1、鋁合金陽極氧化與表面處理技術第一章 引論1. 鋁及鋁合金的性能特點 密度低；塑性好；易強化；導電好；耐腐蝕；易回收；可焊接；易表面處理2. 簡述鋁合金的腐蝕性及其腐蝕形態1）腐蝕性：（1）酸性腐蝕 ：鋁在不同的酸中有不同 腐蝕行為，一般在氧化 性濃酸中生成鈍化膜， 具有很好的耐蝕性， 而在稀酸中有 “點腐 蝕”現象。 局部腐蝕 ；（2）堿性腐蝕 ：鋁在堿性溶液中的腐蝕， 堿能與氧化鋁反應生成偏鋁酸鈉和水， 然后再進一步與鋁反應生 成偏鋁酸鈉和氫氣。 全面腐蝕 ；（3）中性腐蝕 ：在中性鹽溶液中， 鋁可以是鈍態，也可能由于某些陽離子或者陽離子的作用發生腐 蝕。點腐蝕。2）腐蝕形態 ：點腐蝕，電偶

2、腐蝕，縫隙腐蝕，晶間腐蝕，絲狀腐蝕和層狀腐 蝕等點腐蝕：最常見的腐蝕形態，程度與介質和合金有關電偶腐蝕 ：接觸腐蝕，異（雙）金屬腐蝕，在電解質溶液中，當兩種金屬或合 金相接觸（電導通） 時，電位較負的金屬腐蝕被加速，而電位較正的 金屬受到保護的腐蝕現象。縫隙腐蝕 ：兩個表面接觸存在縫隙，該處充氣溶解氧形成氧濃差原電池，使縫 隙內產生腐蝕 。晶間腐蝕 ：與熱處理不當有關，合金元素或金屬間化合物沿晶界沉淀析出，相 對于晶粒是陽極，而構成腐蝕電池。絲狀腐蝕 ：絲狀腐蝕是一種膜下腐蝕，呈蠕蟲狀在膜下發展，這種膜可以是漆 膜，或者其他涂層，一般不發生在陽極氧化膜的下面。絲狀腐蝕與合 金成分、涂層前預處理

3、和環境因素有關，環境因素有適度、溫度、氯 化物；層狀腐蝕 ：剝層腐蝕，也叫剝蝕。3. 鋁合金表面處理技術包括哪幾個方面？ 表面機械預處理（機械拋光或掃紋等） （2）化學預處理或化學處理（化學轉 化或化學鍍等）（3）電化學處理（陽極氧化或電鍍等） （4）物理處理（噴涂、 搪瓷琺瑯化及其物理表面技術改性）等。 搪瓷琺瑯：將無機物的混合物熔融成不同熔點玻璃態物質。4. 鋁合金陽極氧化膜的特性有哪些？ 有：耐蝕性；硬度和耐磨性；裝飾性；有機涂層和電鍍層附著性；電絕緣性； 透明性；功能性第二章 鋁的表面機械預處理1. 預處理的目的 ：（1）提高良好的表觀條件和表面精飾質量。 （2）提高產品品 級。（3）

4、減少焊接的影響。（4）產生裝飾效果。（5）獲得干凈表面。2. 磨光操作要求（ 1）磨料種類和粒度的選擇： 根據工件材料的軟硬程度、 表面狀況和質量要 求等選用；表面越硬或越粗糙則用較硬及較粗的磨料。（2）磨光應分多步操作，工件壓向磨輪的壓力要適度。（3）新磨輪在黏結磨料前應預先刮削使之平衡后才能粘結磨料。（4）定期更換新磨料。（5）根據不同的需要選擇合金材料。（ 6）選擇適當的磨輪轉速，一般控制在 1014m/s。（ 7）磨光效果取決于磨料、 磨輪的剛性和輪子的旋轉速度、 工件與磨輪的接 觸壓力等因素，以及實踐經驗和熟練技巧等。3. 磨光和拋光 的概念 磨光：將布輪黏結磨料后的操作。目的：去除

5、工件表面的毛刺、劃痕、腐蝕 斑點、砂眼、氣孔等表觀缺陷。 ； 拋光：將拋光膏抹于軟布輪或氈輪后的操作4. 常見的問題和解決辦法：常見問題：“燒焦”印。原因：（1）磨光輪、磨料和拋光劑的選擇不當； （ 2）拋光用力不當；（3）磨 觸時間過長；（4）磨觸過熱。措施 ：（1）在稀堿溶液中進行輕微的堿蝕； （2）用溫和的酸浸蝕：如鉻酸 - 硫酸溶液，或者質量分數為10%的硫酸溶液加溫后使用； （ 3）3wt%Na2CO和2wt%Na3PQ溶液在4050C溫度下處理，時間為5min, 嚴重的可延長至 1015min 經上述處理清洗并干燥后，應立即用精拋輪或鏡面拋光輪重新拋光。預防：采用適當的磨光輪、拋光

6、輪；采用適當的拋光劑；工件與拋輪的磨觸 時間要適當掌握。第三章 鋁的化學預處理1. 鋁材的脫脂方法有哪些？工藝原理分別是什么？1）脫脂方法 ：酸性脫脂、堿性脫脂和有機溶劑脫脂。 目的：清除鋁表面的油 脂和灰塵等污染物，使后道堿洗比較均勻，提高陽極氧化膜的質量2）（1）酸性脫脂的作用機理：在以H2SO4H3PO4和HN03為基的酸性脫脂溶 液中，油脂發生水解反應， 生產甘油和相應的高級脂肪酸， 達到脫脂的目 的。（2）堿性脫脂 的作用機理：堿與油脂發生皂化反應，生成可溶性的肥 皂，用皂化反應消除油脂與鋁材表面的結合，達到脫脂的目的。 （3）有機 溶劑脫脂 的作用機理： 利用油脂易溶于有機溶劑的特

7、性進行， 既能溶解皂 化油，也能溶解非皂化油，具有很強的脫脂能力，且速度快，對鋁無腐蝕 性，達到脫脂的目的。2. 堿洗的目的、存在哪些 缺陷？相應的對策應如何？1）目的 ：去除表面的贓物，徹底去除鋁表面的自然氧化膜，顯露出純凈的金屬基體，為后續的表面處理主工序做好準備。2）堿洗的三大缺陷： 外觀粗糙、斑點、流痕 。3）（ 1）外觀粗糙：是堿洗法生產砂面鋁材時常見問題，常是由原始鋁材存在 組織缺陷（粗晶或金屬間化合物沉淀粒子大）引起；提高原始鋁材的內在 組織質量才能從源頭上解決問題。原因：A:擠壓用的鋁棒原始晶粒尺寸大。B:鋁棒加熱溫度偏高或擠 壓速度太快。C:采用的擠壓機噸位偏小。D:擠壓后淬

8、火不足。 E:堿洗速度太快。對策 ：選用晶粒度復合國家標準的擠壓鋁棒；控制好擠壓制品的出口 溫度；加強擠壓后的淬火；合理控制堿洗速度等。（2）斑點:是鋁材表面處理的致命缺陷:中斷后續工序或報廢回爐處理。 原因 :A:熔煉鑄棒時加入回收鋁的比例太高。AI2O3熔點高達2050C，熔煉時不熔化，僅是破碎；堿洗過程中的浸蝕導致雪花狀腐蝕斑點。對策:控制陽極氧化膜的回收鋁的比例，應小于 10%；熔體的精煉除渣，鑄造前熔 體靜止約 25min 和熔體過濾等。B :水中氯離子含量高。當鋁材的材質品質較差，而所用水的氯離子含量 也較高時，堿洗或堿洗前后水洗都會顯露出腐蝕斑點。對策 :改善原始鋁材的材質；采用

9、復合國家標準的自來水；改用硝酸或硝酸加硫酸 除灰；在水槽鎳加入15g/L HNO3也可有效抑制氯離子的腐蝕影響。C :大氣腐蝕。鋁材在沿海大氣環境中放置約 3 天、腐蝕性氣氛熔煉爐旁、 陰雨天氣等其表面常有腐蝕斑痕或斑點形成。對策:縮短原始鋁材轉入陽極氧化的周期時間；帶陽極氧化的原始鋁材放置在環境干燥、空 氣良好的位置；對長時間放置或陰雨天，可對原始鋁材進行適當的遮蓋 處理等。D :擠壓“熱斑”。鋁材與出料臺的導熱良好的石墨輥相接觸，因局部冷速 不同，導致鋁材內有析出相（Mg2Si相，溫度范圍400250C）形成，呈 現間隔狀斑點。 對策:控制擠壓出料臺的運行速度（應大于鋁的擠 出速度）；采用

10、導熱效果差的其他耐熱材料替代石墨輥； 借槍風冷淬火力 度；快速將擠壓出口鋁材降至 250C以下。（ 3）流痕:堿洗工藝條件和操作不當造成堿洗流痕缺陷（堿洗速度太快和 轉移速度太慢）。 對策：A:加快轉移。B:降低堿洗槽液溫度。C:降 低槽液中的NaOH濃度。D:鋁材裝料過密，應適當減少。3. 除灰的目的是什么？鋁合金表面除灰有哪幾種 方法？目的 ：去除表面掛灰，防止后道陽極氧化槽液的污染，提高氧化膜質量。方法 ：硝酸除灰，硫酸除灰，4. 氟化物 砂面處理 的缺陷和對策是什么？ 氟化物砂面處理是利用氟離子使鋁材表面產生高度均勻、高密度點腐蝕的一種酸性浸蝕工藝。缺陷與對策 ：(1) 上表面有斑痕

11、：槽內沉淀物較多、氟離子濃度較低時，反應強度較弱， 沉淀物在呂愛表面上沉積或停留過久，阻礙氟離子的正常腐蝕。 對策 ：清除槽內過多的沉淀物、降低鋁材密度、添加適量的氟化氫銨和 添加劑，提高氟離子濃度，增加反應強度。(2) 表面不易起砂：槽液受前道酸脫脂的污染而使 PH降低，氟離子和添加劑 濃度不足。 對策：用氨水或氟化銨調節PH值、補加氟化氫銨和添加 劑等。( 3) 表面沙粒太粗 ：槽內氟離子濃度太高或添加劑不足，或處理時間太長。 對策 ：采取相應的措施控制。( 4) 表面光澤度有差異 ：槽工藝條件控制不當，或選用添加劑不適當，或鋁 材存在問題。 對策 ：采取相應的措施控制。( 5) 局部不起

12、砂 ：局部存在復合氧化膜。 對策：調整工藝流程，如磨光、 拋光、重新酸洗或堿洗等。第四章 鋁的化學拋光和電化學拋光1. 簡述化學拋光和電化學拋光的機理 的異同點。1) 化學拋光： 通過控制鋁材表面選擇性的溶解， 使表面微觀凸部比凹部優先 溶解，達到表面平整和光亮的目的。2) 電化學拋光，又稱電解拋光。原理與化學拋光相似，依靠選擇性溶解表面 凸出部分而達到平整光滑，不同的是有外加電流作用，處理時間較短3) 共同點：拋光機理相同； 不同點：電化學拋光在處理過程中施加了電流， 化學拋光使用的是化學氧化劑。2. 化學拋光和電化學拋光具有哪些 優點？ 化學拋光和電化學拋光與機械拋光相比較，具有如下優點：

13、( 1)設備簡單，工藝參數易調控，節省成本等以及表面更光亮；(2) 可處理大型零部件或大批量的小型零部件，以及復雜形狀的工件；(3) 表面更潔凈，無殘留的機械拋光粉塵，具有良好的抗腐蝕性；( 4 )化學拋光的表面鏡面反射率更高， 金屬質感也較好， 表面不會形成粉“霜”3. 簡述化學拋光和電化學拋光的缺陷和對策。1)化學拋光缺陷及對策(以磷酸 - 硫酸- 硝酸工藝為例)(1) 光亮度不足：鋁材的成分影響、硝酸的含量影響等。 對策：采用高純鋁、控制硝酸的濃度，拋光前的鋁材要干燥。(2) 白色附著物：鋁溶解過多，需控制其在槽液中的含量。 對策：調整槽液中的溶鋁量到正常范圍。( 3)表面粗糙：硝酸含量

14、過高，反應過于劇烈；或 Cu 含量過高。 對策：應嚴格控制硝酸含量；提高材質內部質量、減少添加劑量等。( 4)轉移性腐蝕：化學拋光后轉移到水洗過程中遲緩造成；對策：應迅速轉移至水中進行清洗（5）點腐蝕：綠箭表面氣體累積形成氣穴而產生；或因硝酸或Cu含量偏低造成。對策：應合理裝料，增加工件傾斜度，加強攪拌使氣體逸出。清洗表面干凈；控制硝酸含量等。2）電化學拋光缺陷及對策（以磷酸-硫酸-鉻酸工藝為例）（1）電灼傷：導電借助面積不足、接觸不良、工件通電電壓上升過快、電流密度瞬間過大等；對策：注意工件與電夾具接觸良好、接觸面積滿足大電流需要，施加電壓升壓不宜過快等。（2）暗斑：電流密度過低、電力線局部

15、分布不均勻等對策：裝料量不宜過多、避免電力線分布不到的死角區等。（3）氣體條紋：氣體逸出造成對策：裝料時使工件的每個面傾斜，裝飾面垂直放置且朝向陰極、 避免 氣體聚集等。（4）冰晶狀附著物：槽液中溶鋁量太高或者磷酸含量高而形成磷酸鋁沉淀。 對策：降低槽液中的溶鋁量、或降低磷酸含量等第五章第六章 鋁陽極氧化與陽極氧化膜1. 鋁陽極氧化膜分類：（1）壁壘型：也叫屏蔽型或阻擋層氧化膜，緊靠金屬表面，致密無孔、薄，厚 度取決于氧化電壓，不超過0.1卩m主要用于電解電容器。（2）多孔型：由兩層氧化膜組成，底層是阻擋層，與壁壘膜結構相同的致密無 孔的薄氧化物層，厚度與電壓有關；主體部分是多孔層結構，其厚度

16、取決于 通過的電量。（阻擋層：指多孔型氧化膜的多孔層與金屬鋁分隔的， 具有壁壘膜性質和生 成規律的氧化層。）2. 多孔型氧化膜的厚度、結構和成分多孔型陽極氧化膜組成：阻擋層和多孔層；阻擋層的結構和形成規律相當于 壁壘型氧化膜；多孔層的生成規律、結構和成分與阻擋層完全不同。1）阻擋層的厚度：取決于外加氧化電壓，與氧化時間無關。成膜率或成膜 比S b/Va ;壁壘型氧化膜的成膜率大于多孔型氧化膜的阻擋層的成膜率。 多孔層的厚度：總厚度=多孔層+阻擋層；總厚度與電流密度和氧化時 間的乘積（即通過的電量）成正比員=K"2）阻擋層的成分：致密無孔的非晶態氧化物。多孔層的成分：非晶態的AI2O3

17、,但不是純的。3）阻擋層的結構：雙層結構。外層：含有溶液陰離子；內層：基本上由純 氧化鋁組成。多孔層結構：外層：含有丫 -AI2O3和a -AIOOH內層：非晶態AI2O3,水 的滲入氧化膜逐漸轉化為假勃姆體a -AIOOH第七章 陽極氧化工藝1. 硫酸陽極氧化的工藝影響有哪些？鋁硫酸陽極氧化工藝參數的影響（1） 硫酸濃度 的影響：影響氧化膜阻擋層厚度、電解液的導電性、對氧化 膜的溶解作用、氧化膜的耐蝕性及后續的封孔質量等。 （濃度高對氧化膜的溶解作用大，形成的阻擋層薄，維持一定電流密 度所需的電壓降低；反之膜則厚，電壓高。高濃度硫酸維持一定電流 所需電壓低，但對氧化膜的影響大。隨硫酸濃度和溫

18、度上升，所需電 壓下降。但較高的硫酸濃度增加了酸對氧化膜的浸蝕。隨硫酸濃度上 升，效率降低：即獲得一定厚度氧化膜的電耗大。隨硫酸濃度增加， 膜的耐蝕性和耐磨性降低）（2） 槽液溫度 的影響： 1）槽液溫度在一定范圍內提高， 獲得的氧化膜種類 減少，膜變軟但較光亮； 2）槽液溫度較高，生成的氧化膜外層膜孔徑 和孔錐度趨于增大，造成封孔難度大，也易起封孔“粉霜” 。3）較高 槽液溫度得到的氧化膜容易染色，但難保持顏色深淺的一致性，一般 染色膜的氧化溫度為2025°C； 4）降低槽液溫度獲得的氧化膜硬度高、 耐磨性好，但在養護過程中維持同樣電流密度所需電壓較高，普通膜 采用 1822C。（

19、對于厚度大于15卩m的氧化，槽液溫度升高，膜質量和金屬損失比 顯著減少，且膜的外層硬度較低。溫度對氧化膜質量影響顯著：溫度 高于15C都是生產非晶體的軟膜。溫度低有助于制備致密的氧化膜。 隨溫度升高，膜硬度下降。要獲得硬度高、耐磨性好的膜層，必須采 取低溫陽極氧化。除3004合金外，一般合金在20C時耐蝕性最好。 隨溫度升高耐蝕性下降，40 C下降到最低。）（3） 氧化電壓 的影響：電壓決定氧化膜的孔徑大小：低壓孔徑小、孔數多 孔徑大、孔數少。（在一定范圍內，高壓有利于生成致密、均勻的氧化膜。在恒定電壓下，電 流密度隨氧化時間延長而下降。維持一定電流所需的電壓越高，則氧化過 程所釋放的熱量就越

20、多，不利于氧化膜性能穩定。電流一定時，溫度越低 電壓越高。）（ 4） 氧化電流 的影響：氧化電流直接影響生產效率：高電流生產效率高。 （高電流需要電容量大的電容器，膜厚度波動大，易引起工件“燒傷” 。低電流下氧 化 時間長，使 膜的耐蝕 性和耐磨性下降 。最佳 電流為 1.21.8A/dm2。硫酸濃度越高，槽液導電性好，同電壓下的電流密度越 大。鋁含量增大，槽液電阻增大，導電性下降。 ）（5）槽液攪拌 的影響：為了使陽極氧化槽液溫度和濃度均勻，特別是采用較大電流時，膜 -槽液界面上產生大量熱量，攪拌使界面溫度降低。（6）氧化時間 的影響：恒流下氧化，在一定時間內氧化膜厚度的增長與時間成正比。（

21、根據：電解液濃度、槽液溫度、電流密度、氧化膜厚度和性能 要求等。）2. 簡述硫酸、鉻酸、磷酸、草酸硼酸和堿性等電解液的陽極氧化工藝特點和氧 化膜性質差異。1）硫酸工藝：生產成本低；膜的透明度高；耐蝕性和耐磨性好；電解著色 和化學染色容易。 2）鉻酸工藝：氧化膜厚度一般，表面粗糙；膜層質軟； 耐磨性不然硫酸氫化膜，但彈性好。 3）草酸工藝：氧化膜孔隙率低，耐蝕 性、耐磨性和電絕緣性比硫酸膜好，但成本高。 4）磷酸工藝：氧化膜較薄， 而孔徑較大。3. 硫酸交流陽極氧化和硫酸直流陽極氧化比較1 ）交流：電流效率低；氧化膜的耐蝕性差，硬度低。2 ）直流：生產成本高；膜的透明度高；耐蝕性和耐磨性好；電解

22、著色和化學 染色容易。4. 硫酸容易中鋁離子和雜質的影響 主要是影響氧化膜的耐磨性、耐腐蝕性、光亮度和槽液導電性等（ 1）鋁離子：含量在 110g/L 內是有利的，大于 10g/L 將造成影響。電流隨鋁 離子濃度增大而減小；染色難度增大；鋁含量較高時有不溶性的鋁 鹽沉積于鋁材工件表面、 槽壁和熱交換器上， 影響產品外觀和熱 交換效率。（2）陽離子Fe、MN Cu和Ni等：Fe：有害雜質，主要來源于硫酸和鋁材。當Fe含量超過2550卩g/g時導致氧化 膜出現很多問題：如光亮度下降、膜軟松等。Mn影響與Fe相似，但沒有Fe顯著。Cu和Ni :主要來源于合金化的鋁材，它們影響相似，當含量超過100卩

23、g/g時，氧化膜耐蝕性降低。（ 3）陰離子磷酸根、硝酸根、氯離子等：磷酸根：化學拋光后水洗不足導致；含量很少時（ppm級）影響不大，含量多時 主要危害是磷酸根被氧化膜吸附，而在水合封孔時釋放出來，超過 5卩g/g時將會對圭寸孔質量產生危害。硝酸根：主要來源于前道工序后水洗不足和槽液商品硫酸。當含量超過30卩g/g時對光亮度不利，過高還會使槽液溶解能力增強不利于成膜。氯離子：主要來源于使用的水，自來水中氯離子含量較高。當Cl-和F-超過50卩g/g時氧化膜產生腐蝕斑點。第八章 鋁的硬質陽極氧化1. 簡述硬質 陽極氧化膜與普通氧化膜的制備工藝參數的 異同點。 硬質陽極氧化膜的制備： 與普通的陽極氧

24、化原理、 設備和工藝等無本質區別， 僅是具體工藝措施方面略有區別。 區別：降低氧化過程中氧化膜的溶解速度。2. 硬質陽極氧化莫與普通陽極氧化膜比較硬質陽極氧化膜厚度大、硬度比較高、耐磨性較好、孔隙率較低、耐擊穿電 壓較高、而表面平整性稍差。 (外加電壓大，濃度低，處理時間長，則膜厚， 硬度高，耐磨性好，耐擊穿電壓高，孔隙率低，孔徑大，表面平整性差。 )3. 鑄造鋁合金的硬質陽極氧化工藝與硫酸等硬質陽極氧化工藝的異同點。(1)槽液溫度低：小于5C,溫度越低膜硬度越高。普通硫酸陽極氧化的槽 液溫度在20C左右。(2)槽液濃度低：對于硫酸一般小于 15%普通陽極氧 化的槽液濃度在 20%左右。( 3

25、)硫酸槽液中添加有機酸：草酸、酒石酸、檸 檬酸等；(4)外加電流/電壓較高：25A/dm2 25100V普通陽極氧化1.01.5 A/dm2,18V 以下； ( 5 )逐步遞增電壓的操作方法：階梯式加壓；(6)采用脈沖電源或特殊波形電源：高 Cu合金或高Si鑄造鋁合金。第九章第十章 鋁陽極氧化膜的電解著色1. 簡述Sn鹽與Ni鹽電解著色的工藝及其 優缺點1) Sn鹽電解著色工藝：主要是單Sn鹽、Sn-Ni混合電解著色，主要的著色 鹽是SnSO4利用Sn2+點解還原在陽極氧化莫的微孔中析出而著色。 優點: Sn 鹽的抗雜質性能好，點解著色溶液分布能力強，工業控制簡單，交流Sn鹽著色本身不存在困難

26、。缺點：Sn2+穩定性差，著色的色差和色調比 較難以控制。2) Ni鹽點解著色工業：與Sn鹽電解著色工業相似，析出Ni而著色。優點: Ni 鹽著色速度快，槽液穩定性好。缺點：對槽液的雜質比較敏感2. 交流與直流電解著色的 優缺點 。1) 交流著色。優點：克服了直流電解著色存在氧化膜剝落的危險。缺點：在交流著色中陽極電壓會影響陰極著色反應的速度，使得陽極電 流密度下降，陰極電流密度減小，從而 著色速度減慢。2) 直流著色。優點：著色速度快，電能利用率高；缺點：直流電解著色存 在氧化膜剝落的危險。第十一章 鋁陽極氧化膜的染色1. 氧化膜應具有哪些 條件 才能進行染色處理(1)鋁在硫酸溶液中得到的陽

27、極氧化膜無色而多孔；( 2)氧化膜應具備一定的厚度，應大于 7um；( 3)氧化膜應具有一定的松孔和吸附性；( 4)氧化膜層應完整、均勻，不應有劃傷、沙眼、點腐蝕等缺陷；( 5)氧化膜本身具有合適的顏色，且沒有金相結構的差別，如晶粒大小不一或 嚴重偏析等。2. 簡述有機涂料和無機涂料的 染色機理 。( 1) 有機染料的染色 基于物質的吸附理論，有物理吸附和化學吸附。 物理吸附 ：分子或離子以靜電力方式的吸附。氧化膜的組成是非晶態的氧化 鋁，內層靠近鋁基體的為致密的阻擋層，上面生長著呈喇叭狀向外開張的多 孔型結構，呈現出優良的物理吸附性能，當染料分子進入膜孔時，就被吸附 在孔壁上。化學吸附：以化

28、學力方式的吸附。此時有機染料分子與氧化鋁發生了化學反 應，由于化學結合而存在于膜孔中。這種吸附有以下幾種：氧化膜與染料分 子上的磺基形成共價鍵；氧化膜與染料分子上的酚基形成氫鍵；氧化膜與染 料分子生成絡合物。(2)無極染料染色 機理：染色時將氧化后的工件按照一定的次序先浸漬在一種 無機鹽溶液中，再依次浸入另一種無機鹽溶液中，使這些無機物在膜孔中發 生化學反應生成不溶于水的有色化合物，填塞氧化膜孔隙封住，因而使膜層 現顏色。3. 有機染料染色工藝的流程與規范。工藝流程：前處理-陽極氧化-清洗-氨水中和或其他處理-清洗-染色-清洗- 圭寸孔處理-烘干。工藝規范：1)染色容易的濃度：染淺色調，濃度一

29、般控制在O.11g/L,而染深色要求25 g/L,染黑色要求10 g/L以上；2)染色溶液的溫度： 一般控制在5070C； 3)染色溶液的PH值：PH范圍56; 4)染 色時間：通常為515min。4. 有機染色工藝中染色液的雜質影響及其控制。(1) 硫酸鈉的影響：硫酸鈉降低染色速率，這種影響隨染料離子中硫磺基團的 增加而增加，特別是金屬絡合物染料。(2) 氯化鈉的影響：弓|起電蝕點(白點)的主要原因。電蝕點被陰極電流所抑 制。(3) 表面活性劑的影響：非離子型表面活性劑對染色無影響，但陽離子表面活 性劑如加入鋁黑MLW中會減慢染色，故除油劑中不適宜添加離子型表面活 性劑，因某些陰離子對染色不

30、利。(4) 三價鋁離子的影響：少量 AI3+ 對許多染液無影響，除非達到 5001000ug/g，此時可能造成變色，如藍色變成帶紅等。(5) 重金屬離子的影響。(6) 陰離子的影響。(7) 細菌作用對染色的影響：細菌在染液中繁殖，使染液發霉，首先在染液表 面起小泡，當染液不工作靜置時，在泡的周圍聚集一些不溶解的有色顆粒， 使染色不正常。假如肉眼可見，應將懸浮于表面的發霉物撈掉，并加入 0.050.10g/L合適的殺菌劑，如二氯酚 G4,用乙醇溶液溶解后加入槽中。 有時只有將染液倒掉。此時應用殺菌劑或次氯酸溶液清洗槽壁，然后重新 配置。(8) 不溶雜質對染色的影響：染色液中有時不可避免地會帶入油

31、污，玷污工件 使染色發花，此時應用吸油紙吸沾除去或加入少量非離子表面活性劑，使 油滴分散不致聚集在染液表面。5. 列舉常用的無機染色工藝及其步驟與參數 (至少五種顏色以上)6.一般在常溫下進行操作，通常分兩步進行，現在第一種溶液中浸510mi n,取出清洗后再在第二種溶液中浸 510mi n,則染成所需的顏色。常用無機染色工藝規范色 彩溶液成分含量/ (g/L)生成有色鹽藍 色 亞鐵氰化鉀K4Fe（CN）6.3HO 三氯化鐵FeCl 3或者硫酸鐵Fe2（SQ）230504050亞鐵氰化鐵 （普魯士藍）黑 色 醋酸鉆CoAq 高錳酸鉀KMnQ501001525氧化鉆黃 色 醋酸鉛PbAc2.3H

32、O 重鉻酸鉀dCeO10020050100鉻酸鉛白 色 醋酸鉛PbAc2.3HO 硫酸鈉NazSO10501050硫酸鉛褐 色 鐵氰化鉀KaFe（CN）6 硫酸銅CuSO.5HO105010100鐵青華銅金 色草酸咼鐵銨NH4Fe(C2Q)2(Ph=4.85.3,3550oC,2mi n)10 (淺)25 (深)7.染色常見的問題以及解決方法。1）不上色。 解決辦法：a、調換顏料b、調整PH c、提高膜層厚度d、及時染色e、選用合適顏料。2） 部分著不上色或顏色淺。解決辦法：a、加強保護措施b、提高顏料濃度c、提高膜層厚度d、夾緊工件，調正位置e、調換著色液f、改進 顏料溶解。3） 染色后表面呈白色水霧狀。解決辦法：a、去除水汽b、調整褪色液濃度c、縮短褪色時間。4） 染色后發花。解決辦法：a、調整PH加強清洗b、改進顏料溶解c、降低染液溫度。5） 染色后有點狀。解決辦法:a、用水沖洗試樣表面b、過濾染液c、氧化后工件放入清水槽d、加強防護。6） 染色后易褪色。解決辦法：a調高PH b、提高染色槽溫度，延長染色時間，調整封孔槽PH延長封孔時間。7） 染色表面易擦掉。解決辦法：a、重新氧化b、提高染色液溫度c、調高氧化溫度。8） 染色過暗。解決辦法：a、沖稀染液b、降低溫度c、縮短時間。 第十二章鋁陽極氧化膜的封孔1. 封孔：鋁陽極氧化后對氧化膜