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(一)無機顏料著色

無機顏料著色發色處理機理主要是物理吸附作用，即無機顏料分子吸附於膜層微孔的表面，進行填充。該法著色色調不鮮艷，與基體結合力差，但耐曬較好。無機顏料著色的工藝規範。從表可見，無機顏料著色所用的染料分為兩種，經過陽極氧化的金屬要在兩種溶液中交替浸漬，直至兩種鹽在陽極氧化膜中的反應生成物數量(顏料)滿足所需的色調為止。

(二)有機染料著色

有機染料著色機理比較復雜，一般認為有物理吸附和化學反應。有機染料分子與陽極氧化鋁化學結合的方式有：陽極氧化鋁與染料分子上的磺基形成共價鍵；陽極氧化鋁與染料分子上的酚基形成氫鍵；陽極氧化鋁與染料分子形成絡合物。有機染料著色色澤鮮艷，顏色範圍廣，但耐曬性差。表2是有機染料著色的工藝規範。配制染色液的水最好是蒸餾水或去離子水而不用自來水，因為自來水中的鈣、鎂等離子會與染料分子絡合形成絡合物，使染色液報廢。

(三)電解著色

電解著色是把經陽極氧化的鋁及其合金放入含金屬鹽的電解液中進行電解，通過電化學反應，使進入陽極氧化膜微孔中的重金屬離子還原為金屬原子，沉積於孔底無孔層上而著色。由電解著色工藝得到的彩色陽極氧化膜具有良好的耐磨性、耐曬性、耐熱性、耐蝕性和色澤穩定持久等優點，目前在建築裝飾用鋁型材上得到了廣泛的應用。表3是電解著色的工藝規範。電解著色所用電壓越高，時間越長，顏色越深。
 

經鉻酸陽極氧化得到的陽極氧化膜厚度為2μm~5μm，硬陽處理空隙率低，膜層質軟，耐磨性較差，由於鋁的溶解少，形成陽極氧化膜陽極處理後，零件仍能保持原來的精度和表面粗糙度，故該工藝適用於精密零件。表1是鉻酸陽極氧化工藝規範。

(一)鉻酉干的質量濃度

鉻配含量過高或過低，陽極氧化能力都降低，但稍微偏高是允許的。鉻配含量過低的電解液不穩定。會造成膜層質量下降。

(二)雜質

在鉻酸陽極氧化電解液中的氯離子、硫酸根離子和三價鉻離子都是有害的雜質。氯離子會引起零件的蝕刻；硫酸根離子數量的增加會使陽極氧化膜從透明變為不透明，並縮短鉻酸液的使用壽命；三價鉻離子過多會使陽極氧化膜變得暗而無光。

(三)電壓

在陽極氧化開始的15min內，使電壓從0V逐漸升至40V電鍍，每次上升不超過5V，以保持電流在規定的範圍內，當槽鋁表面處理電壓達40V後，一直保持到陽極氧化結束。
 

　　鋁件陽極氧化後經過封閉處理後，表面會不導鋁表面處理電，取決與氧化效果，如膜厚、均勻性，可以用萬用表測量。只是表面經陽極氧化後形成一層致密的氧化膜層，氧化膜厚度約為5～20微米，氧化物是不導電的，所以鋁件表面經過陽極氧化處理後是可以變成絕緣體的。

草酸陽極氧化

　　草酸是一種弱酸，對鋁及鋁合金的腐蝕作用較陽極處理小，因此草酸陽極氧化得到的陽極氧化膜硬度較高，膜較厚，可達60μm，耐蝕性好，具有良電鍍好的電絕緣性能。隨鋁中合金元素及含量的不同，膜層可得各種鮮艷的顏色，表1是草酸硬陽處理陽極氧化工藝規範。

　　草酸陽極氧化電解液對氯離子非常敏感，其質量濃度超過0。04g/L膜層就發色處理會出現腐蝕斑點。三價鋁離子的質量濃度也不允許超過3g/L。


 

　　鋁及其合金經陽極氧化後，無論是否著色都需電鍍及時進行封閉處理

　　，其目的是把染料固定在微孔中，防止滲出，同時提高膜的耐磨性、耐曬性、耐蝕性和絕緣性。封閉的方法有熱水封閉法、水蒸汽封閉法、重鉻酸鹽封閉法、水解封閉法和填充封閉法。

　　(一)熱水封閉法

　　陽極處理熱水封閉法的原理是利用無定形Al2O3的水化作用

　　Al2O3+nH2O=Al2O3•nH2O

　　式中n為1或鋁表面處理3。當Al2O3水化為一水合氧化鋁(Al2O3•H2O)時，其體積可增加約33%；生成三水合氧化鋁(Al2O3•3H2O)時，其體積增大幾乎100%。由於陽極氧化膜表面及孔壁的Al203水化的結果，體積增大而使膜孔封硬陽處理閉。

　　熱水封閉工藝為熱水溫度90℃~100℃，pH值6~7。5，時間15min~30min。封閉用水必須是蒸餾水或去離子水，而不能用自來水，否則會降低陽極氧化膜的透明度和色澤。

　　水蒸汽封閉法的原理與熱水封閉法相同，但效果要好得多，只是成本較高。

　　(二)重鉻酸鹽封閉法

　　此法是在具有強陽極氧化性的重鉻酸鉀溶液中，並在較高的溫度下進行的。當經過陽極氧化的鋁件進入溶液時，陽極氧化膜和孔壁的陽極氧化鋁與水溶液中的重鉻酸鉀發生下列化學反應：

　　生成的堿式鉻酸鋁及堿式重鉻酸鋁沉澱和熱水分子與氧化鋁生成的一水合氧化鋁及三水合氧化鋁一起封閉了陽極氧化膜的微孔。封閉液的配方和工藝條件如下：

　　重鉻酸鉀 50g/L~70g/L

　　溫度 90℃~95℃

　　時間 15min~25min

　　pH值 6~7

　　此法處理過的陽極氧化膜呈黃色，耐蝕性較好。適用於以防護為目的的鋁合金陽極氧化後的封閉，不適用於以裝飾為目的著色陽極氧化膜的封閉。

　　(三)水解封閉法

　　鎳鹽、鑽鹽的極稀溶液被陽極氧化膜吸附後，即發生如下的水解反應：

　　生成的氫氧化鎳或氫氧化鑽沉積在陽極氧化膜的微孔中，而將孔封閉。因為少量的氫氧化鎳和氫氧化鑽幾乎是無色的，故此法特別適用於著色陽極氧化膜的封閉處理。

　　(四)填充封閉法

　　除上面所述的封閉方法外，發色處理陽極氧化膜還可以采用有機物質，如透明清漆、熔融石蠟、各種樹脂和干性油等進行封閉。


 

　　鋁及其合金在相應的電解液中，在特定的工作條件下，在外加陽極處理電流的作用下，在陽極上形成陽極氧化膜的過程，稱做陽極氧化。活塞合金經陽極氧化反應後生成A12O3陽極氧化膜，該膜硬度很高，維氏顯微硬度可達250-500kg/mm2，故稱硬質陽極氧化。該陽極氧化膜熔點高達2050℃，導熱系數小於0。16w/m2•k，可使活塞頂部燃燒室承受瞬時高溫，並可起絕熱作用。經實踐證明，用直流電源進行陽極氧化可以得到優質陽極氧化膜。

　　鑒於陽極氧化膜具有較強的絕緣性，其形成過程隨膜層的增厚而電阻增大，電流減小，因此，應選用經專門設計的可控硅整流電源供電，方可滿足工藝要求。

　　硬質陽極氧化工藝陽極氧化膜生成過程中發生放熱反應和氫氣排放。放熱致使電解液溫度急劇上升而加速陽極氧化膜的溶解，倘若不電鍍能及時排除，局部表鋁表面處理面會被燒蝕而發白，膜層疏松。控制與制訂溶液溫度參數決定著陽極氧化工藝的成敗硬陽處理。氫氣的排除不容忽視，否則在陽極氧化過程中將產生氣阻，增大電阻，使電壓急劇上升而中斷陽極氧化過程。因而設計合理而先進的陽極氧化工藝裝備也是至關重要的。

　　鋁陽極氧化顏色的著色工藝有：先浸入銅鹽溶液後浸漬硫化物溶液，或是從硫酸銅和亞砷酸鈉之間的反應都可以得到綠色膜層；用三氧化鉻0。4份、重鉻酸鈉發色處理0。35份、氟化鈉0。08份、表面活性劑(C9—烷基酚聚氧乙烯醚)0。5份配成的水溶液，pH值1。8，於50度將經過硬脂酸處理的鋁粉(50μm)浸入，可浸染得淺黃色的鋁粉。將6份黃金溶於王水，用適量蒸餾水衝淡，另將石灰30份溶於160份蒸餾水，2小時後，將金溶液加入石灰溶液中，靜止5-6小時，倒去上層水，得金氯酸鈣沉澱；然後加入1000ml的水，再加入硫代硫酸鈉，加熱10分鐘，不可沸騰，過濾後將鋁浸入即可染成金黃色。將醋酸鈷10-30g/L於50度浸染鋁制品2分鐘後清洗，再浸入含高錳酸鉀5-30g/L溶液，在30度處理2分鐘，可得古銅色。