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技術丨鋁型材陽極氧化封孔工藝優化與維護-惠州富坤陽極氧化有限公司

鋁材常溫封孔質量的影響因素有：封孔液中的封孔物質鎳鹽、氟離子、封孔添加劑及其含量，這3個因素是決定鋁材封孔質量效果的關鍵性因素；溶液的PH值、溫度和封孔時間是影響鋁型材封孔質量的重要條件因素；而提高槽液的潔凈度、減小雜質的含量是鋁材封孔質量的重要保證，經過試驗表明，保證鋁材常溫封孔質量適宜生產工藝條件很重要。

封孔工藝的優化

工藝流程一般工業上均采用如下的生產工藝流程：常溫脫脂→水洗→堿蝕→水洗→水洗→出光→水洗→水洗→陽極氧化→二次水洗→封孔→二次水洗；

一、硫酸濃度優化：生產實踐表明，當其它工藝條件不變時，隨著硫酸濃度的增大，陽極氧化過程中硫酸對氧化膜的溶解作用明顯加強，氧化膜孔錐度加大，封孔變得困難，因而封孔時間需要適當延長。一般情況下，硫酸濃度超過185g/L即對厚膜的染斑試驗產生明顯影響，但硫酸溶度過低，陽極氧化膜著色性能不佳，故實際生產中，需要權衡控制在合理范圍內。

二、鎳離子溶度優化：封孔是通過鎳離子進入氧化膜孔、水解沉淀得以實現的。鎳氟體系常溫快速封孔的機理是溶解一沉積反應，反應產物（塞孔物質）主要由Ni（OH）、A1OOH、AlF3組成，是金屬鹽的水解沉積、水化反應和形成化學轉化膜三種作用的綜合結果。鎳離子填充速度直接影響封孔速度，其含量對封孔質量影響很大，鎳離子溶度越高，封孔質量越好。

但是常溫封孔對坯料擠壓色差掩蓋作用十分有限，含量過高氧化膜底色發青，色差明顯。故鎳離子濃度控制在1.0～1.3g/L為宜，實際生產中鎳離子在0.9g/L以上即可保證封孔質量。

三、氟離子溶度優化：氟離子對氧化膜起電中和作用，膜表面電性轉負，有利于鎳離子向孔內擴散和水解。另一方面，氟離子半徑小，可以吸附在膜孔內，與孔壁的氧化膜反應生成氟鋁絡合物，從而使孔內鋁離子積累和PH升高，有利于Ni向膜孔內表面的遷移和水解，生產實踐表明，氟離子濃度在0.3～0.6g/L為宜，過高易起粉，過低則封孔不良。

同時在封孔過程中，氟離子消耗速度比鎳離子快，故需經常補充，但不推薦單獨添加氟化氨或NH4HF2，一則易造成槽液老化；二則易引起槽液PH起伏過大；三則添加物易與鎳離子起絡合反應造成實際補充到槽液中的游離態氟離子十分有限。

四、PH值優化：提高槽液PH值，能有效降低氟離子消耗，促進鎳離子的吸收，封孔質量提高。但PH值太高時鎳鹽易水解，槽液渾濁嚴重，型材表面容易產生白灰，槽液PH值太低時，不足以造成鎳鹽水解，達不到封孔效果。依生產實踐，新槽PH一般控制在5.8-6.2封孔效果比較好，老槽PH控制在6.0-6.5為宜。

五、封孔溫度優化：溫度太低時，F與氧化膜反應弱，不足以引起鎳鹽水解，影響封孔效果，常溫封孔槽冬天一般也需要加溫維持在一定溫度。正常情況下，封孔溫度越高，封孔時間可以適當縮短。老槽或者氟離子含量低于0.3g/L槽，往往需要加熱到30℃以上才能正常封孔。依生產實踐，當封孔溫度低于25℃或高于35℃均會出現封孔不良。

六、封孔時間優化：封孔先做的部位是氧化膜膜口處，隨時間增加，逐漸深入膜孔內部從而完成封孔，在整個封孔過程中，前半段時間封孔速度快，后半段時間封孔速度慢。

依生產實踐，白料、噴砂料、色料封孔時間存在較大差異，不能一味根據膜厚高低按比例分配封孔時間，尤其是古銅料和黑料，雖然氧化膜膜底會沉積3-8UM著色微粒，但過短的封孔時間會造成脫色黏膠危險。封孔時間稍長即容易起灰，需要車間操作者根據實際情況決定封孔時間。由于現代添加劑的發展，目前市場上已出現長時間（30分鐘）封孔不起灰的封孔劑，這對自動化生產十分有利。

七、陳化過程優化：封孔過程中氧化膜根部未完全封閉，需要陳化一段時間。正常工藝條件下，封孔后自然陳化1-3天內即可達到國家標準，但是自然封孔膜抗熱裂性能不佳，部分厚膜料在外暴曬一段時間即會出現明顯裂紋。采用熱純水陳化能顯著提高氧化膜熱裂性，熱純水電導率不大于50；溫度60-80℃；時間1um/min；熱水洗溫度對表面質量影響比較明顯，過高的陳化溫度會起灰。

鋁陽極氧化處理基礎-惠州富坤陽極陽極氧化有限公司

在酸性電解液中，以鋁為陽極，經過電解使鋁表面產生氧化膜的材料保護技術。鋁的陽極氧化有多種電解液，但基本上是以硫酸、鉻酸、乙二酸或硼酸為主要組分配制的。其中廣泛使用的是硫酸基的。電源可采用直流、交流或交變直流的。電壓在5～25伏間，溫度低于25℃。

電解過程中，氧的陰離子與鋁作用產生氧化膜。這種膜初形成時還不夠細密，有一定的電阻，使電解液中的負氧離子仍能到達鋁表面繼續形成氧化膜。隨著膜厚度的增長，電阻變大，電解電流變小，而與電解液接觸的外層氧化膜同時發生化學溶解，在鋁表面形成氧化物的速度漸與化學溶解的速度平衡時，這一氧化膜便可達到這一電解參數下的厚度。鋁的陽極氧化膜的結構與其他轉化膜有所不同,靠近基體金屬部分的是0.01～0.1微米的致密層，其上是許多空心六角柱體所構成的狀層，總厚度為2～100微米不等。由各種電解液產生的陽極氧化膜色調不一，有的是整體著色的，多用于建筑工業，有的可以染料著色或利用水解和復分解的方法，使形成的顏料沉積在六角柱的空心部分，增加美感。

后還需要進行封閉和烘干。有陽極氧化鋁膜的鋁材，抗蝕性有時優于經過鉻酸鹽處理的鋁材。這種鋁材除在建筑工業和日用五金產品方面廣泛使用外，也用于飛機、汽車、民用船舶。利用低溫、溶解力微弱的電解液和較高的電壓(100～150伏)，可形成工程用的硬質陽極氧化膜，用于與纖維、紙張和橡膠接觸的機械零件和液壓元件。在普通陽極氧化鋁層的六角柱體空洞中填充聚四氟乙烯，可以獲得摩擦系數極低的零件。

手機外殼陽極氧化做好必須把控哪幾點？

隨著鋁制品加工的發展，鋁制品表面處理的代表-陽極氧化越來越受到手機行業的關注。如蘋果推出的Iphone6S：通過表面陽極氧化處理，既能得到很高的硬度，又能得到天空灰、玫瑰金等效果。

經陽極氧化處理獲得的氧化膜，厚度一般在5-20um，硬質陽極氧化膜厚度可達60-2500um。為什么諸如蘋果、華為、小米等手機巨頭如此青睞陽極氧化，我們來具體看看陽極氧化能夠帶來什么？

一．陽極氧化膜能帶來什么？

1、較高的硬度

陽極氧化膜的硬度比鋁基體高得多：基體的硬度為HV100左右,普通陽極氧化膜的硬度約HV300,而硬質陽極氧化膜可達到HV500左右。

陽極氧化膜不僅硬度較高，而且有較好的耐磨性，尤其是表面層多孔的氧化膜具有吸附潤滑劑的能力，還可進一步改善表面的耐磨性能。

2、較高的耐蝕性

一般認為，汗水腐蝕性非常強，很多金屬很容易被汗水腐蝕。而陽極氧化膜耐腐蝕性強，因為它是氧化物，不導電，即使沾到汗漬腐蝕也很慢。

經測試，純鋁的陽極氧化膜比鋁合金的陽極氧化膜耐蝕性好。這是由于合金成分夾雜或形成金屬化合物不能被氧化或被溶解，而使氧化膜不連續或產生空隙，從而使氧化膜的耐蝕性大為降低。所以，一般經陽極氧化后所得的膜必須進行封閉處理，才能提高其耐蝕性能。