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豪美铝业公司氧化车间培训教材技术部豪美2010年氧化车间培训教材目 录第1部分氧化基本原理介绍第2部分产品标准介绍第3部分氧化与电泳工艺流程第4部分氧化工艺操作规程第5部分氧化产品缺陷分析第6部分氧化主要设备介绍豪美2010年氧化车间培训教材氧化基本原理介绍1.碱蚀理论2.阳极氧化理论3. 阳极氧化膜的电解着色4. 电泳原理豪美2010年氧化车间培训教材化学反应原理:铝材浸入热的氢氧化钠溶液中,就会发生非常剧烈的化学反应,铝材迅速地普遍溶解,同时释放出氢气。其化学反应方程式如下:2AL+2NaOH+2H2O=2NaALO2+3H2↑铝表面在空气中形成的氧化膜,先与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,其化学反应方程式如下:AL2O3+2NaOH=2NaALO2+H2O在强碱性的水溶液中,偏铝酸钠会发生如下的水解反应:NaALO2+4H2O=2AL(OH)3↓+2NaOH偏铝酸钠水解反应极易在生产过程进行中或生产结束后突然发生,生成大量的白色氢氧化铝沉淀。一旦氢氧化铝沉淀生成,很容易产生很硬的结垢,极难除去。 一、碱蚀一、阳极氧化理论阳极氧化时的阳极反应,由于电解质是强酸性的:阳极电位较高,因此阳极反应首先是水的电解,产生初生态的【O】,氧原子立即在阳极对铝件表面发生化学氧化反应,生成氧化铝,即薄而致密的氧化膜。 阴极反应:阴极只是起到导电作用和析氢反应,当铝合金的其他合金元素在阳极过程中溶解后,有可能在阴极上面沉积析出。 成膜过程:2AL+3H2O→AL2O3+6H++6e膜溶解过程:AL2O3+6H+→2AL3++3H2O阳极上发生水的分解析出氢气:6H2O+6e→3H2↑+6OH-在硫酸溶液中,实际上并不是单纯的氧化物形成和溶解反应,阴离子SO42-参与了铝的阳极反应过程,最终生成含硫酸根的阳极氧化膜,大致成为AL2O3.AL(OH)X(SO4)y.豪美2010年氧化车间培训教材豪美2010年氧化车间培训教材2.阳极氧化膜结构多孔型阳极氧化膜由两部分组成,即阻挡层和多孔层。 阻挡层为致密膜层,其厚度只决定于外加阳极氧化电压,它与阳极氧化的时间没有关系,不会随阳极氧化时间的延长而加厚。 阻挡层厚度除以相应的阳极氧化电压称之为“成膜率“,这个参数依导电介质不同而不同,通常取1.4nm/V。 阻挡层厚度计算:成膜率*氧化电压豪美2010年氧化车间培训教材豪美2010年氧化车间培训教材铝在硫酸溶液中进行阳极氧化处理之后,在制品表面上生成一层人工氧化膜,这层氧化膜最外面是一层多孔性的,把这种带有阳极氧化膜的铝材浸入在某种金属盐的电解液中,并作为一种电极,而另一极可以用与电解液所含金属盐纯金属板或不锈钢等。当两电极同时通交流电时,铝制品就制动变成阴极,同时溶液中的金属离子通过多孔层,深入到活化层上,在光线的作用下这些金属微粒发生衍射,就使氧化膜呈现各种颜色。 我司采用的电解着色为镍—锡混盐电解着色液。 二、阳极氧化膜的电解着色豪美2010年氧化车间培训教材硫酸阳极化膜采用镍盐、锡盐或它们的混合盐着色时,随电解时间延长,颜色由香槟———青铜色———深青铜———古铜———黑褐一到黑色的变化。 随着色时间延长,金属的沉积量增多,金属的胶态粒子向横向和纵向长大,粒子大小的粒度分布亦产生变化,由于胶态粒子对光的散射、反射和衍射的光波波长范围变宽,当金属胶态粒子沉积量达到最大值时,将吸收全部的可见光波,最终我们看到的是黑色膜。