硫酸彩色阳极氧化：铝及其合金阳极氧化法

硫酸彩色阳极氧化：铝及其合金阳极氧化法

铝及其合金阳极氧化的方法有很多，这里主要介绍常用的硫酸阳极氧化。铝及其合金 的其他阳极氧化法还有铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化、硬质阳极氧化、瓷质阳极氧化等。

硫酸阳极氧化：在稀硫酸电解液中通以直流或交流电对铝及其合金进行阳极氧化。可获得5~20μm 厚，吸附性较好的无色透明氧化膜。该法工艺简单，溶液稳定，操作方便。

表5 - 5所示为硫酸阳极氧化的工艺规范

（1）硫酸的质量浓度的影响：硫酸的质量浓度高，膜的化学溶解速度加快，所生成的膜薄而且软，空隙多，吸附力强，染色性能好;降低硫酸的质量浓度，则氧化膜生长速度 较快，而空隙率较低，硬度较高，耐磨性和反光性良好。

（2）温度的影响：电解液的温度对氧化膜质量影响很大，当温度为10~20°C时，所生 成的氧化膜多孔，吸附性能好，并富有弹性，适宜染色，但膜的硬度较低，耐磨性较差。如果温度高于20 °C ，则氧化膜变疏松并且硬度低。温度低于10 °C ，氧化膜的厚度增大， 硬度高，耐磨性好，但空隙率较低。因此，生产时须严格控制电解液的温度。

（3）电流密度的影响：提高电流密度则膜层生长速度加快，氧化时间缩短，膜层化学 溶解量减少，膜较硬，耐磨性好。但电流密度过高，则会因焦耳热的影响，使膜层溶解作用增加，导致膜的生长速度反而下降。电流密度过低，氧化时间较长，使膜层疏松，硬度 降低。

（4）时间的影响：阳极氧化时间可根据电解液的质量浓度、温度、电流密度和所需要 的膜厚来确定。在相同条件下，随着时间延长，氧化膜的厚度增加，空隙增多。但达到一定厚度后，生长速度会减慢下来，到后不再增加。

（5）搅拌的影响：搅拌能促使溶液对流，使温度均匀，不会造成因金属局部升温而导致氧化膜的质量下降。搅拌的设备有空压机和水泵。

（6）合金成分的影响：铝合金成分对膜的质量、厚度和颜色等有着十分重要的影响， 一般情况下铝合金中的其他元素使膜的质量下降。对Al-Mg系合金，当镁的质量分数超过5%且合金结构又呈非均匀体时，须采用适当的热处理使合金均勻化，否则会影响氧 化膜的透明度;对 Al-Mg-Si系合金，随硅含量的增加，膜的颜色由无色透明经灰色、紫色，后变为黑色，很难获得颜色均勻的膜层;对 Al-Cu-Mg-Mn 系合金，铜使膜 层硬度下降，空隙率增加，膜层疏松，质量下降。在同样的氧化条件下，在纯铝上获得的 氧化膜厚，硬度高，耐蚀性好。