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影響鋁合金氧化著色的因素

     鋁的陽極氧化法是把鋁作為陽極，置于硫酸等電解液中，施加陽極電壓進行電解，在鋁的表面形成一層致密的Al2O3膜，該膜是由致密的阻擋層和柱狀結構的多孔層組成的雙層結構。陽極氧化膜可分為兩大類：多孔質型—在硫酸、草酸等酸電解浴中生成并垂直于表面形成非常細微的孔的膜;壁壘型—是在硼酸銨等中性鹽電解浴中生成的無孔的極薄的膜，這種膜通常被用于電解電容器等。

      目前，單一的陽極氧化鋁合金建筑型材在實踐中的應用已明顯減少，而以其為基礎的電解著色氧化膜、有機著色氧化膜以及瓷質氧化膜、硬質氧化膜、仿不銹鋼氧化膜等得到廣泛應用，一般來說，影響鋁合金氧化著色的因素如下：

      1.電解溶液中雜質的影響   

      鋁合金制品著色好壞程度，絕大部分取決于氧化膜的形成質量。因此，在硫酸陽極氧化溶液中，雜質對氧化膜的影響不容忽視，其雜質主要是銅、鐵、鋁等金屬離子及有機雜質污染物，要及時清除掉，保持溶液的正常使用范圍。

      (1)銅離子會置換沉積到鋁制件表面上，造成氧化膜松孔，并降低透明度、防蝕能力和電絕緣性能，因此，銅離子含量不允許超過0.02g/L。

      (2)氯離子來自自來水或冷卻管破開后冷卻水，氯離子含量應低于0.2g/L，否則所生成的氧化膜粗糙而疏松，嚴重時鋁件表面受浸蝕(擊穿)。

     (3)鋁離子電解液中鋁離子是逐步增長的，當含量大于25g/L時，電解液導電性能下降，制件表面呈現(xiàn)白點或塊狀白斑，并使膜層吸附能力下降，染色困難。

     (4)鐵離子電解液中鐵離子不允許超過0.2g/L，否則要出現(xiàn)暗色條紋斑點。

     (5)有機雜質會阻礙氧化膜的生成，膜吸附油污后，使著色不均勻，出現(xiàn)花斑。

陽極氧化之國內(nèi)發(fā)展新工藝-富坤陽極氧化廠家

(一)草酸-甲酸混合液交流快速氧化

陽極氧化采用草酸-甲酸混合液，是因為考慮到甲酸是一種強氧化劑，在這樣的槽液中，甲酸起到對氧化膜內(nèi)層(阻擋層和障壁層)加速溶解，從而使成為多孔層(即氧化膜外層)的作用。

(二)混合酸氧化

其特點是成膜快，膜的硬度、耐磨、耐腐蝕性能都比普通的硫酸氧化法高，膜層呈銀白色，適用于印花、鋁氧化著色產(chǎn)品，其推薦工藝配方為:H2SO4 10～20%，COOHCOOH·2H2O 1～2%，電壓10～20V，電流密度1～3A/d㎡，溫度15～30℃，時間30分鐘。

(三)瓷質氧化

瓷質氧化主要以鉻酸、硼酸、草酸鈦鉀為電解質，用高電壓和較高溫度作電解處理，其膜層外觀像瓷器上的釉，有高度的抗腐蝕性能，耐磨性能良好，膜層可用有機或無機的染料染色，使外觀有特殊的光澤和色澤，目前多應用于鋁炊具、打火機、金筆等產(chǎn)品上，很受群眾喜愛。

(四)多色氧化

將已染色而未封閉的陽極氧化層，用鉻酸或草酸潤濕，使CrO3鋪展，已染色的制品的部份表面在被CrO3潤濕后褪色，按需要在任意部份用水將草酸或鉻酸洗去，一般可以停止與圖象反應。然后再染第二次色或反復進行CrO3揩拭、沖水、染色等程序。

(五)大理石花紋染色工藝

把氧化后的制品先染一次道底色后，經(jīng)干燥，再浸入表面浮有油脂的水中，再提起或浸入時，油脂和水分別自然流掛，使膜層呈不規(guī)則的條紋狀的油脂所沾污。當再染第二道色時，氧化膜受油脂沾污處就染不上色，沒有油脂的部位則染上第二種色調。

(六)化學蝕刻氧化

鋁制品經(jīng)機械拋光及脫脂后，涂復掩蔽劑或感光，干燥后進行化學刻蝕(氟化物或鐵鹽類的浸蝕劑)，形成凹凸圖案，再經(jīng)電化學拋光及陽極氧化，陽極氧化呈現(xiàn)出主體感很強的表面圖案，能與不銹鋼的表面外觀相媲美。

(七)常溫快速陽極氧化

陽極氧化通常H2SO4氧化均需用降溫設備，因而耗費大量電力，加入α-羥基丙酸、丙三醇后，能抑制氧化膜的溶解，從而可在常溫下進行氧化。

不同種類鋁合金能否同時進行陽極氧化處理？

      一般認為,不能對異種鋁合金同時進行陽極氧化處理。實際上,嘗試同時對不同種類鋁合金進行陽極氧化處理,無論在哪種鋁合金上都能生成陽極氧化膜。那么為什么說不能同時處理呢? 同時處理又會發(fā)生什么情況呢?

      所有鋁合金都是可能進行陽極氧化的。那么,不同種類的鋁合金陽極氧化行為會有什么不同呢?據(jù)研究,即使采用相同電流密度的陽極氧化,陽極氧化電壓也會因鋁合金種類的不同而存在差異。也就是說,為了使用恒電流密度陽極氧化,需要根據(jù)不同合金類型施加不同的外加電壓。

      在鋁合金的陽極氧化中,鋁離子和氧離子在阻擋層內(nèi)移動,形成氧化鋁。鋁基體所含的合金成分是和鋁一起被帶入阻擋層的嗎?據(jù)研究,只有鋁被氧化形成氧化膜,合金成分被富集在阻擋層之下。合金成分的富集量是有極限的,到達極限后逐漸向阻擋層移動。據(jù)報道,富集量因合金成分不同而不同,富集量按Cu>Mn>Fe>Si的順序增多,Mg不能富集。因為在實用合金中包含著眾多的合金成分,也需要考慮其他元素的影響,不能一概而論,還應考慮擴散到陽極氧化膜之前的富集程度對陽極氧化電壓的影響。詳細內(nèi)容還期待今后的研究。

      還應注意的就是基體中的合金成分特性與金屬間化合物的特性的不同。