硫酸阳极氧化故障处理

第 8期 【轻金属表面精饰】 硫酸阳极氧化故障处理 V．oI_26 No．8 奚兵 (常州市~-OJII里小区 l2丙201，江苏 常州 213015) 摘 要：介绍了硫酸阳极氧化中的故障，如氧化膜疏松易脱落， 氧化膜粗糙光泽性差，氧化膜呈彩虹色或灰 白色，膜层有白色 斑痕，戍膜速度慢，膜层有泡沫状或网状花纹，氧化膜染色后 色泽不均匀等，分析了产生原因并给出了相应的解决 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 。 关键词：硫酸阳极氧化；故障处理：解决措施 中图分类号：TG178 文献标识码：B 文章编号：1004—227X(2007)08—0046—03 Troubleshootings for sulfuric acid anodizing ／／ XI Bing Abstract：The troubles of sulfuric acid anodizing were introduced，such as rough oxidation film with poor gloss， loose film that is easy to faU off,iridescent or gray．white film even with white cicatrice，slow film formation with foamy or reticulated pattern layer．uneven luster after coloration．and SO on．The reasons for the above仃oubles were analyzed and the corresponding SOlutions were presented． Keywords：sulfuric acid anodizing；troubleshooting；solution Author’S address：Flat．20l，The Third UI1it，No．12 Building， Jingchuanli Xincun，Changzhou 213015，China 1 前言 铝及铝合金的阳极氧化处理工艺发展比较成熟、 稳定，能适应各种复杂形状的铝制件。其电解液常用 的有硫酸、草酸、铬酸、磷酸、二丙酸和磺基水杨酸 等。目前，工业上最普遍使用的是硫酸，因为这种槽 液成本低，操作简便，适应性强，只要适当改变工艺 条件，就能获得所需性能 (如厚度等)的氧化膜。经 封闭 (包括染色)处理后，能达到防护装饰 目的。 采用硫酸阳极氧化处理法，应注意影响氧化膜质 量的以下因素： (1)氧化处理溶液的硫酸质量浓度对 氧化过程的影响很大； (2)水作为阳极氧化溶液的主 要溶剂与膜层质量有着直接关系； (3)温度与电流密 度也是影响氧化膜质量的重要因素之一； (4)处理时 收稿日期：20074)44)2 作者简介：奚兵 (1935一)，男，江苏苏州人，从事表面处理技术研究。 作者联系方式：(Email)jszjxxh@hotmail．com，(Te1)0519．6972150。 间对氧化膜质量的影响也很大。本文介绍了铝及铝合金 采用硫酸阳极氧化处理中最常见的质量故障、产生原 因、排除 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 及操作中应注意的一些问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，供同仁参考。 2 氧化膜疏松易脱落 2．1 产生原因 (1)氧化处理溶液的硫酸质量浓度过高； (2)氧化处理溶液温度过高； (3)电流密度太大 (氧化初始电压过高)； (4)氧化处理时间太长。 2．2 排除方法 (1)稀释氧化处理溶液至硫酸质量浓度为 150～ 200 g／L的工艺规范。硫酸质量浓度高，氧化膜溶解速 度加快，膜层弹性好，孔隙多，吸附性强，有利于染 色，但难以得到较厚的膜层。因为在较浓的硫酸溶液 中，氧化膜生成速度要比在稀的硫酸溶液中慢得多。 当硫酸质量浓度过高时，会使氧化膜变得疏松，呈粉 末状甚至脱落，有时还会产生类似铝基体过腐蚀的现 象。但硫酸的质量浓度也不能太低，否则，不仅氧化 处理溶液的试用期短，而且零件容易被烧焦。 (2)降低氧化处理溶液温度至工艺 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 。温度是 影响氧化膜质量的重要因素之一。当氧化处理溶液温 度低时，氧化膜的溶解速度下降，可以使膜层质量增 厚，提高表面硬度、光泽性、致密性、染色性，能满 足防护装饰要求。但在阳极氧化过程中，由于氧化膜 生成的热及电流流过氧化膜时因焦耳效应产生的热会 使溶液的温度急剧升高，当超过 30。C以上时，由于强 酸溶液对氧化膜的浸蚀 (即逆溶解)而表面将是松软 的，甚至产生粉状膜层。因此，需要采取冷却槽液温 度的措施，如设置蛇形管、搅拌装置以冷却溶液。另 外，氧化零件的装载量与槽容积必须相适应，一般每 立方槽液最多氧化 3_3 m 的零件，电流不大于400 A。 (3)降低电流密度。一般控制在 0．8～1．5 A／dm2， 工件入槽时的电压不宜过高，虽然高的电压、电流可 以在短时间内获得较厚的氧化膜，但由于电流密度过 维普资讯 http://www.cqvip.com 硫酸阳极氧化故障处理 高，所以生成的氧化膜硬度将下降，表面粗糙、疏松 并呈粉状易脱落。此外，由于阳极氧化过程反应强烈， 当电流密度太大时，必然导致溶液与电极因焦耳效应 而升温过快，从而使氧化膜溶解加剧，甚至因电流密 度过高使工件局部过热而烧坏。 (4)适当缩短氧化处理时间。阳极氧化处理常用 直流电，通过控制处理时间来得到一定厚度的氧化膜 (一般为 5～20 Ign)。氧化处理时间的长短，对染色 深浅有着直接的影响。若染浅色时，处理时间为 15～20 rain，染深色需 40～45 rain，染黑色时，正常 温度下可延长到 70 min。如果继续延长时间，则氧化 膜硬度降低，经封闭后会呈粉状。 3 氧化膜粗糙和光泽性差 3．1 产生原因 (1)氧化处理溶液的硫酸质量浓度过高； (2)前处理过腐蚀 (碱洗或出光时)； (3)氧化过程中发生断电； (4)氧化溶液中铝杂质积累太多。 3．2 排除方法 (1)适当稀释氧化处理溶液，达到工艺要求。 (2)加强前处理操作。一是控制碱洗溶液的质量 浓度和温度，防止因其过高而反应速度加快造成铝基 体过腐蚀；二是控制酸液出光溶液的温度和时间，操 作中应仔细观察出光零件的光亮度，避免造成表面过 腐蚀。同时，注意工件经前处理后将表面残液清洗干 净并置于清水中待氧化。 (3)加强生产管理，检查电源，确保在氧化处理 过程中不断电，防止工件在槽中浸蚀。 (4)较为经济的办法是更换部分或全部溶液。氧 化槽液经长期使用后，会积有很多有害杂质。特别是 铝和铜离子含量过高时，会使氧化膜的色泽、透明度、 抗蚀性、吸附性降低，有时膜层还会产生暗色条纹或 斑点。硫酸阳极氧化溶液中铝杂质质量浓度不得超过 30 g／L。去除铝可先将溶液温度升高到 40～50。C，然后 在搅拌情况下加入适量硫酸铵，使铝生成硫酸铝铵盐沉 淀除去。而铜的去除，可先用小电流密度(约 0．2 A／dIIl ) 进行电解，使铜沉积在阴极铅板上，然后加以刷洗除 去。平时应经常刷洗阴极板，可减少铜等杂质的累积， 使铜杂质质量浓度控制在 0．02 g／L以内。 4 氧化膜呈彩虹色或灰白色 4．1 产生原因 (1)工件与夹具电接触不良； (2)电流密度太小或氧化处理时间太短。 4．2 排除方法 (1)检查夹具，改善电接触条件。氧化膜的彩虹 色 (有时为红色)，主要是工件槽氧化初始因电接触 不良而由溶液中铜离子置换出的铜；灰白色膜层是含 硅铝合金中的硅被酸液浸蚀而残留于表面形成的硅的 化合物。因此，铝件阳极氧化所用夹具的结构应根据 零件的形状、结构和大小而合理 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ，以保证零件在 槽中与溶液充分接触。挂夹具一般采用不同规格的纯 铝丝 (可用废弃的高压电缆中的铝丝)根据零件的形 状做成简易夹具。对于大型工件的挂夹具需要纯铝排 制作，与电极棒接触部位最好用紫铜排作吊钩与铝排 焊接而成。对于微型小件在无法用弹式夹具时，可用 铝质篮筐式盛具。为了保证工件与夹具良好的电接触， 使之电流畅通，夹具每次使用后，必须进行退膜处理， 或用锉刀加以修理。 (2)适当提高电流密度，或延长氧化处理时间， 按工艺规范操作。 5 膜层上有白色斑痕或斑点 5．1 产生原因 (1)氧化溶液的质量浓度和温度过高及电流密度 太大； (2)氧化溶液中铝杂质积累太多。 5．2 排除方法 (1)加水稀释氧化处理溶液的质量浓度，相应降 低溶液温度，同时减小电流密度，按工艺规范操作。 (2)更换部分或全部溶液。在更换溶液时，要注 意旧硫酸液对环境污染的问题。 6 成膜速度慢以致厚度不足 6．1 产生原因 (1)氯离子或硝酸根离子含量过高； (2)氧化处理溶液温度过高； (3)电流密度太小或氧化处理时间短； (4)挂具与工件接触不良。 6．2 排除方法 (1)稀释氧化溶液或将槽液换掉。铝的氧化溶液 中存在氯离子、硝酸根离子，它们会在阳极上优先放 电，破坏了氧化膜的正常生长而影响成膜反应。氯离 子来源于配制槽液使用的自来水，当氧化处理溶液中 氯离子含量累积超过 1％时，会使工件表面产生穿透性 腐蚀小孔，还会出现白色斑点。因此，铝的氧化处理 溶液需要蒸馏水或去离子水配制和添加，使溶液中氯 · 7 · 维普资讯 http://www.cqvip.com 硫酸阳极氧化故障处理 刁 离子的质量浓度控制在 0．3 mg／L以内。硝酸根离子一般 来源于前处理的硝酸 (或三酸)出光残液，故工件经出 光后一定要将其彻底清洗干净，防止将残留硝酸带入氧 化槽中。 (2)降低氧化溶液温度至工艺要求。 (3)适当提高电流密度或延长氧化时间。 (4)加强氧化前挂具的整修，尤其是挂具表面氧 化膜的退除，防止影响电接触。 7 膜层上有泡沫状或网状花纹 7．1 产生原因 氧化前处理不良，表面有油污及空中停留时间过长。 7．2 排除方法 加强氧化前处理操作，达到工艺要求。 8 氧化膜经染色后色泽不均匀 8．1 产生原因 工件形状各异或合金成分不同，在同一槽中氧化 所形成的膜层厚度不均匀。 8．2 排除方法 将待氧化处理的零件进行分类，不要把大小不一、 形状各异或合金成分不同的零件混合在一起氧化处理。 ·。。 - ’’PIh一 。。’ I- ’¨¨，。。 - ’ - 。’ ’’PIhl_’’llh- 。’ 一 。’ ’’ 一 { ”Ihl- 。 l- ¨’ } ’Ⅲ 9 结论 铝的硫酸阳极氧化处理并不复杂，但工艺要求很 严。因此，操作者需要掌握和了解阳极氧化以下特点。 (1)阳极氧化所形成膜的电流效率取决于氧化处 理条件，剩余电流用于氧的析出和铝盐的生长。 (2)氧化膜的厚度取决于电压和电流密度、温度 和处理时间以及浸蚀速度 (即逆溶解速度)。 (3)溶液对于氧化膜的浸蚀作用是一直存在的， 即形成的膜层与溶液接触时在氯离子的作用下重新溶 解。这种作用最终可能表现为外表层疏松，以致呈粉状。 (4)浸蚀的速度随着溶液质量浓度和温度的提高 而增加。同时与材料也有关系，如含铜合金的浸蚀速 度最大，其次是含硅合金，纯铝则最小。 (5)当硫酸含量为 10％～30％时，其浸蚀作用即 便在常温也是相当大的，故电流密度恒定在 1．5 A／dm 时，氧化膜很快就会停止生长，只需短时间的氧化。 (6)如果溶液超过 30。C，由于浸蚀的原因，就 难以得到氧化膜或只能形成有缺陷的、粉状的膜层， 其生长受到了硫酸的浸蚀限制。 [编辑：吴杰 】 p¨-。-‘’●·．一 ’¨ ．¨ ’’‘ ’。’．---· 。--qllH●“●● 。。-． ⋯’ - wllI-一 Igh 美国 《剑桥科学文摘》中16个数据库收录 《电镀与涂饰》杂志 根据 2006年公布的最新数据，《电镀与涂饰》杂志被美国 《剑桥科学文摘》中 《金属及合金文摘》等 16个 数据库收录，这些数据库分别为： 1)电子与通讯文摘 (ECA，Electronics and Communications Abstracts) 2)材料商行文件 (MBF,Materials Business File) 3)腐蚀文摘 (CorrA．CorrosionAbstracts) 4)复合材料工业文摘 (CIA，Composites Industry Abstracts) 5)高分子进展文摘 (APA，Advanced Polymers Abstracts) 6)工程材料文摘 (EMA，Engineered Materials Abstracts) 7)固体与超导文摘 (SSSA，Solid State and SuperconductivityAbstracts) 8)机械与运输工程文摘 (MTEA，Mechanical&Transportation Engineering Abstracts) 9)计算机与信息系统 (CIS，Computer and Information Systems Abstracts) 1 0)金属文摘 (METADEX，METalsAbstracts／Alloy INDEX) 1 1)铝工业文摘 (AIA，Aluminum Industry Abstracts) 1 2)陶瓷文摘 (Cera A／WCA，Ceramic Abstracts／World Ceramics Abstracts) 13)铜数据中心数据库 (CDCD，Copper Data Center Database) 14)土木工程文摘 (CEA，ASCE Civil Engineering Abstracts) 15)宇航与高技术数据库 (AHTD，Aerospace&HighTechnologyDatabase) 16)材料信息 (MI，Material Information) 维普资讯 http://www.cqvip.com