铝合金常温硬质阳极氧化——(Ⅰ)常温硬质氧化工艺及影响膜质量的因素

２６。　Ｍａｒ．２００２　Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ＆Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｖ　ｎ１．２２　Ｎ０．２　２　２　６封闭　基本上看不到砂化效果，氧化后也看不到瓷质的效　沸水封闭１５ｒａｉｎ即可。　果。这两种情况都会严重影响阳极氧化膜的光泽。　２．３检测结果对比＿｜　（３）必须保证足够的电流密度，过低．会导致膜　２　３　１外观　层太薄，后续着色困难　氧化膜白色略暗不透明，类似于搪瓷釉层；着色　（４）氧化过程中大量放热，为保持温度基本恒　后呈淡黄色，表面光泽良好。　定，宜采用压缩空气搅拌或循环水冷却，否则电解液　２　３　２膜厚　局部温升过高，使氧化膜不均匀甚至完全不能氧化。　用金相显微镜测定，膜厚为１０　一（平均值）。　（５）着色过程中，两工艺步骤之间应充分水洗，　２　３．３耐蚀性　否则成品表面会严重挂花；并可根据颜色深浅来调　用点滴试验测定耐蚀性为３５ｍｌｎ（平均值），优　整时间。如颜色过深，可重新浸＾溶液Ｉ中退去一　于一般的瓷质氧化膜。试验液组成如下：盐酸（密度　部分；如颜色过浅，则应相应延长氧化和着色时间。　１　１９）２５ｍｌ，重铬酸钾３ｇ，蒸馏水７５ｍｌ，以液滴变为　参考文献　绿色为终点。　１］　强俊程铝及铝台蛊的瓷质氧化【＿艺［Ｊ］．电镀与精饰．１９９４．　３工艺特点　Ｉ６（６）：Ｉ８　Ｉ９　（１）本工艺以普通的硫酸法来氧化经过电化学　２］卢建树，陈标铝材电化学砂面处理【Ｊ　Ｊ材料保护，２０００，３３　（ｔ】）：ｌ７　砂面处理和化学抛光的铝材，获得了类似于瓷质的　３　姚宝贵低污染慨成本的铝瓷质阳授氧化Ｉ　Ｊ１表面拄术．　氧化膜，从而克服了草酸钛钾法、锆盐法和混酸法的　Ｉ９９３．２２ｔ４）１７７　Ｉ７８　不足之处．可起到降低成本和减少环境污染的作用。　４］张允诚．胡如南，向　荣电镀手册（上册）［Ｍ］北京：甾防工　（２）整个工艺中电化学砂面处理是关键。电流　业出版社．９８６　９８９　过高，表面粗糙，氧化后发暗，光泽不好；电流太低．　收稿日期：２００１　０８　２Ｉ　铝合金常温硬质阳极氧化　（Ｉ）常温硬质氧化工艺及影响膜质量的因素　周谟银（中国船舶总公司上海太克实业公司，上海２０００３２）　摘要：详细龊速了太面积铝旮金常温硬质阳极氧化工艺．有机ｌ箍加荆的选择和作用，影响阳极氧化膜质量的因素厦槽液的　分析维护方法。　关键词：铝台金：常温；硬质氧化　工艺；槽液；维护　中圈分类号：ＴＱ１５３　６　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００—４７４２（２００２）０２—００２６　０２　１前言　乳酸，ｇ／Ｌ　３～５　丁．。Ｃ　１８～２５　本工艺在１８ｍ　槽中处理最大面积的工件为　ＤＡ，Ａ／ｄｍ一　２．５～３．Ｏ　ｌ８　达２Ｏ多年，铝合金为防锈铝（ＬＦ６）。虽然已时　电压，ｖ　２Ｏ～２２　隔２Ｏ多年，笔者认为它仍有一定的参考价值，有必　４０～５Ｏ　要让更多的同行了解这一技术，所以将主要部分向　工艺流程：　读者作一介绍。　脱脂一碱腐蚀一水洗一水洗一出光　２　氧化液化学成分及工艺流程　（４０％ＨＮＯ　）一水洗一阳极氧化一水洗一　钝化一水洗一干燥　硫酸，ｇ／Ｌ　１４０±ｌＯ　草酸，ｇ／Ｌ　１５±２　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００２年３月　电镀与环保　第２２卷第２期（包第１２４期）　・２７・　３阳极氧化膜性质　外观：灰黑色（包复层为银白色）　氧化膜厚度：≥４０９ｍ　硬度：Ｈｖ￣３５０ｋｇ／ｍｚ；压痕无裂纹　度１０～１７．５ｇ／Ｌ时，膜层硬度都可得到较大的提　高，但更高（＞２０ｇ／Ｌ）时膜较脆（见图５）。　（３）乳酸　在硫酸电解液中加入７ｇ／Ｌ以下的乳酸，在一　定程度上能提高膜层硬度，如图６所示。但其最大　的好处是降低膜层的脆性。随乳酸浓度的增加，显　微镜压锥压膜层的开裂现象明显减少，但当浓度大　４影响阳极氧化膜质量的因素　４．１成分的影响　于　／Ｌ，硬度显著降低。　研究硫酸、草酸和乳酸的含量对阳极氧化膜质　量影响的工艺条件为：２０。Ｃ、２　５Ａ／ｄｉｎ　的电流密度　下，固定两种成分的含量，变化另一种成分　（１）硫酸　硫酸含量低，膜的硬度高（见图１），但膜不平整　（见图２）；浓度高，膜较薄，表面挂灰，质地较脆，打　硬度时开裂（见图３）。　景　同４草酸对阳极氧化膜硬度的影响　Ｚ　圈１硫酸对阳极氧化膜硬度的影响　图５草酸豫度太于２０ｇ／Ｌ，压痕开裂　图２硫酸浓度低．阳极氧化膜断币ｌ外貌　图６乳酸对阳扳氧化膜硬度的影响　（４）杂质离子　在阳极氧化中会含有大量Ａｌ　及其他离子，如　ｃｌ、Ｆｅ　、Ｃｕ　、ＭｇＨ等。杂质离子的引入对阳极　氧比膜会有不利的影响。Ａｌ”低于５ｇ／Ｌ，对氧Ｉ［匕膜　有利的，膜细密，硬度增加；大干５ｇ／％，硬度明显降　低；２０－－４０ｇ／Ｌ时，硬度变化比较平稳，如图７所示。　在阳极氧化时，其他杂质离子含量控制：Ｃ１＜　图３　硫酸浓度高，氧化膜表而有获且脆　０　２　ｇ／Ｌ；Ｆｅ　一＜３　ｇ／Ｌ；Ｃｕ　＜０　２　ｇ／Ｌ；Ｍ　＜　（２）草酸　５　ｇ／Ｌ。　草酸浓度对阳极氧化膜硬度的影响见图４。浓　４．２工艺参数的影晌　维普资讯 http://www.cqvip.com

膜见蓦｝兄一　ｌ¨１．　莓　围７铝离子对阳援氧化膜硬度的影响　图　三的影响　　．　度和氧化时间对氧化膜硬度一　景三＿．　掣　坩　？，　魔对氧化膜厚度和硬度的彰响　品提出的　厚度≥　３　５　０ｋ　寰　低不得　，三点最低不得　３ｏ　ｍｊｏ　Ｈ　一　　ｋｇ…／ｍｍ一￣）删　滢黼　誓　登　≤２ｏ　ｏ～５０ｎａｉ５　ｃ，ｎ电流　度２．５～　，￣…　嘉　。　…：讯　　…～……………………．……一　，