阳极本色氧化-富坤阳极氧化

介绍了一种用于铝合金铸件三价铬本色钝化液及其钝化工艺。简述了钝化的机理、工艺流程、槽液管理、钝化条件及对表调、水洗、烫干、吹水等工序的控制，阳极本色氧化，同时也介绍了商品化压铸铝合金三价铬本色钝化液的选择。

1 钝化机理

1.1 六价铬钝化机理

六价铬化学转化膜应用于铝合金的表面防腐已有100多年的历史，很多学者对其成膜机理作过很多研究，但由于成膜机理过于复杂，不同学者的观点有一

些差别。国内外学者往往借助对表面结构的认识来反推成膜机理。如在酸性溶液中成膜，经过光电子能谱分析（XPS），表明转化膜的成分主要由Cr、O、H和Al组成，其中Cr以CrOOH·nH2O形式存在，Al以Al2O3形式存在。膜层的组成为Cr2O3·HCrO4·Al 2O3·xH2O。

因此普遍认为其成膜机理主要为：

（1） 2Al 6H →2Al3 3H2↑

（2） HCr2O7- H2O→2CrO42- 3H HCr2O7- 3H2→2Cr（OH）3 OH-

（3） 2Cr（OH）3 CrO42 2H →Cr（OH）3·Cr（OH）·CrO4↓ 2H2O→Cr（OH）·2 HCrO4↓ 2H2O

（4） 2Al3 6OH-→2Al（OH）3→A12O3↓ 3H2O

虽然铬酸盐转化膜成膜工艺不同，阳极本色氧化，其成膜机理也有些差异，但上述成膜机理得到大部分学者认可。

1.2 三价铬钝化机理

由于三价铬钝化研究时间较短，所以其机理不如六价铬钝化成熟，目前尚存有争议。有一种理论认为，三价铬钝化与六价铬钝化的过程基本相同，只是不包括六价铬还原成三价铬这一步骤。在三价铬钝化液中不含六价铬化合物，所以其氧化性大大降低，使其成膜理论与六价铬钝化理论有所不同。可能的机理如下：

三价铬钝化包含铝的溶解、钝化膜的形成以及钝化膜的溶解三个过程。首先必须包含一种氧化剂，起到六价铬同样的作用与铝反应，使铝氧化成金属阳离子；其次，由于三价铬膜层是通过铝的溶解形成铝离子，同时铝离子的溶解造成铝表面溶液的pH值上升，三价铬直接与铝离子、氢氧根离子等反应，形成不溶性化合物沉淀在铝表面上。随着pH值的增大，三价铬化合物在表面析出，形成一层隔离膜而成为三价铬钝化膜，这一理论很好地解释了三价铬钝化膜具有耐腐蚀性的原因。

2 工艺流程及操作要点

2.1 工艺流程

用三价铬钝化液对铝合金铸件进行表面钝化的工艺流程是：除油→水洗→水洗→表调→水洗→水洗→钝化→水洗→水洗→烫干→吹水。

2.2 工艺操作要点

2.2.1 槽液管理

槽液经处理一定面积工件后，由于消耗使槽液参数降低，钝化能力下降，因此需要定时定量地补充钝化液，才能够使槽液的各项参数趋于平稳。

（1） 槽液的添加方式。每个工作日完工后，根据当日的生产量和化验结果统计钝化剂的消耗量。结合实际情况，可以估算每天钝化处理剂的损耗量，并及时补充。补加浓缩液应遵循“少量多次”的原则，搅拌均匀后方可使用。根据原液消耗量和带出液量的不同，处理每平米工件需添加浓缩液20~35 mL，建议6 t钝化池若每天正常生产，工作4 h，需要添加钝化浓缩液25 kg。

（2） 槽液的清槽和换槽。由于使用一段时间后，反应产生的沉淀物和工件自带的脏物会产生聚集现象，不及时清除，会覆盖在钝化膜表面。如果清洗不干净，干燥后会在表面形成白斑和霉点，此时需要对槽液进行清槽处理。清槽方法：每1~2周，至少对槽进行一次抽底，一般在槽液静置24 h后，将上层溶液抽入备用槽中，下层弃掉（约占1/10~1/5），再补加水及钝化浓缩液。

若连续工作时间太长，槽液浓度逐渐下降，铁离子和铝离子浓度不断提高，槽液严重浑浊，此时即使按比例补加铝钝化剂，也会出现钝化不成膜、成膜不完整，出现起粉现象，盐雾试验达不到要求，应及时更换槽液。更换的槽液必须经过处理，达到***或地方排放标准方可排出。建议每1~2周进行一次清槽，3~5周更换一次槽液。

材料是构建产品的主体，表面处理是产品的皮肤。

对于产品的颜值，表面处理有关重要的作用。在众多表面处理手段中，阳极氧化无疑是***有科技感的外观质感，汇同铝合金材料的金属特性，给人以坚固、细腻、科技，高冷等一系列外观体验。

在当代电子产品设计中得以广泛应用。

阳极氧化讲解：

主要应用于铝及铝合金.

可以使制品表面形成一层均匀、致密的氧化层，(Al2O3俗名钢玉-高研磨材料)这种膜能使产品的表面硬度达到(200-300 HV)，特种产品可以做硬质阳极氧化， 产品表面硬度可达400-1200HV，（硬质阳极氧化是油缸、传动、不可缺的表面处理工艺）另外这种产品耐磨性非常好，可做航空，深圳阳极本色氧化，航天相关产品的必用工艺.

阳极氧化和硬质阳极氧化不同之处:阳极氧化可以着色，装饰性比硬质氧化要好的多.硬质阳极偏功能性要求。

阳极氧化」工艺要点

阳极氧化对材质要求很严格，不同的材质表面有不同的装饰效果，常用材质有6061、6063、7075、2024等.其中，2024相对效果要差一些。

普通阳极氧化6061、6063、7075没多大的差别，但2024就容易出现很多金斑。 由于材质中Cu的含量不同，因此7075硬质氧化呈***，6061、6063呈褐色.

常见工艺效果

拉丝雾面本色

拉丝亮面本色

拉丝亮面染色

雾面拉丝染色

抛光亮面本色

抛光雾面本色

抛光亮面染色

抛光雾面染色

喷沙亮面本色

喷吵雾面本色

喷沙染色

当排除熔铸以及挤压的影响，氧化型材的色差大部分来自于氧化生产本身。在氧化以及着色过程中，槽液成分、电流电压设定、人员操作等因素较为复杂，我们假设氧化膜单元结构模型呈理想的一致状态，那么在特定的介质条件下，着色的深浅是由氧化膜单元结构模型的金属粒子沉积量来决定，因此如何寻找槽液成分、着色时间以及电流电压之间的关联，是我们必须把控的工艺要点。

在实际生产过程中，氧化膜单元结构模型并非是理想中的整齐排列、深浅一致，由于膜厚差异或者膜厚不均，膜结构的多孔层深浅不一；由于槽液成分差别，膜孔结构大小也不相同，这些情况都能够使Ni或Sn粒子的沉积量受到影响。

因此，铝材电解着差涩的产生，与着涩机理、氧化膜厚度、电解着色速度有着***为直接的关系。色差缺陷分为色差深浅不一致、两头色、阴阳面、染不上涩、白头、逃色等。如何解决这一问题，确保产品批次之间色调一致，涩差在与客户双方确认的范围内，是型材生产必须研究和防范的问题。

1.通过控制着色槽液减少色差

2.通过氧化着色工艺控制减少色差

3.通过规范人为操作减少色差