雜 質 的
淺藍
43 -3 -13 線 ,
0.253-
含 量
Mist blue ok ok 偏藍 可 0.752g/L
對
0.0918 0.0405 0.0365 0.0533
Normal Normal Normal Normal
白金 White Gold 暗紅
76 -0 14.8 以 偏暗 ok 偏黃 分
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中和
目 的: 去除工件表面磷酸鹽及少量不溶性杂质
主反應:
xSi + 4MFx
AlPO4 + 3H+ 药水组成：
xSiF4 + 4Mx+
Al3+ + H3PO4
1.主成份: HNO3 2.添加劑:六次甲基四胺 金属盐
性質:強酸
溫度:室溫
化學藥品:HNO3 注意事項:
時間:5-60秒
色差儀 (Colorimeter)
LA B
紫 外 -可 見 光 譜 儀 (UV-VIS)
檢量 線性範
線建
圍
感應耦合電漿 分析儀(ICP)
染色 封孔品質
力測
耐髒污 性能
試
Mass
Stain
Loss(mg/cm2) Resistance
煤炭綠 42 -2 0.29
可分析染色槽中金
Anthracite Light
1.不要碰到此藥水以免損壞皮膚 2.加藥時要配戴防護用具
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陽極氧化
酸性電解質
鹼性電解液 非水電解液
無機酸
硫酸系 鉻酸系 磷酸系
有機酸
草酸系 磺基水揚酸等
混合酸 氫氧化鈉系 磷酸鈉系 磷酸二氫鈉系 氫氧化銨系
溶融電解液 硼酸甲酸胺系
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陽極氧化:利用電化學原理, 在鋁工件表面生成一層Al2O3膜,除了抗腐蝕,磨
鋁及其合金陽極處理技術介紹
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內容
一.概述 二.陽極處理工藝流程 三.陽極顏色管控 四.生產操作注意事項 五.不良品分析 六.結束語
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一.概述
1. 什么叫做陽極氧化？
❖ 將鋁合金制件在硫酸、鉻酸、磷酸、草酸等電解液中，作陽極進行電解 處理。由水的電解產生初生態的氧具有很強的氧化能力，它與陽極鋁作 用生成氧化物，并形成氧化物膜層。
耗目的外,還可以利用Al2O3陶瓷材料的多孔性,填充染料,達成著色的目的
1.陰極半反應
2H++2e-
H2(氫氣)
2.陽極半反應
Al - 3e
H2O 3O2-+2Al 3+ 2Al+6H+ Al2O3+6H+
Al 3+
O2-+2H+
Al2O3 2Al3++3H2 2Al 3++3H2O
(1) (2)
(3) …… Al2O3膜生成
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分類
硝酸化拋: 性質:強酸 溫度:100-110攝氏度 化學藥品:HNO3 H3PO4 時間:5-60秒 硫酸化拋: 性質:強酸 溫度:100-110攝氏度 化學藥品:H2SO4 H3PO4 時間:5-60秒
BRI-20
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硝酸-硫酸-磷酸化拋: 性質:混合酸 溫度:100-110攝氏度 化學藥品:HNO3 H2SO4 H3PO4 BRI-20 時間:5-60秒 註意事項:1.溫度 2.加藥頻率
時間:20秒-10分鍾
註意事項:1.溫度 2.濃度
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剝黑膜
目 的: 去除工件表面偏鋁酸鈉及混合金属杂质
主反應:
M + HNO3
AlO2- + H+ 药水组成：
M(NO3)X + NO + H2O
Al3+ + H2O
1.主成份: HNO3 2.添加劑:六次甲基四胺 金属盐
性質:強酸
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封孔
Al2O3孔隙填充過染料后,如不加以處理, 放置一段時間后,孔隙中的染料會逐漸析出 或變色,為避免此現象發生, 染色后必須將 Al2O3孔隙加以封閉,即為[封孔] (seal)
封孔原理圖 表面活性物質
氧化膜層
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三、陽極顏色管控
3-1.精密儀器分析:產品品質的保証
顏色
2. 陽極氧化作用？
❖ 通過陽極氧化處理，可以在鋁合金表面形成一層氧化物膜，具有如 下作用。
❖ (a)提高硬度 ❖ (b)防腐蝕 ❖ (c)裝飾作用
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3
3. 陽極處理適合何種材料？
❖ (a)鋁合金 ❖ (b)鎂合金 ❖ (c)鈦合金
4. 鋁合金為什么要進行陽極處理？
❖ (a)氧化膜薄，抗蝕性差 ❖ (b)硬度低，耐磨性差 ❖ (c)不能染色
染色前處理—无机酸
常用酸：H2SO4 HNO3 优点 1.使氧化膜孔隙率增加，提高吸附力
2.溶解膜与大气水分反应生成的水合物 缺点 氧化膜质量下降
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染色
即將染料分子填充至Al2O3孔隙的過程,染料大致上可 分為有機與無機兩種,一般陽極用染料為有機性,例煤碳綠 所需的706,804兩種染料,結構如下:
溫度:室溫
化學藥品:HNO3 時間:5-60秒
注意事項:
1.不要碰到此藥水以免損壞皮膚
2.加藥時要配戴防護用具
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預浸
目的:防止水份進入化學拋光槽
性質:中強酸
溫度:室溫
化學藥品:磷酸 時間:5-10秒
注意事項:盡量把工件上面的水份甩幹再入預浸槽
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化學拋光
度
0.2-0.8g/L
.
度 .
Blue
-
-
-
0.0424 Normal
0.0859
Normal Slight trace after test but
0.0691
Normal 33
3-2顏色問題點及改善
顏色
配 方
試作
問題點
煤碳綠 Anthracite
Light 深黑 Black Version-1
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5. 陽極處理在工業上有哪些應用？
❖ 徑陽極氧化處理后的鋁材用途廣泛，可用于航空航天、 機械、電子、建筑等工業領域。主要起到如下功能：
❖ A防護性氧化膜
❖ B防護-裝飾性氧化膜
❖ C功能性氧化膜
❖
(a)硬質氧化膜：
❖
(b)自潤滑氧化膜
❖
(c)絕緣性氧化膜
❖
(d)磁性氧化膜
❖
(e)光吸收氧化膜
多孔層
A
B
阻擋層
C
鋁基件
時間/s
A区膜層生長 B区陰擋層形成 C区膜層穩定生成,直到溶解與 生長速率達到平衡
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鋁陽極氧化膜生成過程示意圖
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性質:強酸
溫度:20-22攝氏度
時間:35-65分鍾
化學藥品:H2SO4 注意事項:
1.溫度
2.時間
3.濃度
4.電壓
5.電流
6.陽極氧化時工件置放于陽極
2/24 2/25-2/27 1-1. 發黃 2-1.亮 度 不 夠
2/24 2/26-2/29 2-2.黑色不夠
深藍 Dark Blue
2/24
2/30-3/2
3-1.不 夠 藍
改善對策
送 試量 現 樣產 況
1-1. 調試其濃度/溫度
OK 3/23 已量產
2-1.增 長 化 拋 時 間 ; 2-2增 加 膜 厚 ;
染色原理圖
染料
氧化膜層
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染料与染色
染色过程:
第一阶段：溶液中迁移 第二阶段：膜外表面吸附 第三阶段：孔内扩散
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磺酸盐染料的染色机理
含硫酸基酸性染料的染色反应
AlHSO4+NaO3S -染料
Al+-O3S-染料+NaHSO4
O3S
Al A 06.06.2020
剝黑膜
烘乾
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封孔
染色
陽極氧化
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脫脂
目 的:除去沖壓/拋光等工段殘余的油脂與蠟澤
主反應: 脫脂液中的鹼與工件表面的油脂反應,生成
水溶性的肥皂與甘油
(C17H35COO)3C3H5+3NaOH
硬脂酸酯
鹼
3C17H15COONa+C3H5(OH)3
肥皂 甘油
乳化:除去工件表面無法皂化的油與蠟
性質:弱碱
溫度:50-55攝氏度
時間:4-8分鍾
設備:超間波清洗
化學藥品:R100
註意事項:1.溫度 2.濃度 3.超音波頻率
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Hale Waihona Puke 10脱脂剂主成分:
乳狀清潔劑: 石臘,三羟基三乙胺，油酸，松油 浸泡清潔劑: 磷酸三钠，硅酸钠，六甲磷酸钠，碳酸钠 中級清潔劑: 碳酸钠，硅酸钠，多磷酸钠 重級清潔劑: 苛性钠，磷酸三钠，硅酸钠 酸性清潔劑: 硫酸，磷酸 蒸氣清潔劑: 三氯乙烯，四氯乙烯
目的: 1.除去工件表面原有之Al2O3不導電層 2.調節工件表面的亮啞度
主反應:
2Al + 6H+ Al2O3+6H+
2 Al3+ + 3 H2 2Al3++3H2O