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-镇江新区宏图散热器厂
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
& & & 金属的氧化工艺通常会用到铝硫酸阳极、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化这个三个，也是比较常见的，三个工艺各有优势。
& & & 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。目前国内外广泛应用的是硫酸直流阳极氧化，它与其他酸阳极氧化相比较，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最早是由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，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。铬酸溶液对铝的溶解度小，使针孔和缝隙内残留的溶液对部件的腐蚀影响小，适用于铸件、铆接件和机械加工件等的表面处理、该工艺在军事装备上也用得较多，美国、俄罗斯和英国的铝合金航空部件表面处理，一般都用该工艺。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，如部件上有针孔和裂纹等缺陷，在处理操作中，醒目的棕褐色电解液就会从中流出，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羟基乙酸，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。
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铝的阳极氧化实验报告1
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铝的阳极氧化和着色
——电流密度对氧化膜性能的影响
09化学五班
铝的阳极氧化膜性能受到诸多因素的影响，主要包括电流密度、硫酸浓度、氧化时间、添加剂等。本文主要探讨了其它因素为文献提供的最佳条件的前提下，设计实验探讨电流密度对阳极氧化质量的影响，并通过耐腐蚀性检测，氧化膜厚度检测以及着色效果进行表征。
阳极氧化 氧化膜
Anodic aluminum oxide film properties affected by many factors, including current density, sulfuric acid concentration, oxidation time, additives and other factors. This paper discusses the literature of other factors that select the optimal value of the case,the current density on anodic oxidation of aluminum.We do the performance characterization of the Oxide film,including the corrosion resistance testing, the thickness Oxide film testing and shading effect testing .
Oxide film
current density
1 研究进展
铝由于其比重小，加工性能好，导电、热性能优良，塑性好，抗大气腐蚀能力强，易于成形，价格便宜等优点在轻工，建材，航天等领域广泛应用。
铝及其合金阳极氧化处理后表面可得到多孔氧化膜，其硬度高，抗蚀性好，绝缘性好，耐高温，具有较高的化学稳定性，吸附性，自20世纪20年代开始，铝阳极氧化膜的使用价值越来越高，近10年来，随着研究手段的不断先进化，对铝阳极氧化形成多孔膜的激励及影响因素的认识也在不断深入。
1953年Kell 等首先报道了用电化学方法制备氧化铝孔洞模板，70年代Thompson通过实验证明，多孔层的形成主要是由于铝表面的显微不平引起电流分布不均，在表面突出的部位生长，出现脊状的结构，脊状骨架之间的区域为氧化膜形成多孔结构创造了条件，1978年Heber提出在电流作用下使电解液产生对流，出现漩涡，漩涡大小为微米级，Serebernnikova等通过循环状伏安法研究了银在多孔阳极氧化膜内的沉积过程，Nathan等采用脉冲和交流沉积的方法在阳极氧化膜沉积得到铜纳米线。80年代徐源等研究了纯铝在铬酸中的恒流阳极氧化过程。
目前国内外广泛应用的阳极氧化技术主要有硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化、瓷质阳极氧化、硬质阳极氧化等。
用硫酸配电解液直流电进行阳极氧化时，铝的阳极氧化膜性能受到诸多因素的影响，主要包括电流密度、硫酸浓度、氧化时间、添加剂等。铝在阳极氧化时，电流密度对氧化膜的生长关系很大：在相同条件下，一定范围内提高电流密度，有利于氧化膜的生长，其膜厚随电流密度的增大而增大；提高电流密度有利于氧化膜的生长，但电流密度增大的同时，电流效率下降，微孔内的热效应加大，促使膜的孔隙率也增大，导致氧化膜的硬度和比耐蚀性下降。在工业生产上，铝的阳极氧化通常采用的电流密度为1.5-2.0A/dm2。
2 实验部分
2.1实验原理
2.1.1阳极氧化原理：
铝制品作阳极，以硫酸等酸为电解液进行阳极氧化，形成较厚的Al2O3氧化膜：其反应历程比较复杂，现在以Al为阳极，Pb为阴极，H2SO4溶液为电解质介绍其反应原理。电解时的电极反应为：
阴极：2H＋＋2e－→H2↑
阳极：Al＋3e－→Al3＋
Al3＋＋3H2O→Al(OH)3＋3H＋
Al(OH)3→Al2O3＋3H2O
由于酸的作用，生成的氧化膜的最弱点会发生局部溶解（Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O），出现的孔隙使得铝与电解液接触，又重新氧化生成氧化膜。随着氧化时间的延长，膜不断溶解与修补，氧化反应不断纵深发展，从而使制品表面生成薄而致密的内层和厚而多孔的外层所组成的氧化膜。要使Al2O3氧化膜顺利形成，必须使电极上氧化膜形成的速率大于氧化膜溶解的速率，因此在铝的阳极氧化过程中，要控制好氧化条件。如果是在强酸电解液中，阳极上的金属离子不断地从金属本体溶解，根本不能形成氧化膜，若在弱酸中，阳极产物在电解液中不溶解，则氧化膜很快形成并覆盖金属，电阻增大，使电化学反应不能正常进行从而不能形成所需厚度的氧化膜，所以要严格控制
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对铝合金进行阳极氧化时，采用硫酸+草酸的氧化液中含有一些杂质离子，如何对这些杂质离子进行定量分析？
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你先要知道有哪些离子，才能知道是否能被定量。
有氯离子、铜离子、硝酸根、硫酸根等，主要是这几个离子对氧化膜质量有影响
难以被定量
zhaoyt1979
zhaoyt1979
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铜离子可以用原子吸收测。硫酸根不好测，因为硫酸本来就有硫酸根。
主要是对硫酸根游离态的进行定量分析，化合态的硫酸就没有必要分析了！
溶液中硫酸是电离的，即使不完全电离，也会影响测试浓度。
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铝件阳极氧化膜产生黑点是什么原因？
摘 要：答：在用硫酸阳极氧化的电解液中某些杂质的存在对氧化膜质量影响很大。尤其是氯离子和硝酸根离子的影响更为严重，它们能在阳极（铝件）优先放电，破坏了氧化膜的正常生长。如Cl^-含量过高时，会使铝件产生穿透性
【题　名】铝件阳极氧化膜产生黑点是什么原因？
【作　者】无
【机　构】不详
【刊　名】《表面工程资讯》 2009年第9卷第3期,46-46页
【关键词】阳极氧化膜 铝件 原因 黑点 硫酸阳极氧化 Cl^-含量 氧化膜质量 硝酸根离子
【文　摘】答：在用硫酸阳极氧化的电解液中某些杂质的存在对氧化膜质量影响很大。尤其是氯离子和硝酸根离子的影响更为严重，它们能在阳极（铝件）优先放电，破坏了氧化膜的正常生长。如Cl^-含量过高时，会使铝件产生穿透性腐蚀小孔，造成氧化膜形成大量的黑色斑点。
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阳极氧化膜,铝件,原因,黑点,硫酸阳极氧化,Cl^-含量,氧化膜质量,硝酸根离子
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硫酸阳极氧化槽液中铜杂质的快速分析
【摘要】：以二环已酮草酰双腙(简写作BCO)为显色剂,采用分光光度法测定硫酸阳极氧化槽液中的铜离子含量。介绍了该方法的原理及分析步骤,探讨了测量波长、酸度、BCO的浓度、发色温度等因素对测量结果的影响。在波长600nm,浓度0～1.4μg/mL范围内测定了吸光度与铜离子浓度之间的关系遵守比耳定律,探讨了干扰元素的影响及其消除方法。
【作者单位】：
【分类号】：TG115
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