类：

　　阳极氧化按电流形式分为：直流电阳极氧化，交流电阳极氧化，脉冲电流阳极氧化。

　　按电解液分有：硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。

　　按膜层性子分有：普通膜、硬质膜（厚膜）、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。

　　铝及铝合金常用阳极氧化方法和工艺条件见表-5。

　　其中以直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍。

　　4、阳极氧化铝板氧化膜结构、性质：

　　阳极氧化膜由两层组成，多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上上成长起来的，后者称为阻挡层（也称活性层）。

　　用电子显微镜观察研究，膜层的纵横面几乎全都呈现与金属表面垂直的管状孔，它们贯穿膜外层直至氧化膜与金属界面的阻挡层。

　　以各孔隙为主轴周围是致密的氧化铝构成一个蜂窝六棱体，称为晶胞，整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。

　　阻挡层是又无水的氧化铝所组成，薄而致密，具有高的硬度和阻止电流通过的作用。

　　阻挡层厚约 0.03-0.05μm，为总膜后的0.5%-2.0%。

　　氧化膜多孔的外层主要是又非晶型的氧化铝及小量的水合氧化铝所组成，此外还含有电解液的阳离子。

　　当电解液为硫酸时，膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。

　　氧化膜的大部分优良特性都是由多孔外层的厚度及孔隙率所觉决定的，它们都与阳极氧化条件密切相关。