阳极处理原理PPT课件

1、A.一般特性 A-1.化性活潑, 在空氣中易形成氧化鋁膜. A-2. 地球上蘊藏丰富,價格相對低廉. A-3.機械加工容易,強度/重量比值高. A-4.表面處理應用廣泛:陽極處理,鋅置換電鍍,電泳塗裝等. B. 物理性質 B-1.硬度=2.62.9 mohs B-2.比重=2.702 g/cm2 B-3.電阻=2.62*10-6 ohm/cm C.化學性質 C-1.E=-1.65V C-2.4Al(s)+3O2(g) 2Al2O3 C-3.Al(s)+4OH- Al(OH)4- C-4.Al+6HNO3 Al3+3NO2+3H2O+3NO3-,1.鋁合金的特征,一.概述,產品規格要求,移動通訊

2、產品對陽極氧化工藝的要求: a.極佳的防護性與裝飾性 b.耐磨性,有較高硬度 c.色澤均一,膜層透明 d.外觀不允許有缺陷,02.12.2020,.,3,4.鋁合金的阳极處理,機械前處理: 研磨 拋光 噴砂 拉絲 鐳雕 化學前處理: 蝕刻 化學拋光 電解拋光 鹼咬 霧面 化學打砂 乳白處理 橘皮冰花,陽極氧化:硫酸陽極氧化 铬酸阳极氧化 草酸阳极氧化 硬质阳极氧化 瓷质阳极氧化 陽極后處理:印刷 鑽雕,二.陽極處理流程,陽極處理流程,脫脂,染色前處理,染色,封孔,烘乾,目 的:除去沖壓/拋光等工段殘余的油脂 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 (C17H35C

3、OO)3C3H5+3NaOH 3C17H15COONa+C3H5(OH)3 硬脂酸酯 鹼 肥皂 甘油,脫 脂,主成分: 乳狀澲清潔劑: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(鹼咬=鹼腐蝕,破壞工件表面平整 性造成光線散(漫)射,影響外觀 主反應: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2 NaAlO2 + 3H2 NaAlO2 + 2H2

4、O Al(OH)3 +NaOH Al(OH)3 Al2O3 +3H2O,鹼 咬,02.12.2020,.,8,碱咬剂组成： 主成分: NaOH 緩和劑:硝酸钠 亚硝酸钠 氮化钠 氟化物 硫化物 硫氰化物 抑制剂：葡萄糖酸盐 酒石酸盐 糊精 分开剂：磷酸盐,化學拋光,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+ 2 Al3+ + 3 H2 Al2O3+6H+ 2Al3+3H2O 藥水組成 1.主成份:H3PO4-HNO3 H3PO4-H2SO4 2.添加劑: 硝酸銅 硫酸銅 硼酸 酒石酸 苯磺酸鹽,剝黑膜,目 的: 去除工件表面氧化物及

5、混合金属杂质的分子 主反應: M + 2H+ M2+ + H2 MO + 2H+ M2+ +H2O 药水组成： 1.主成份: HNO3,H2SO4,CrO3, 2.添加劑:六次甲基四胺 金属盐,無機酸 硫酸系 鉻酸系 磷酸系 酸性電解質 有機酸 草酸系 磺基水揚酸等 混合酸 氫氧化鈉系 磷酸鈉系 鹼性電解液 磷酸二氫鈉系 氫氧化銨系 非水電解液 溶融電解液 硼酸甲酸胺系,陽極氧化,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

6、Al 3+3e- (1) H2O (O)+2H+2e- (2) 3(O)+2Al Al2O3 (3) Al2O3膜生成 Al2O3+6H+ 2Al 3+3H2O (4) Al2O3膜溶解 (3), (4) 是互相競爭的反應,但當(3) , (4) 的反應速率相等時,即表示Al2O3膜的生成與消失速率相同,膜厚不再增長,即使延長氧化時間,都不再有變化 -8-,鋁陽極氧化膜的生成,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,時間/s,鋁陽極氧化膜生成過程示意圖,阳极参数对氧化的影响,=增加 = 減少 = 通過之最大值,阳极参数对氧化膜性能的影响,染色前處理,Al2O

7、3膜生成后,並不宜立刻染色,因為Al2O3 為無機物質,而染料為有機物質,兩者之間結合不 易.所以必須於染色前在工件表面覆蓋一層兼具無 /有機物質化性的即“界面活性剂,以利Al2O3 -染料結合.,染色前處理有机酸,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,染色过程的分解 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,染料与染色,磺酸盐染料的染色机理,含硫酸基酸性染料的染色反应,A:共价键 B:单个分子离子交换 C:胶团离子交换,804,706染料結構圖,染色技术鱼骨图,陽極氧化,浸蝕,酸污染,水洗,混入不純物,鋁材質,脫 脂,材質選 擇適否,素材腐蝕,自然氧化 膜生成,材質不均一,除粉垢 不足,浴老化,處理條件不適,浴老化,光澤 不均,處理條件不適,時間,化學研磨,浴 組成不良,濃度,溫度,鹼性（燒焦）,老化,處理條件不適,高溫,不純物侵入,電解后長 時間放置,溶存鋁蓄積,腊厚不足,處理條件不適,浴老化,長時間放置,水洗不足,老化,便用水質不良,水質不良,腊厚不足,處理條件不適,染料選擇不當,染色,封孔,選擇封孔劑不良,浴 老化,處理條件不當,蓄積不純物,染 色 不 良,染色問題點,一、槽液濃度 濃度變化大 消耗速率不同 二、槽液老化 帶