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铝硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化三个工艺知识

硫酸阳极氧化工艺以铝为阳极置于硫酸电解液中，利用电解作用，使铝表面形成阳极氧化膜的过程称为铝硫酸阳极氧化。因为硫酸交流阳极氧化电流效率低，氧化膜的耐蚀性差、硬度低，所以很少使用，在生产成本、氧化膜特点和性能方面具有明显的优越性：1.生产成本低；2.膜的透明度高；3.耐蚀性和耐磨性好；4.电解着色和化学染色容易。

铬酸阳极氧化工艺铬酸阳极氧化工艺早是由Bengough和Stuart在1923年开发的。铬酸氧化膜比硫酸氧化膜和草酸氧化膜要薄得多，一般厚度只有2~5um，能保持原来部件的精度和表面粗糙度。膜层不透明，硬质阳极氧化，孔隙率较低，很难染色，在不作封孔处理的情况下也可以使用。它除了生成铬酸氧化膜起防护作用外，还可作为对部件质量的检查手段，如部件上有孔和裂纹等缺陷，在处理操作中，醒目的棕褐色电解液就会从中流出，阳极氧化处理，很容易被人们及时发现。

草酸阳极氧化工艺草酸阳极氧化工艺早在1939年以前就为日本和德国广泛采用。因草酸电解液对铝及氧化膜溶解性小，所以氧化膜孔隙率低，膜层耐蚀性、耐磨性和电绝缘性比硫酸膜好。但草酸阳极氧化成本高，一般为硫酸阳极氧化的5~10倍；草酸在阴极上被还原为C2H4O3，阳极上被氧化成二氧化碳，使电解液稳定性较差；草酸氧化膜的色泽易随工艺条件变化而变化，使产品产生色差，因此该工艺在应用方面受到一定的限制，一般只在特殊要求的停车场划线的情况下使用，如制作电气绝缘保护层、日用品的表面装饰等。草酸作为硫酸电解液中添加剂目前倒是常用，以放宽阳极氧化温度和利于生产厚膜，一般在硫酸电解液中，草酸加入量10~15g/L，能使氧化温度由原来的不超过20°C放宽到22°C，草酸的加入使电解液对膜的溶解能力相对减弱，因而在一定程度上也能提高成膜速度。

一般的铝阳极氧化膜具体那些特性

1、阳极氧化膜的硬度

铝和铝合金的阳极氧化膜的硬度大小与其成分、工艺、还有氧化方法有关，膜的硬度可保护铝材耐磨、抗碰撞。而阳极氧化膜的结构是上面是多孔层，下面靠近铝基体的是阻挡层，阻挡层是致密无孔的，所以靠近铝基体的氧化膜硬度大于表层氧化膜。但是铝后续的染色是基于多孔层的，包括使用ht830高温封孔剂等封孔操作都是在多孔层上完成。两个膜层都有其作用，缺一不可。一般而言，纯铝的氧化膜的硬度高于合金氧化膜的硬度。

2、阳极氧化膜的绝缘性

这个特性可变的，阳极氧化，也有可导电的，不过一般而言阳极氧化膜是不导电的。其具有良好的绝缘性，当温度为15~25℃时，电阻为1013Ω/㎡，当温度为250℃时，电阻为1017Ω/㎡。用氧化膜做绝缘材料，与其他绝缘材料相比，有其特殊之处，如氧化膜薄、耐高温、能抵抗水蒸汽及其他腐蚀性气体的浸蚀作用。缺点是弹性小、吸湿性大、耐电压低。不过某些不足可以在封孔工序上做文章，良好的封孔剂，如ht830高温封孔剂等可以提高耐蚀性，抗污染性和固色等能力。

铝不论是天然氧化，电化学氧化，化学氧化，碱性氧化，酸性氧化还是阳极氧化，它的氧化膜的构成成分都是一样的，主要是Al2O3组成。这层膜的构成，能保护铝基体不被继续氧化腐蚀，阳极氧化加工，不会像铁一般经年后都是铁锈。我们接着上次介绍的阳极氧化过程中出现的问题。

膜厚不均。用一根料的膜厚或同一挂料上下的膜厚不同，挂料工件过于密集;阴阳极的面积比不当;槽液上下温差太大。调整挂料之间、阴阳极之间的距离。合理布置阴极;加大槽液的循环量。膜厚不均容易出现染色不均问题，也可以尝试用ht429染色均匀染色。

膜硬度下降(软膜)。阳极氧化膜的硬度或耐磨性下降，硬质阳极氧化更为多见，槽液温度或硫酸浓度高;槽液的循环或搅拌不够。降低槽温和加强搅拌

膜烧损。阳极氧化膜局部灾难性的程度不同的浸蚀，或伴有金属溶解，阳极氧化时局部过热，尤其多见于高铜铝合金的金属间化合物大块析出位置。维持良好搅拌;保持槽液温度;控制电流上升速度，采用脉冲电源阳极氧化

氧化膜龟裂。氧化膜发现裂纹(氧化，封孔、大气曝露或弯曲加工以后)，沸水封孔发生由于膨胀产生的应力;由于电流密度太大发生硬质氧化;阳极氧化膜的塑性不够。对症采取措施;冷封孔之后热水浸泡提高氧化膜的塑性。另外，沸水封孔容易出现封孔灰，建议使用ht410封孔除灰剂做处理和预防。

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