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瓷质阳极氧化及着色

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瓷质阳极氧化及着色

发布日期:2018-11-10 00:00 来源:http://www.ggdb2018.com 点击:

 


1.瓷质阳极氧(Oxygen)化膜的特点以钛盐(或铬酐)为基础的电解溶液可以使抛光后的硬铝工件上获得光滑、均匀、外观类似瓷釉或塑料(结构:合成树脂、增塑剂、稳定剂、色料)表面的氧化膜,也叫瓷质阳极氧化膜。镀铬阳极棒电镀阳极它可以适用于镀锌、镀铜、镀镍、镀铬、高耐蚀锌合金电镀、仿金电镀、镍—锌合金、镍-锡合金、电子电镀、镀锡、镀金、甲基磺酸镀锡铅合金等场合。铅锡合金棒电镀阳极包括一固定部、一析出部及一围绕部,借由其围绕部有效增加不溶解性阳极面积,而提高阳极的负载能力,并使增加溶解性阳极面积有效作用,不致使镀液的浓度快速增加,使提供物有效析出于与工件相对之面,增加提供物的有效析出,实际增加电镀产能,且不会使提供物被卡住以利于补充提供物,因而整体改善使用效果。它的特点如下。

  ①氧化膜的膜层致密,硬度高,耐磨(nài mó)性好,而且它的绝缘(insulated)性、绝热性能也较好,耐腐蚀性能优于硫酸(Acerbity)(化学式:H2SO4)阳极氧化膜。

  ②氧化膜不透明,可掩盖加工中缺陷,装饰(Decoration)效果好,对加工工件的表面要求低,既适用于处理高精度(精确度)工件,也适用于普通的工件。

  ③膜层与基体的结合强度(strength)高,可经受外力冲击,可用于压力冲压加工场合。

  ④氧化膜层的吸附力好,可以根据需要染成各种比较深的颜色。
2.工艺流程
铝及铝合金工件一轻微机械(machinery)抛光一化学除油一热水清洗一冷水洗一硝酸液出光一冷水洗一瓷质阳极氧化一水清洗一蒸馏水清洗一染色一冷水清洗一蒸馏水(pH=5~6,>100。C)中封闭一干燥一轻微擦光一检验一成品。
3.瓷质阳极氧化工艺

  (1)普通铝件的电解溶液配方及工艺

  ①常用的电解溶液配方及工艺条件 常用瓷质阳极氧化电解溶液的配方及工艺条件见表4-8。
表4-8常用瓷质阳极氧化溶液配方及工艺条件

    溶液(róng yè)成分(ingredient)及工艺( technology)条件
    1
    2
草酸(化学式:H2C2O4) (C2H204·2H20)/%
铬(Chromium)酐(Cr03)/%
硼酸(H3803)/%
溶液温度/℃
阳极电流(Electron flow)密度(单位:g/cm3或kg/m3)/(A/dm2)
槽电压/V
氧化时间/min
阴极(cathode )材料
适用范围
    0.5
    5
    0.5
    40~50
    0.5~1.0
    25~40
    40~60
    铝板、纯铝板
  氧化膜(oxide film)可染色,用于各种
工件装饰
    1.3
    3.6
    0.62
    45~50
    0.5~1.0
    20~40
    45~55
    纯铝板、铅板
  氧化膜可染色,用于各
种一般工件装饰



  ②操作注意事项 氧化开始时,电压(voltage)应由零逐步升到20~40V,然后保持到一定值。铅锡合金棒不溶性钛阳极的析氧过电位也比镀铂不溶性阳极低,但是寿命却提高1倍以上。广泛用于各种电镀中作为阳极或者辅助阳极使用,可以替代常规的铅基合金阳极,在相同的条件下,可以降低槽电压,节约电能消耗;不溶性钛阳极在电镀过程中具有良好的稳定性(化学、电化学),使用寿命长。此阳极广泛用于镀镍镀金、镀铬、镀锌、镀铜等电镀有色金属行业。操作结束时应在断电情况下取出工件。
  ③溶液(róng yè)成分及含量的影响
a.铬酸(Acerbity)影响溶液电导、氧化膜(oxide film)的生长速度及膜的颜色,使膜的颜色向仿瓷方向变化。在工艺范围条件内,仿瓷的效果最好。如果铬酸的含量增加,可令氧化膜向不透明灰色方向转变。
b.草酸 如果含量在工艺允许范围内,氧化膜的仿瓷效果好,含量过多或过少时均不好。草酸含量增加,膜的颜色发黄。
C.硼(B)酸含量在工艺范围内最佳,如含量增加,氧化膜向乳白色转变。
d.杂质 溶液中杂质的允许含量为Al3+309/L,Cl一0.03~0.049/L,Cu2+1.09/L。

  ④工艺条件对阳极氧化的影响
a.溶液温度(temperature)温度升高,膜的生长速度加快,但温度过高时,速度反而下降,而且膜的表面变得粗糙,且随着温度升高,电流密度增大,氧化膜的透明度及光泽下降。
b.氧化电压 电压过低时,膜薄而透明,电压过高,膜层由灰色变成深灰色。
C.氧化时间 氧化时间长,膜层变厚,但达到一定的厚度以后(>16肚m),增厚减缓。
根据上述情况,为了控制氧化膜的颜色,可以采用电压、温度不变,改变时间;或者电压、时间不变,改变温度;也可以采用温度、时间不变,改变电压等方法(method)操作。

  (2)高精度工件的阳极氧化及装饰(Decoration)工艺

  ①阳极氧化溶液配方及工艺条件 用于高精度、耐磨(nài mó)件装饰用的阳极氧化溶液配方及工艺条件如下:
草酸(C2H204·ZH20)1.2~2.09/L 阴极材料 碳棒、纯铝草酸钛钾40~459/L 板槽电压 90~120V柠檬酸(C6  H307·HzO)1.0~1.59/L 阳极电流密度 开始2~3A/dm2硼酸(Boricacidhighpurity)(H3803) 8~109/L 终止l~1.5A/dm2溶液温度 55~60℃  处理(processing)时间 20~60min

  ②操作注意事项  氧化开始时,电流密度应为2~3A/dmz,5~10min内调电压至90~120V,电流则随着膜层的增厚而下降,并达到一个稳定值l~1.5A/dm2。氧化过程中,溶液的颜色变棕,然后又消失。为了提高膜层的硬度及耐磨性,可以增加草酸、柠檬酸的含量使溶液的pH值达到1~1.3范围内。


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