铝及铝合金的化学导电氧化

铝及铝合金的化学导电氧化 1 工艺流程 零件验收?初步准备?装挂?化学除油?温水洗?冷水洗?出光?冷水洗?碱腐蚀?温水洗?冷水洗?出光?冷水洗?导电氧化?冷水洗?温水洗?干燥?拆卸?检验?包装。 2 工艺流程说明 2.1 验收 零件的面质量应符合设计图纸规定。点焊组合件应无焊点发黑的现象。板料应无用砂纸打磨包铝层被破坏的现象。如有碰伤及划伤等的情况应事先提出，协调完毕才可进行下道工序。碰伤或划伤的痕迹在氧化后的彩虹色膜层中会显得很清晰。 2.2 初步准备 用汽油、酒精、丙酮或硝基稀料擦洗零件表面的油脂及标记。清除保护胶纸或胶膜。 2.3 装挂 零件装挂可采用铝丝、钛材、尼龙或PVC等制成的挂具。形状复杂零件应注意，凹部向上，以避免形成气袋，夹具与零件接点应尽量小，防止出现大的夹具印。处理过程中可利用改变装夹点来使夹具印完全消失。 2.4 化学除油 磷酸钠 Na3PO4?12H2O(工业级) 50~70 g/L 硅酸钠 Na2SiO3(工业级) 25~35 g/L 十二烷基磺酸钠 8~12 g/L T 75~85 ? t 8~12 min 2.5 温水洗 水温为35~60?之间。 2.6 出光 硝酸 HNO3(d=1.42)(工业级) 300~500 g/L 铬酐 CrO3(化学级) 5~15 g/L T 室温 t 出光为止 2.7 碱腐蚀 氢氧化钠 NaOH(工业级) 20~35 g/L 碳酸钠 Na2CO3(工业级) 20~30 g/L T 50~60 ? t <2min 2.8 导电氧化 ? 配方一: 铬酐 CrO3(化学级) 3.5~4.0 g/L 重铬酸钠 Na2Cr2O7(化学级) 3.0~3.5 g/L 氟化钠 NaF(化学级) 1 g/L T 35~50 ? t 3~8 min 此配方中铬酐和重铬酸钠是生成氧化膜的主要成分.应随着使用过程的消耗,按分析结果不断添加。如果含量过低则影响膜的颜色，而且结合力不牢。氟化钠是活性剂，在氧化中起催化作用。其含量高时氧化时间短，膜的颜色深;含量低时氧化时间长，膜的颜色浅。氟化钠的 含量高低除了可以通过分析判断外，还可以根据零件氧化时放出气泡的快慢、大小、多少来判断，一般零件放入溶液中，10s以内有气泡出现为正常。 ? 配方二: 铬酐 CrO3(化学级) 4 g/L 氟化钠 NaF(化学级) 1 g/L 铁氰化钾 K3Fe(CN)6 0.5 g/L T 20~40 ? t 1~5 min 配方二氧化后的膜层为彩虹色，但膜层稍薄，导电性更优于配方一。但膜层需后处理填充一下，后处理配方为: 重铬酸钾(或重铬酸钠)(化学级) 30~50 g/L T 90~95 ? t 5~10 min 配方二通常适用于与喷漆工艺连接紧密的情况下使用。 3 溶液配制 在塑料槽中加入2/3体积的蒸馏水(纯净水或去离子水)，依次加入各种药品，搅拌至完全溶解。搅拌棒易使用PVC棒或尼龙棒。然后加水至规定体积搅拌均匀，进行试氧化，合格后投入生产。 4 溶液维护 ? 经常保持液面清洁，不允许有油污及机械杂质漂浮。 ? 溶液每半年过滤一次，以清除固体杂质。 ? 防止其他溶液带入氧化液中。 ? 溶液温度不可过高，以防止氟离子蒸发。 ? 根据零件处理量定期分析溶液，并按分析结果调整溶液各组分的比例。 铝及铝合金的电化学氧化(导电氧化): 在电解质溶液中,具有导电表面的制件置于阳极,在外电流的作用下,在制作表面形成氧化膜的过程称为阳极氧化,所产生的膜为阳极氧化膜或电化学转化膜. 电化学氧化膜与天然氧化膜不同,氧化膜为堆积细胞结构,每个细胞为一个六角柱体,其顶端为一个圆弧形且具六角星形的细孔截断面.氧化膜有两层结构.靠近基体金属的是一层致密且薄,厚度为0.01~0.05μm的纯AL2O3膜,硬度高,此层即为阻挡层;外层为多孔氧化膜层,由带结晶水的AL2O3组成,硬度较低. 电化学氧化按电解液的主要成分可分为:硫酸阳极氧化,草酸阳极氧化,铬酸阳极氧化;按氧化膜的功能可分为:耐磨膜层,耐腐蚀膜层,胶接膜层,绝缘膜层,瓷质膜层及装饰氧化. 另外铝的表面处理可以用电镀的方式,提高硬度先镀底铜再镀硬铬,装饰可以镀装饰铬,另外阳极氧化也可进行着色处理. 由于我手头没有电子版的材料,以上都是在我的工具书中查得,没有详细的图解在此表示歉意. 参考资料:北京工业大学出版社 《材料工程丛书-表面处理手册》 铝合金表面处理有很多种,比如硬质阳极氧化,铬酸阳极氧化,硫酸白色,黑色,蓝色,红色阳极氧化,瓷质阳极氧化......等等.它们的膜层后度不同,硬度也不同,功能也有所不同.其实这些都是根据铝合金的材料不同的不同而改变 阳极氧化膜具有较高的硬度和耐磨性、极强的附著能力、较强的吸附能力、良好的抗蚀性和电绝缘性及高的热绝缘性。由於这些特异的性能, 使之在各方面都获得了广泛的应用。以铝或铝合金制品为阳极置於电解质溶液中, 利用电解作用, 使其表面形成氧化铝薄膜的过程, 称为铝及铝合金的阳极氧化处理。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时, 将发生以下的反应:在阴极上,2H ++2e ? H2 在阳极上, 4OH – 4e? 2H2O + O2,析出的氧不仅是分子态的氧 (O2), 还包括原子氧(O), 以及离子氧(O-2), 通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化, 形成无水的A12O3膜: 4A1 + 3O2 = 2A12O3 + 3351J 应指出, 生成的氧并不是全部与铝作用, 一部分以气态的形式析出。 阳极氧化的种类阳极氧化早就在工业上得到广泛应用。冠以不同名称的方法繁多, 归纳起来有以下几种分类方法: 按电流型式分有:直流电阳极氧化;交流电阳极氧化;以及可缩短达到要求厚度的生产时间，膜层既厚又均匀致密, 且抗蚀性显著提高的脉冲电流阳极氧化。 按电解液分有:硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧 ?br> 按膜层性质分有:普通膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。 直流电硫酸阳极氧化法的应用最为 普遍, 这是因为它具有适用於铝及大部分铝合金的阳极氧化处理;膜层较厚、硬而耐磨、封孔后可获得更好的抗蚀性;膜层无色透明、吸附能力强极易着色;处理电压较低,耗电少;处理过程不必改变电压周期, 有利於连续生产和实践操作自动化. 能够进行这种生产的厂家很多，你可以百度搜索《电化铝生产厂家》就有很多，你可以进行选择 放在碳酸氢钠溶液中,进行电解.开始生成氢氧化铝.由于极薄的氢氧化铝增加了铝版的电阻,在电解过程中，铝版表面发热，由于氢氧化铝不稳定，受热分解变成氧化铝。这是正极。负极没变化。 铝是两性元素，与氢氧化钠反应放出氢气，生成偏铝酸钠，得不到氢氧化铝，更别说氧化铝了。至于比例，本人不清楚。不好意思。 铝的表面处理技术 1、电化铝色泽热转移方法 2、镀铝薄膜的常温快速阳极氧化技术 3、对铝材进行电解着色的方法和所获得的灰色铝材 4、改善镀铝表面耐蚀性的方法 5、钢、铝、铜材清洗剂 6、钢材热浸镀铝工艺 7、高压铝阳极箔两步电化学蚀刻方法 8、高硬度铝质或铝合金不沾锅具的表面处理方法 9、含氢氟酸的铝型材酸性抛光剂 10、绘画铝板氧化和上色工艺 11、具有铝合金表面光泽的金属表面处理方法 12、铝、锌及其合金用抗氧化光亮添加剂 13、铝板表面的化学蚀刻方法 14、铝棒针表面塑料喷涂方法 15、铝表面的化学处理方法 16、铝材的表面加工方法和铝材 17、铝材的电解着色法 18、铝材的分段式负压退火除油工艺 19、铝材氧化预处理的一步法前处理液 20、铝带宽温高速阳极氧化法 21、铝的锡焊表面处理方法 22、铝电解用锂盐-镁盐-稀土化合物综合添加剂及其添加工艺 23、铝电解着色工艺中形成氧化膜的方法 24、铝合金表面化学纹理直接蚀刻的方法 25、铝合金表面一体成型花纹的制造过程 26、铝和铝合金低温快速封闭剂及封闭工艺 27、铝壶高效除垢剂 28、铝画制造工艺方法 29、铝或铝合金表面乳白色薄膜生成法 30、铝或铝合金导电材料层的机械化学抛光方法 31、铝或铝合金的着色工艺 32、铝或铝合金固态焊接表面处理方法及其处理剂 33、铝或铝合金宽温度高速氧化工艺 34、铝或铝合金阳极氧化膜电解着色工艺 35、铝或铝合金阳极氧化膜染色工艺 36、铝基合金和其热处理方法 37、铝及铝合金表面精细蚀刻技术 38、铝及铝合金表面气相着色法 39、铝及铝合金彩色瓷质氧化制备方法 40、铝及铝合金的电解发色方法 41、铝及铝合金的镀前处理方法 42、铝及铝合金的复合着色方法 43、铝及铝合金焊丝的电化学抛光方法 44、铝及铝合金碱性化学抛光溶液 45、铝及铝合金软钎焊助焊剂 46、铝及其合金表面强化方法 47、铝挤型的表面图纹成型法 48、铝件表面处理方法 49、铝锂合金低温超塑性预处理的方法 50、铝排相序色标阳极氧化着色工艺 51、铝上多色多质自然花纹的制作 52、铝型材表面的纳米处理方法 53、铝制品去垢灵的制造方法 54、铝型材镀钛金工艺 55、铝制品氧化彩色转印工艺 56、铝制容器及保温瓶除垢液 57、铝质锅体表面处理方法 58、铝着色方法及制品 59、氯化联铝除氟剂的生产方法 60、热浸镀铝用水溶性助镀剂 61、热浸镀铝用药品后处理剂 62、铜铝型材表面润滑、防蚀剂的制备方法 63、外墙专用多彩铝板生产技术 64、一种电镀铝液 65、一种镀铝薄膜化学氧化方法 66、一种铝电解阳极用复合添加剂 67、一种铝及铝合金表面的涂层制备方法 68、一种铝及铝合金化学氧化的方法 69、一种铝及铝合金用铝钛硼晶粒细化剂 70、一种铝质盖彩涂工艺方法 71、一种纳米改性粉末涂料处理铝型材表面的方法 72、一种钛铝金属间化合物的表面处理技术 73、一种在铝产品表层渗硼的方法及制品 74、用于铝或铝型材表面处理的紫外光固化涂料 75、用于铝染色染浴的电解质添加剂和铝染色方法 76、用于真空镀铝前的原纸预处理胶 77、在铝材表面进行电镀的操作方法 78、着色阴离子电镀涂料和着色铝材 第十三章:干燥 通过本章的学习，应熟练掌握表示湿空气性质的参数，正确应用空气的H–I图确定空气的状态点及其性质参数;熟练应用物料衡算及热量衡算解决干燥过程中的计算问题;了解干燥过程的平衡关系和速率特征及干燥时间的计算;了解干燥器的类型及强化干燥操作的基本方法。 二、本章思考题 1、工业上常用的去湿方法有哪几种, 态参数, 11、当湿空气的总压变化时，湿空气H–I图上的各线将如何变化? 在t、H相同的条件下，提高压力对干燥操作是否有利? 为什么? 12、作为干燥介质的湿空气为什么要先经预热后再送入干燥器, 13、采用一定湿度的热空气干燥湿物料，被除去的水分是结合水还是非结合水,为什么, 14、干燥过程分哪几种阶段,它们有什么特征, 15、什么叫临界含水量和平衡含水量, 16、干燥时间包括几个部分,怎样计算, 17、干燥哪一类物料用部分废气循环,废气的作用是什么, 18、影响干燥操作的主要因素是什么,调节、控制时应注意哪些问题, 三、例题 2o例题13-1:已知湿空气的总压为101.3kN/m ,相对湿度为50%，干球温度为20 C。试用I-H图求解: (a)水蒸汽分压p; (b)湿度,; (c)热焓，; (d)露点t ; d (e)湿球温度tw ; o(f)如将含500kg/h干空气的湿空气预热至117C，求所需热量,。 解 : 2o由已知条件:,,101.3kN/m，Ψ,50%，t=20 C在I-H图上定出湿空气00 的状态点,点。 (a)水蒸汽分压p 过预热器气所获得的热量为 每小时含500kg干空气的湿空气通过预热所获得的热量为 例题13-2:在一连续干燥器中干燥盐类结晶，每小时处理湿物料为1000kg，经干燥后物料的含水量由40%减至5%(均为湿基)，以热空气为干燥介质，初始 -1-1湿度H为0.009kg水•kg绝干气，离开干燥器时湿度H为0.039kg水•kg绝干12气，假定干燥过程中无物料损失，试求: -1(1) 水分蒸发是q (kg水•h); m,W -1(2) 空气消耗q(kg绝干气•h); m,L -1原湿空气消耗量q(kg原空气•h); m,L’ -1(3)干燥产品量q(kg•h)。 m,G2解: q=1000kg/h, w=40?, w=5% mG112H=0.009, H=0.039 12 q=q(1-w)=1000(1-0.4)=600kg/h mGCmG11 x=0.4/0.6=0.67, x=5/95=0.053 12?q=q(x-x)=600(0.67-0.053)=368.6kg/h mwmGC12 ?q(H-H)=q mL21mw q368.6mw q,,,12286.7mLH,H0.039,0.00921 q=q(1+H)=12286.7(1+0.009)=12397.3kg/h mL’mL1 ?q=q(1-w) mGCmG22 q600mGC?q,,,631.6kg/h mG21,w1,0.052