铝及铝合金的阳极氧化教案.pptVIP

08-2005 FH 电镀工艺学10-136 * 中间处理通常采用电化学方法，即进行二次阳极氧化，可以在磷酸、磷酸—草酸或铬酸溶液中进行，电源用直流电或交流电。例如，磷酸100g／L或磷酸70g／L，草酸30g／L；温度20 ℃ ~30 ℃ ；交流电处理，电压7V~15V；时间4min~10min。 一般硫酸阳极氧化膜的孔隙直径约为12nm，经二次阳极氧化后，底部孔径可扩大至30nm，深度可达l μ m，上部孔径约为20nm。电解着色时金属粒沉积层厚度约0.1 μ m~0.5 μ m，与光的薄膜干涉中的薄膜厚度相当，故能产生各种不同的色调。未经二次阳极氧化处理，色素体的沉积厚度可达1 μ m~5 μ m ，不会出现干涉色。 08-2005 FH 电镀工艺学10-136 * 二次阳极氧化的工艺条件对着色有较大影响，如果氧化时间过短，底部孔径增加不大，无明显的光干涉现象发生；时间过长，新形成的氧化膜与原有膜层接合不良，色膜容易脱落。阳极氧化电压过高与过低，其影响相类似。溶液温度低于10 ℃时往往着不上色，温度高至40 ℃ ，虽可着色并有干涉效应，但容易褪色。磷酸－草酸交流电解扩孔后着色，其颜色比单一磷酸电解扩孔丰满。 阳极氧化膜经二次阳极氧化后电解着色，可以获得浅蓝、蓝、蓝灰、绿、紫、紫红及浅黄等多种较鲜艳的色彩。但是，由于影响的因素较多，光干涉着色法的稳定性和重现性差，所以，在工业应用上受到一定限制。 08-2005 FH 电镀工艺学10-136 * 2．复合着色 复合着色是指电解着色与有机染色相结合的多重着色方法。它具有电解着色经久耐用和有机染色色彩多的优点。铝材阳极氧化后，先进行电解着色，经充分清洗洁净后再进行有机染色，从而产生一种底色较暗而面层鲜艳的复合色调。这类叠加组合的色调有数十种，在不同的光线照射下还会呈现色调变化。有机染色时应选用耐光、耐晒和耐候的有机染料。 08-2005 FH 电镀工艺学10-136 * 26．6．3 阳极氧化膜的功能性应用 铝及铝合金阳极氧化膜的多孔性结构，除沉积色素体用于着色装饰外，还可以吸附对光、电、磁及其他化学、物理性质有影响的物质，为众多的功能性应用创造条件。已经或正在研究开发的功能性膜简要介绍如下。 1．自润滑减摩膜 铝合金在硫酸或草酸溶液中阳极氧化后，再进行二次电解，其溶液成分为硫代钼酸铵(NH4)2MoS4 5g／L和少量添加剂。硫代钼酸铵电离： (NH4)2MoS4→2 NH4+ +MoS42－ 08-2005 FH 电镀工艺学10-136 * 二次电解时产生的大量氢离子，与扩散进入微孔的MoS42－ 发生反应，生成三硫化钼沉积于孔底： MoS42－+2H+ → MoS3↓+H2S ↑ 三硫化钼可在保护性气氛中加热脱硫，转化成二硫化钼MoS2。膜层呈黄黑色，摩擦系数下降1/2~1/3，抗咬合性能好。 在铝粉中加入少量二硫化钼、二硫化钨或硫化铅微粉烧结成复合材料，而后在低浓度硫酸溶液中阳极氧化，采用交直流叠加电源，使铝的氧化膜中含有硫的金属化合物，摩擦系数为0.15~0.25。 08-2005 FH 电镀工艺学10-136 * 2．磁性膜 在阳极氧化膜的微孔中电解沉积磁性物质(如铁、镍、钴及磁性合金)，取得具有磁功能的表面膜层，可用作记忆元件、磁盘等。由于沉积于微孔中的磁性金属形态为细长形，且结晶过程的择优取向与其磁化轴的方向大致相同，故这种磁性膜具有高的保磁力，呈现典型的垂直磁化特征，可用作垂直磁记录介质。制取方法是铝阳极氧化后在铁族金属盐溶液中进行交流电解，而后在硫酸镍溶液中封闭处理。 08-2005 FH 电镀工艺学10-136 * 3．催化膜 阳极氧化膜的多孔层可以浸溃吸附具有催化作用的钴、铜、铬等金属氧化物，经过干燥、焙烧，制成催化膜，可用于处理汽车排出的有害气体。铂是许多化学反应的良好催化剂，可将铝氧化膜在热的氯铂酸H2PtCl6溶液中浸渍，并经风干、焙烧而形成催化薄膜，具有良好的催化特性和导热性。 08-2005 FH 电镀工艺学10-136 * 4．发光膜和感光膜 阳极氧化多孔膜中沉积荧光物质可以制成发光膜，如果填充感光剂则成为感光显像薄膜。通过浸渍和热处理，膜的孔隙中引入铽离子Tb3+则在外电场作用下可以发出绿光。具有不同光学性质的各种物质在氧化膜孔隙中沉积析出，按其对光的偏光特性所产生的不同影响，可以开发出各种用途的偏光子、光位相板及光通讯元件。将金、镍、铝三种元素分别沉积于多孔膜中制成