南通鋁cnc加工中心

南通市榮力達鋁業有限公司

鋁是比較活潑的金屬，標準電位-1.66v，在空氣中能自然形成一層厚度約為0.01～0.1微米的氧化膜，這層氧化膜是非晶態的，薄而多孔，耐蝕性差。但是，若將鋁及其合金置于適當的電解液中，以鋁制品為陽極，在外加電流作用下，使其表面生成氧化膜，這種方法稱為陽極氧化。

通過選用不同類型、不同濃度的電解液，以及控制氧化時的工藝條件，可以獲得具有不同性質、厚度約為幾十至幾百微米的陽極氧化膜，其耐蝕性，耐磨性和裝飾性等都有明顯改善和提高。

形成

Al及鋁合金的陽極氧化所用的電解液一般為中等溶解能力的酸性溶液，鉛作為陰極，僅起導電作用。鋁及其合金進行陽極氧化時，在陽極發生下列反應：

2Al ---> 6e- + 2Al3+

在陰極發生下列反應：

6H2O +6e- ---> 3H2 + 6OH-

同時酸對鋁和生成的氧化膜進行化學溶解，其反應為：

2Al + 6H+ ---> 2Al3+ +3H2

Al2O3 + 6H+ ---> 2Al3+ + 3H2O

氧化膜的生長過程就是氧化膜不斷生成和不斷溶解的過程。

**段a（曲線ab段）：無孔層形成。通電剛開始的幾秒到幾十秒時間內，鋁表面立即生成一層致密的、具有高絕緣性能的氧化膜，厚度約0.01～0.1微米，為一層連續的、無孔的薄膜層，稱為無孔層或阻擋層，此膜的出現阻礙了電流的通過和膜層的繼續增厚。無孔層的厚度與形成電壓成正比，與氧化膜在電解液中的溶解速度成反比。因此，曲線ab段的電壓就表現出由零急劇增至**值。

第二段b（曲線bc段）：多孔層形成。隨著氧化膜的生成，電解液對膜的溶解作用也就開始了。由于生成的氧化膜并不均勻，在膜**被溶解出空穴來，電解液就可以通過這些空穴到達鋁的新鮮表面，電化學反應得以繼續進行，電阻減小，電壓隨之下降（下降幅度為**值的10～15%），膜上出現多孔層。

第三段c（曲線cd段）：多孔層增厚。陽極氧化約20s后，電壓進入比較平穩而緩慢的上升階段。表明無孔層在不斷地被溶解形成多孔層的同時，新的無孔層又在生長，也就是說氧化膜中無孔層的生成速度與溶解速度基本上達到了平衡，故無孔層的厚度不再增加，電壓變化也很小。但是，此時在孔的底部氧化膜的生成與溶解并沒有停止，他們仍在不斷進行著，結果使孔的底部逐漸向金屬基體內部移動。隨著氧化時間的延續，孔穴加深形成孔隙，具有孔隙的膜層逐漸加厚。當膜生成速度和溶解速度達到動態平衡時，即使再延長氧化時間，氧化膜的厚度也不會再增加，此時應停止陽極氧化過程。陽極氧化特性曲線與氧化膜生長過程如下圖所示。

工藝

鋁及其鋁合金陽極氧化的方法很多，常用的有**陽極氧化、草酸陽極氧化、硬質陽極氧化和瓷質陽極氧化。

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在稀**電解液中通以直流和交流電對鋁及其合金進行陽極氧化處理，可獲得5～20微米厚，吸附性較好的無色透明氧化膜。

**陽極氧化工藝簡單，溶液穩定，操作方便，允許雜質含量范圍較寬，電能消耗少，成本低，且幾乎可以適用于鋁及各種鋁合金的加工，所以在國內已得到了廣泛的應用。