鋁及鋁合金的陽極氧化

1、鋁及鋁合金的陽極氧化1、什么使陽極氧化在適當(dāng)?shù)碾娊庖褐?，以金屬作為陽極，在外加電流作用下，使其表面生成氧化膜的方法。通過控制反應(yīng)條件（不同類型、不同濃度的電解液、控制氧化時的工藝條件）可以獲得不同性質(zhì)、不同厚度的陽極氧化膜，在硫酸、鉻酸、草酸電解液中，鋁的自然氧化膜厚度可以從0.01um-0.015um。鋁及鋁合金的陽極氧化2、鋁及鋁合金陽極氧化膜的性質(zhì)合用途（1）氧化膜結(jié)構(gòu)的多孔性，蜂窩狀結(jié)構(gòu)，膜成的孔隙率與電解液的溶解能力和膜成的生長速度有關(guān)，也就是說決定于電解質(zhì)的類型和氧化的工藝條件。比如，在硫酸溶液中形成的氧化膜，每平方微米大約有800個孔，（孔徑為0.015um,孔隙率為13.4）在

2、草酸溶液中形成的氧化膜每平方微米大約是60個孔，（孔徑為0.025um,孔隙率為8）所以我們可以根據(jù)氧化膜的不同要求選擇不同類型的電解液。氧化膜的這種多孔性，使膜層具有很好的吸附能力，可以作涂鍍層的底層，氧化膜還可以被染成各種不同的顏色，提高金屬的裝飾效果。鋁及鋁合金的陽極氧化（2）氧化膜的耐磨性，純氧化鋁的硬度非常高，HV=1960,普通陽極氧化鋁的氧化膜硬度大約在196490HV，（因為氧化膜帶有孔隙，所以硬度要低很多），采用硬質(zhì)陽極氧化工藝，氧化膜的硬度可達(dá)11761470HV，因為硬度高，所以氧化膜的耐磨性非常好，如果膜層吸附潤滑劑，還能進(jìn)一步提高它的耐磨性。（3）氧化膜的耐蝕性，鋁氧

3、化膜在空氣、土壤中都很穩(wěn)定，同基體的結(jié)合力也很強(qiáng)，為提高耐蝕性，陽極氧化后的膜層要經(jīng)封閉和噴涂處理。鋁及鋁合金的陽極氧化（4）氧化膜的絕緣性，鋁的陽極氧化膜的阻抗較高，導(dǎo)熱性也很低，穩(wěn)定性可高達(dá)1500度，熱導(dǎo)率0.419W/(mK)1.26 W/(mK)。所以電解電容器的電介質(zhì)層或電器制品的絕緣層。（5）氧化膜的結(jié)合力，氧化氧化膜于基體金屬的結(jié)合力很強(qiáng)，很難用機(jī)械的方法將它們分離，即使膜層隨金屬彎曲，膜層仍于基體金屬保持良好的結(jié)合，但氧化膜的塑性小，脆性大，當(dāng)膜層受到較大的沖擊負(fù)荷和彎曲變形時，會產(chǎn)生龜裂，所以這種氧化膜不易在機(jī)械作用下使用，可以用作油漆層的底層。鋁及鋁合金的陽極氧化二、陽極

4、氧化膜的形成機(jī)理 鋁及鋁合金的陽極氧化就是在適當(dāng)?shù)碾娊庖褐?，將鋁或鋁合金的制品作為陽極，鉛作為陽陰極，（只起導(dǎo)電作用），在外加電流的作用下生成氧化膜的過程，電解液一般為中等溶解能力的酸性溶液。陽極反應(yīng)：H2O 2e O +2H+ 3Al + 3O Al2 O3陰極反應(yīng)：2H+ + 2e H 2 反應(yīng)的同時還伴隨著酸對鋁及生成的三氧化二鋁的氧化膜的溶解Al + 6H+ 2Al3+ + 3H2 Al2O3 + 6H+ 2Al3+ + 3H2O氧化膜的生成與溶解是同時進(jìn)行的，氧化初期，膜的生成速度大于溶解速度，使膜的厚度不斷增加，隨著膜厚度的增加，電阻逐漸增大，膜的生成速度變慢，當(dāng)膜的生成速度與溶解

5、速度相等時，膜的厚度就一定了。鋁及鋁合金的陽極氧化第一階段： 無孔層的形成階段，ab段，通電開始斷時間（幾秒到幾十秒）內(nèi)電壓劇增，達(dá)到臨界電壓，（電壓的最大值）表明這時陽極表面形成了連續(xù)、無孔的薄膜層。無孔層電阻較大，阻礙了膜的繼續(xù)增厚，無孔層的厚度與形成電壓成正比，氧化膜在電解液中溶解速度成反比。厚度約0.010.1微米 鋁及鋁合金的陽極氧化第二階段：多孔層形成階段，bc段，在膜最薄的地方將首先被溶解出空穴來，電解液就可以通過這些空穴到達(dá)鋁的新鮮表面，電化學(xué)反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行，電阻減小，電壓隨之下降（下降幅度為最高值的1015%），膜上出現(xiàn)多孔層。 鋁及鋁合金的陽極氧化第三階段：多孔層增厚，c

6、d段，這時電壓平穩(wěn)而緩慢的上升，這時無孔層不斷被溶解成多孔層，新的無孔層友在生長，這樣多孔層就在不斷增厚，當(dāng)生成速度與溶解速度達(dá)到動態(tài)平衡時，膜的厚度就不再增加，這時反應(yīng)就應(yīng)該停止了。鋁及鋁合金的陽極氧化三、鋁及鋁合金的陽極氧化工藝1、硫酸陽極氧化以稀硫酸作電解液，對鋁及鋁合金進(jìn)行陽極氧化，膜的厚度可達(dá)5um20um，膜的吸附性好，無色透明，工藝簡單，操作方便。硫酸陽極氧化的工藝規(guī)范鋁及鋁合金的陽極氧化2、影響因素（1）硫酸濃度，氧化膜生長的過程，也是它溶解的過程，硫酸濃度提高，溶解速度也會加快，這樣生成的膜就會比較薄，防護(hù)能力下降，但是膜的孔隙率高，吸附力強(qiáng)，染色能力好，為了兼顧膜層的染色和

7、防護(hù)，硫酸的濃度應(yīng)控制在17020g/L，通常采用1520 。（2）溫度的影響，膜的形成速度和溶解速度達(dá)到平衡時，膜就不再增厚。如果提高溫度，就會使膜的溶解速度加快，膜層就會變薄，而且疏松多孔，硬度低。溫度過低，膜的厚度增大，硬度高，耐磨性好，但是孔隙率低，脆性較大。鋁及鋁合金的陽極氧化（3）電流密度的影響，提高陽極電流密度，能使膜的生長速度加快，氧化時間縮短，膜的溶解量就會減少，生成的膜較硬，耐磨性好。但是電流密度也不能太高，電流密度過高，會產(chǎn)生焦耳熱，使膜的溶解作用增加，膜的生長速度反而會降低。電流密度過低，氧化時間延長，使膜層疏松，硬度降低。陽極的電流密度最好控制在1A/dm2。 （4）

8、氧化時間的影響，在不改變工藝條件的情況下，延長氧化時間可以使膜的厚度增加，孔隙增多。對于需要染色的膜層，氧化時間可適當(dāng)延長，鋁及鋁合金的陽極氧化（5）攪拌的影響，攪拌能促使溶液對流，使溫度均勻，使工件不會因局部過熱而產(chǎn)生氣囊使膜的質(zhì)量下降。（6）添加劑的影響，在電解液中加入添加劑，可以改變膜的性質(zhì)和外觀，甘油可以抑制得到高彈性的氧化膜，鉻酸鹽、膠體可以提高膜的均勻性，添加纖維素甲酯可以得到較硬的膜層。（7）合金的成分對膜的性能有很大的影響，純鋁上得到的氧化膜最厚，經(jīng)過熱處理的和含重金屬的鋁合金得到的氧化膜較薄。鋁及鋁合金的陽極氧化2、鉻酸陽極氧化鉻酸陽極氧化得到的膜較薄，25un，孔隙率低，膜

9、層質(zhì)地柔軟，耐磨性較差，耐腐蝕力較強(qiáng)，鋁的溶解量少，形成氧化膜后，能保持工件原有的精度和表面粗糙度，這項工藝適用于精密零件。鋁及鋁合金的陽極氧化影響因素鉻酐的濃度：鉻酐的含量過高或過低，氧化能力都會下降，一般不大于，濃度過低會造成溶液不穩(wěn)定，影響膜的質(zhì)量。雜質(zhì)：CI-、SO42-、Cr3+都是有害的雜質(zhì).CI-會引起零件的蝕刻，（什么是蝕刻）含量不能高于0.2g/L，含量過多，去除方法是稀釋或更換溶液。SO42-含量過多，氧化膜從透明變?yōu)椴煌该?，還會縮短鉻酸液的使用壽命。SO42-的含量最好不要超過0.5g/L，過多時可以加氫氧化鋇或碳酸鋇去除。 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中的六價鉻離子會在陰極還原

10、，使三價鉻離子含量增加，游離鉻酸減少，造成鋁的溶解受阻，使氧化膜的耐腐蝕性能下降，還會使氧化膜失去光澤。 電壓和溫度：在氧化開始的15分鐘內(nèi)，使電壓從0逐漸上升到40V，每次上升不得超過5V。溫度控制在3842度。鋁及鋁合金的陽極氧化3、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小，氧化膜的硬度較高，膜較厚，可以達(dá)到60um，耐腐蝕性好，電絕緣性好，裝飾性液很好，氧化膜一般呈黃色。氯離子的濃度不能超過0.4g/L，超過膜層就會出現(xiàn)腐蝕點(diǎn)。三價鋁離子的濃度不能超過3g/L。陰極材料用炭精棒。鋁及鋁合金的陽極氧化按電流型式分有：直流電陽極氧化；交流電陽極氧化；以及可縮短達(dá)到要求厚度的生產(chǎn)

11、時間，膜層既厚又均勻致密, 且抗蝕性顯著提高的脈沖電流陽極氧化。 鋁及鋁合金的陽極氧化四、陽極氧化膜的著色與封閉處理鋁及鋁合金經(jīng)過陰極氧化后，生成的氧化膜具有多孔性，適合染色，氧化膜經(jīng)染色和封閉處理，可以或得鮮艷的顏色和良好的耐蝕性，耐磨性和耐曬性。氧化膜的著色1、無機(jī)顏料著色 機(jī)理是無機(jī)顏料分子吸附于膜層微孔內(nèi)，進(jìn)行填充，這種方法屬于物理作用。缺點(diǎn):色調(diào)不鮮艷，與基體結(jié)合力差，耐曬性好。鋁及鋁合金的陽極氧化四、陽極氧化膜的著色與封閉處理鋁及鋁合金經(jīng)過陰極氧化后，生成的氧化膜具有多孔性，適合染色，氧化膜經(jīng)染色和封閉處理，可以或得鮮艷的顏色和良好的耐蝕性，耐磨性和耐曬性。氧化膜的著色1、無機(jī)顏料

12、著色 機(jī)理是無機(jī)顏料分子吸附于膜層微孔內(nèi)，進(jìn)行填充，這種方法屬于物理作用。缺點(diǎn):色調(diào)不鮮艷，與基體結(jié)合力差，耐曬性好。鋁及鋁合金的陽極氧化2、有機(jī)染料著色機(jī)理：物理作用吸附化學(xué)作用，有機(jī)染料的分子與膜層的三氧二鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成物進(jìn)入氧化膜的孔隙中而顯色。氧化鋁與染料分子上的磺基形成共價鍵，氧化鋁與染料分子上的酚基形成氫鍵，氧化鋁還可與染料分子形成絡(luò)合物。有機(jī)染料著色，色澤鮮艷，顏色范圍廣，但耐曬性差。3、電解著色利用電化學(xué)反應(yīng)對氧化膜進(jìn)行著色。把經(jīng)過陽極氧化的鋁及鋁合金放在含金屬鹽的電解液中進(jìn)行電解，使進(jìn)入氧化膜微孔中的金屬離子還原為金屬原子，沉積于孔底的無孔層。 這種著色方法得到的氧化膜

13、具有良好的耐磨性、耐熱性、耐曬性，而且色澤穩(wěn)定，目前用的比較廣泛。 鋁及鋁合金的陽極氧化(二)陽極氧化封閉處理1、目的目的：把染料固定在微孔中，防止?jié)B出，提高膜的耐蝕性、耐磨性、耐蝕性、絕緣性。 不需要染色的氧化膜，膜層中含有亞硫酸根，會使膜出現(xiàn)疏松，液必須進(jìn)行封閉處理。2、分類：、分類：熱水封閉法、水蒸氣封閉法、重鉻酸鹽封閉法、水解鹽封閉法3、熱水封閉法熱水封閉法，氧化膜表面的和孔隙中的AI2O3和水分子結(jié)合生成水和氧化鋁。Al2O3 + H2O = 2AlO(OH) = Al2O3H2O Al2O3 + 3H2O = 2AlO(OH)2 H2O = Al2O33H2O 生成一水合氧化鋁，體

14、積增大33，生成三水合氧化鋁，體積增大100，由于體積的增大就使膜孔封閉。必須用蒸餾水或去離子水，不能用自來水，否則自來水中的雜質(zhì)會進(jìn)入氧化膜的微孔，降低膜的色澤和透明度。熱水溫度90100度，PH值67.5，時間1530分鐘 鋁及鋁合金的陽極氧化水蒸汽封閉法原理與熱水封閉法相同，但是必須有蒸缸設(shè)備，操作條件是，蒸汽壓13105Pa,蒸汽溫度100110度，封閉時間30分鐘。其效果比熱水封閉好，但成本高，難以推廣。重鉻酸鹽封閉法反應(yīng)機(jī)理2Al2O3 + 3K2Cr2O7 + 5H2O =2Al(OH)CrO4 + 2Al(OH)Cr2O7 + 6KOH氧化膜表面和微孔壁的氧化鋁與重鉻酸鉀發(fā)生化

15、學(xué)反應(yīng)生成堿式鉻酸鋁和堿式重鉻酸鋁，堿式鉻酸鋁的沉淀和堿式重鉻酸鋁的沉淀，與熱水和氧化鋁反應(yīng)生成的一水合氧化鋁、三水和氧化鋁一起封閉了氧化膜的微孔。操作條件：重鉻酸鉀 5070g/L 溫度 9095 時間 1525min PH值 67鋁及鋁合金的陽極氧化水解封閉法水解封閉法鎳鹽合鈷鹽的極稀溶液在加熱條件下，被氧化膜吸附，在氧化膜的微孔中發(fā)生水解反應(yīng)Ni2+ + 2H2O Ni(OH)2 + 2H+Co2+ + 2H2O Co(OH)2 + 2H+生成的氫氧化鈷和氫氧化鎳沉積在氧化膜大微孔中，將孔封閉。 填充封閉法填充封閉法 除了上面所述的封閉方法外，陽極氧化膜還可以采用有機(jī)物質(zhì)，如透明清漆熔融

16、石蠟各種樹脂和干性油等進(jìn)行封閉。 鋁型材電泳涂漆工藝 電泳涂漆工藝是在電場的作用下，鋁型材陽極氧化膜的表面上沉積一層有機(jī)涂料膜，經(jīng)高溫固化成型。電泳涂漆型材表面光潔度高，色彩柔和典雅，并且突出了金屬的質(zhì)感。表面覆蓋的一層漆膜晶瑩剔透，不僅能抵抗水、泥、砂漿和酸雨的浸蝕，而且對于異形型材也有很好的涂裝效果，這是其他處理方法不能相比的。日本90的鋁型材都經(jīng)過電泳涂漆處理。近些年，隨著涂漆工藝中反滲透技術(shù)的成熟與應(yīng)用，電泳漆液的回收率高達(dá)100，實現(xiàn)了無污染生產(chǎn)，生產(chǎn)成本大幅下降，為電泳涂漆工藝的推廣使用奠定了堅實的基礎(chǔ)。 鋁型材電泳涂漆工藝 1 電泳涂漆工藝原理 電泳涂漆分為陽極電泳和陰極電泳，根

17、據(jù)基體材料的種類或涂裝的目的來選擇使用電泳涂漆的類型。陰極電泳工藝一般是采用聚胺酯涂料對首飾表面進(jìn)行涂覆處理。陽極電泳工藝中，第一代涂料為環(huán)氧樹脂涂料，現(xiàn)在主要用于汽車底盤的表面處理；第二代為丙烯酸涂料，用于鋁型材的表面處理。丙烯酸分子式為CH2CHCOOH，聚合成的丙烯酸樹脂為一團(tuán)亂麻，其中最外的羧基有70被氨基所取代，因其樹脂中存在COONHR，使樹脂具有水溶性，氨基樹脂在高溫下進(jìn)行交聯(lián)固化反應(yīng)。涂料分子的均勻性對工藝操作有很大影響，一般來說，乳化越好，分子越均勻。 電泳涂漆工藝原理 鋁合金電泳涂漆工藝的原理是基材表面經(jīng)陽極氧化處理后，形成由Al12O3，與A12(SO4)3，所構(gòu)成的多孔

18、性蜂巢式的保護(hù)層。在直流電壓作用下，鋁合金作為陽極，電流通過氧化膜微孔電解水，產(chǎn)生H+和O2，同時，電泳涂料液在電場作用下，向陽極被涂物移動，與H+反應(yīng)并沉積于被涂物上。在電場的作用下，膜中的水分子滲透析出，最終膜中水分含量低至2%5%。經(jīng)過烘烤產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)硬化。電泳涂漆起到封閉多孔質(zhì)氧化膜的作用。 電泳涂漆工藝原理電泳涂漆一般過程： （1）電解：丙烯酸胺R-COONH2R-COO-+NH2 水解H2OH-+OH- （2）電沉積：R-COO-+H+RCOOH 3R-COO-+Al+（RCOO）3（RCOO）3Al （1）工藝參數(shù)要求：脫脂：硫酸180g/L200 g/L，時間2min5min

19、堿冼；氫氧化鈉40 g/L50 g/L，時間2min5min 中和：硫酸180 g/L200 g/L，時間2min5min 氧化：硫酸150 g/L180 g/L，Al3+150 g/L，槽溫（205），電流密度為150A/m2180 A/m2。 著色：著色電壓小于氧化電壓，其他參數(shù)按配槽要求進(jìn)行 電泳涂漆：固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%7%，PH值7.68.4,溫度(233),電導(dǎo)率25時590us/cm900 us/cm,涂漆時間40s180s，涂漆電壓40v160v 瀝水：15 min20min 固化：溫度170180，時間30min 電泳涂漆工藝裝備 (1)電泳電源：對于電泳電源的要求主要是紋波因素

20、，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，紋波系數(shù)必須小于6。因為電壓不穩(wěn)會產(chǎn)生針孔、橘皮、失光等一系列缺陷。 (2)回收系統(tǒng)：對水洗槽中的漆液進(jìn)行回收，實現(xiàn)無污染生產(chǎn)。關(guān)鍵部件有高壓泵、RO膜等，是由電泳槽、電泳副槽、電泳后的兩道水洗槽及回收膜管組成的封閉式回收系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)勢在于進(jìn)入膜管的槽液成分穩(wěn)定，對膜管有保護(hù)作用，在進(jìn)行漆液回收時達(dá)到各槽的動態(tài)流量平衡。 RO膜管采用高壓反滲透技術(shù)，不斷地從輸入液中滲透出水，好的膜管產(chǎn)水量大，水質(zhì)清徹。也有廠家采用海水淡化替代，當(dāng)產(chǎn)量大或生產(chǎn)鈦金黃色型材時，膜管易堵塞，而且出水質(zhì)量差，漆液回收率提不上去。高壓泵應(yīng)選用專業(yè)廠家的產(chǎn)品，穩(wěn)定的進(jìn)水壓力是膜管運(yùn)行正常的必要條件。

21、電泳涂漆工藝裝備 3)電泳精制系統(tǒng)：由陰塔和陽塔組成，陽樹脂為大孔弱酸性樹脂，陰樹脂為強(qiáng)堿性樹脂或大孔弱堿性樹脂、利用樹脂對雜質(zhì)陰、陽離子進(jìn)行交換生成H和OH-，起到凈化漆液的作用。好的樹脂與生產(chǎn)出好的產(chǎn)品有著密切的關(guān)系，因此要注意樹脂牌號的選擇。 (4)循環(huán)過濾系統(tǒng)：由于生產(chǎn)時電泳槽產(chǎn)生大量的熱量，必須及時進(jìn)行熱交換來保持槽液溫度的恒定，循環(huán)速度應(yīng)能使產(chǎn)生的熱量充分交換。一般來說循環(huán)速度為4次h6次h。同時循環(huán)過濾系統(tǒng)具有排除懸浮雜質(zhì)和氣泡的作用。 (5)極罩：消解電解反應(yīng)產(chǎn)生的大量氣泡，減少型材花斑缺陷。并且極罩內(nèi)滲入槽液后可以隔開極板與型材，避免產(chǎn)生電擊傷。 RO（Reverse Osm

22、osis）膜 RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的縮寫，中文意思是（逆滲透），一般水的流動方式是由低濃度流向高濃度，水一旦加壓之后，將由高濃度流向低濃度，亦即所謂逆滲透原理：由于 RO 膜的孔徑是頭發(fā)絲的一百萬分之五（ 0.0001 微米） , 一般肉眼無法看到，細(xì)菌、病毒是它的 5000 倍，因此，只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過，其它雜質(zhì)及重金屬均由廢水管排出，所有海水淡化的過程，以及太空人廢水回收處理均采用此方法，因此 RO 膜又稱體外的高科技人工腎臟 。RO（Reverse Osmosis）反滲透技術(shù)是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術(shù)，源于美國二

23、十世紀(jì)六十年代宇航科技的研究，后逐漸轉(zhuǎn)化為民用，目前已廣泛運(yùn)用于科研、醫(yī)藥、食品、飲料、海水淡化等領(lǐng)域。 RO反滲透膜孔徑小至納米級（1納米=10*-9米），在一定的壓力下，H2O分子可以通過RO膜，而源水中的無機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無法通過RO膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開來。 生產(chǎn)實踐中的問題及對策 泳涂漆會使型材上任何較微小的表面缺陷在亮漆下暴露無遺，而且無法利用生產(chǎn)線上的工藝槽進(jìn)行返工。電泳型材的生產(chǎn)流程較長，流水作業(yè)連貫性強(qiáng)，往往是同一類缺陷在一個時間段所生產(chǎn)的 產(chǎn)品中都存在，每一個工藝階段產(chǎn)生的缺陷到固化處理后會有一個突然的暴露，導(dǎo)致

24、電泳型材的成品率比普通氧化型材的低。生產(chǎn)中常見缺陷的原因及對策如下： 生產(chǎn)實踐中的問題及對策 (2)漆膜表面有夾雜物 不同的原因?qū)е戮奂瘖A雜物的部位不同。如果是一掛型材的上部夾雜物明顯，一般是由于水洗槽中的雜質(zhì)顆粒較多引起的。這是因為氧化膜帶正電荷，而水中的顆粒帶負(fù)電荷，一旦吸附則不易除去。 如夾雜物在一掛型材的外側(cè)，一般是電泳后的型材暴露在不清潔的空氣中所致。當(dāng)進(jìn)行至電泳后瀝水階段時，由于漆膜有一定黏度，當(dāng)空氣中粉塵較多，很容易粘附在漆膜上。當(dāng)然使用未清理干凈的烘爐時，或烘爐的濾網(wǎng)有破損也會產(chǎn)生這類缺陷。如果從烘爐中出來的第一批型材漆膜不潔凈，而后又正常了，可以肯定這是因為烘爐清掃工序沒有保

25、證質(zhì)量。 生產(chǎn)實踐中的問題及對策 (3)常出現(xiàn)的花斑缺陷 產(chǎn)生花斑的原因有：型材上架方式不對，或者在氧化、電解著色、電泳涂漆時型材表面有氣泡無法排出。對策是：上掛時型材的裝飾面向上向外，無溝邊的光滑面向下，同時型材上掛的角度要適宜；型材大角度斜進(jìn)斜出工藝槽，進(jìn)入附加電流的工藝槽后需緩慢晃動型材以驅(qū)趕氣泡，并在通電前適當(dāng)?shù)慕?，以便氣泡有逃逸的時間： 生產(chǎn)實踐中的問題及對策 (4)成品表面混濁不透徹。 這時要仔細(xì)觀察混濁面是氧化膜還是漆膜。正常生產(chǎn)工藝條件下，鋁型材的氧化膜是透明的。氧化前的型材表面不清潔或氧化工藝參數(shù)偏向臨界值時，如Al3+濃度超過20g/L，氧化電流密度超過180A/m2，型

26、材氧化時表面溫度等因素，都會導(dǎo)致氧化膜狀況惡化，造成成品表面混濁。產(chǎn)生漆膜混濁的主要原因是熱水洗工藝，包括溫度不夠、時間不夠、熱水質(zhì)量發(fā)生問題。當(dāng)氧化膜厚度大于20um仍按常規(guī)熱水洗工藝進(jìn)行時也會產(chǎn)生漆膜混濁的現(xiàn)象。其原因是氧化膜清洗不徹底，導(dǎo)致氧化膜所含雜質(zhì)參與形成漆膜。 生產(chǎn)實踐中的問題及對策 (5)在干燥環(huán)境生產(chǎn)電泳料容易產(chǎn)生干燥痕 對此類缺陷比較一致的說法是進(jìn)入電泳槽前型材表面水膜不均勻造成的。據(jù)悉，日本普遍采取型材表面晾干以后再進(jìn)行電泳工藝，可以杜絕水痕的產(chǎn)生。我們的做法一是將型材熱水洗后充分冷卻， 再進(jìn)人電泳前的純水槽；再是及時更換一定量的純水，保證純水槽溫與室溫一致；三是將型材快

27、速從純水槽轉(zhuǎn)移至電泳槽。操作人員動作協(xié)調(diào)是可以避免這類缺陷出現(xiàn)的。 (6)成品型材漆膜不夠光澤或發(fā)黏 此時檢測其硬度一般也是不夠的，需要檢查烘爐的狀況。如果烘爐電流和電壓沒有異常變化，而達(dá)到恒溫點(diǎn)的時間變長，一般是由于烘爐的熱循環(huán)不均勻造成的，重新調(diào)整各個通風(fēng)窗口即可。 生產(chǎn)實踐中的問題及對策 (7)型材發(fā)生電擊傷 如果擊傷切口有電泳漆，則是氧化工序出的問題，或者是由于電泳極板的極罩松落，或者電泳槽底部有落下的型材，以及操作不當(dāng)導(dǎo)致型材與極板接觸操作人員設(shè)置的電泳電壓過大等因素都可能造成這類缺陷。 (8)導(dǎo)電梁清洗的操作有可能影響產(chǎn)品的質(zhì)量 做電泳料的陽極導(dǎo)電梁必須經(jīng)過清洗，抹干水后進(jìn)入電泳工

28、序，否則會產(chǎn)生下列問題：水珠落賒覆好的漆膜上，導(dǎo)致局部漆膜發(fā)花；清洗不徹底，導(dǎo)電梁接觸化學(xué)物質(zhì)后其被腐蝕的表面經(jīng)烘烤產(chǎn)生粉狀物落下，會污染漆膜。 生產(chǎn)實踐中的問題及對策 (9)電泳工藝槽的維護(hù)相當(dāng)重要 掉落人槽中的型材要及時打撈，否則由于在槽沖浸泡，型材表面的漆膜脫落產(chǎn)生“死漆”?！八榔帷背腋≡诓垡后w中，由于細(xì)小不易打撈?！八榔帷备降叫筒谋砻鏁纬删植磕龎K，常造成整掛型材報廢。 (10)在下掛和包裝工序漆膜劃傷、擦傷 型材下掛過程中堆積，導(dǎo)致漆膜相互摩擦造成擦傷；或者擺放時端頭不齊，相互劃傷。該工序中的任何不規(guī)范動作，對于漆膜的裝飾作用都是有害的。漆膜具有毛細(xì)孔的特性，具有滲透功能，當(dāng)用熱塑

29、包裝由于密封較好，水分不易排出，會發(fā)生漆膜與基材之間存在水珠的現(xiàn)象，雖然不影響型材的使用，但向客戶解釋時顯得很勉強(qiáng)，所以最好避免使用熱塑包裝。 生產(chǎn)實踐中的問題及對策 開發(fā)鋁型材加工技術(shù)，提高電泳材合格率，是電泳涂裝技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。電泳型材成本高源于合格率低，如果合格率低于80%就沒有利潤甚至?xí)澅尽Ｏ喾?，合格率要達(dá)90%以上則有豐厚的利潤。故這是制約電泳工藝發(fā)展的關(guān)鍵因素。電泳漆的高透明性使熔鑄縮孔，灰渣造成的黑色、黑線、粗晶、模具擠壓粗紋，磕碰劃傷，組合模粗晶線，黑斑白斑；氧化著色工藝造成的碎花、斑紋、水痕，環(huán)境條件造成粉塵毛刺、結(jié)瘤及電泳工藝造成泳透率低、陰陽面和孔隙率高的疵病都顯露無遺

30、，必須系統(tǒng)地提高鋁加工的綜合技術(shù)水平。 提高電泳漆的品質(zhì)，擴(kuò)大電泳漆種類。我國型材電泳涂料主要是丙烯酸電泳漆、聚氨酯電泳漆兩大類，以透亮型為主，其品質(zhì)在硬度和透明度方面不及進(jìn)口品。提高國產(chǎn)化，進(jìn)一步降低成本，增加花色品種如亞光、消光、砂面、珠光等效果的電泳漆。 生產(chǎn)實踐中的問題及對策 (1)橘皮和痱泡等比較突出的漆膜缺陷 產(chǎn)生的原因是電沉積不均勻，因此要有針對性地分析加快電沉積速度的因素，如槽溫、電導(dǎo)率、涂漆電壓等。這些因素加速了帶電粒子的泳動，一旦波動至臨界值，將加大產(chǎn)生缺陷的幾率，尤其是槽溫 大于25時，產(chǎn)生這類缺陷的幾率是637。因此工藝參數(shù)應(yīng)盡量保持穩(wěn)定。 基材 裝掛 脫脂 堿蝕 中和

31、 陽極氧化 電解著色 封孔電泳涂漆 固化 卸料包裝 ZETA電位電位英文：Zeta potential由于固體表面帶有電荷而吸引周圍的反號離子，這些反號離子在固液界面呈擴(kuò)散狀態(tài)分布而形成擴(kuò)散雙電層。根據(jù)Stern雙電層理論可將雙電層分為兩部分，即Stern層和擴(kuò)散層。當(dāng)固體粒子在外電場的作用下，固定層與擴(kuò)散層發(fā)生相對移動時的滑動面即是剪切面，該處的電位稱為Zeta電位或電動電位（-電位）。它可以通過電動現(xiàn)象直接測定。 ZETA電位電位英文：Zeta potential 目前測量Zeta 電位的方法主要有電泳法、電滲法、流動電位法以及超聲波法,其中以電泳法應(yīng)用最廣。 ZETA 電位是對顆粒之間相

32、互排斥或吸引力的強(qiáng)度的度量。ZETA 電位的測量使我們能夠詳細(xì)了解分散機(jī)理，它對靜電分散控制至關(guān)重要。對于釀造、陶瓷、制藥、藥品、礦物處理和水處理等各個行業(yè)，ZETA 電位是極其重要的參數(shù)。鋼鐵的化學(xué)氧化 鋼鐵的化學(xué)氧化的工業(yè)上稱為“發(fā)黑”或“發(fā)籃”，鋼鐵經(jīng)過氧化處理在表面生成一層藍(lán)色到黑色的四氧化三鐵膜。這層膜有很好的耐腐蝕能力。鋼鐵的化學(xué)氧化分為高溫化學(xué)氧化和常溫化學(xué)氧化。一、鋼鐵的高溫化學(xué)氧化1、機(jī)理是在含有氧化劑的堿性溶液中化學(xué)和電化學(xué)的過程。（1）化學(xué)反應(yīng) 包括三個階段： 鋼鐵表面在熱堿液和氧化劑（亞硝酸鈉）的作用下生成亞鐵酸鈉:3Fe + NaNO2 + NaOH 3Na2FeO2

33、 + H2O + NH3 鋼鐵的化學(xué)氧化亞鐵酸鈉與溶液中的氧化劑進(jìn)一步反應(yīng)生成鐵酸鈉6Na2FeO2 + NaNO2 + 5H2O=3Na2Fe2O4 7NaOH + NH3 鐵酸鈉與亞鐵酸鈉相互反應(yīng)生成磁性氧化鐵，Na2Fe2O4 Na2FeO2 2H2OFe3O4 + 4NaOH Fe3O4在濃堿溶液中溶解度非常小，很快就從溶液中析出，在鋼鐵表面形成晶核，晶核逐漸長大形成連續(xù)致密的氧化膜。生成Fe3O4的同時，鐵酸鈉易發(fā)生水解生成氧化鐵的水合物Na2FeO2 （m+1）H2O= Fe2O3. m H2O + 2NaOH氧化鐵的水合物在較高的溫度下，容易失去部分結(jié)晶水形成含結(jié)晶水較少的一種物質(zhì)，F(xiàn)e2O3. （m+n） H2O在堿液中溶解度很小，容易形成紅色的沉淀附著氧化膜表面，出現(xiàn)生產(chǎn)中的“紅霜 ”現(xiàn)象。鋼鐵的化學(xué)氧化（2）電化學(xué)反應(yīng)鋼鐵浸入電介質(zhì)溶液中，表面會形成無數(shù)的微電池，在鐵的微陽極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe Fe2+ + 2e在強(qiáng)堿性有氧化劑的溶液中，二價鐵離子轉(zhuǎn)化成三價的氫氧化鐵6Fe2+ + NO2- + 11OH- 6FeOOH +H2O + NH3 在微陰極區(qū)，氫氧化鐵被還原FeOOH e HFeO2-(二價鐵)HFeO2- 合FeOOH 相互作用脫水生成磁性氧化鐵2FeOOH +