阳极氧化铝

2020-12-10 11:50 阅读次数:

      阳极氧化铝是指在铝及铝合金表面镀一层致密氧化铝为了防止进一步氧化,其化学性质与氧化铝相同。但是与一般的氧化膜不同,阳极氧化铝可以用电解着色加以染色。制备原理  阳极氧化铝的制备原理是阳极效应(又名阳极化处理)。反应机 理        阳极效应是熔盐电解特有的现象,而以电解铝生产表现犹为明显。生产中当阳极效应发生时,电解槽电压急剧升高,达到20~50V,有时甚至更高。它的发生对整个电解系列产生很大影响,使电流效率降低,影响电解的各技术指标,且使铝的产量
和质量降低,破坏了整个电解系列的平稳供电。在处理的方法上,不外; 阳极氧化铝卷板乎有两种:用效应棒(木棒)熄灭,或降低阳极,增加氧化铝的下料量,以达到熄灭阳极效应的目的。到目前还未发现有更好的处理方法。  
    阳极效应的发生是由于随着电解过程的进行,电解质中含氧离子逐渐减少,当达到一定程度后,则有氟析出且与阳极炭作用生成炭的氟化物,炭的氟化物在分解时又析出细微的炭粒,这些炭粒附在阳极表面上,阻止了电解质与阳极的接触,使电解质不能很好地湿润阳极,就像水不能湿润涂油的表面一样,使电解质-阳极间形成一层导电不良的气膜,阳极过电压增大,引起阳极效应。当加入新的氧化铝后,在阳极上又析出氧,氧与炭粉反应,逐渐使阳极表面清静,电阻减小,电解过程又趋于正常。危害  在生产方面当阳极效应发生时,电解质的温度急剧升高,由正常值的940℃~955℃急速升高到980℃~990℃,炉帮熔化变薄,增加了侧部炭块被侵蚀的可能性。电压的急剧升高,使系列电流波动,影响电解槽的产量。电耗增加。生产中阳极效应的熄灭方法是:将效应棒即(大约2~3米直径2~4cm的树枝)插入铝液中使木棒燃烧排除阳极底掌的气体薄膜,清洁阳极底部,实际是在燃烧铝液,整个过程大约持续3~5分钟,而此时电解的电化学过程是停止的,这也就是电解职工常说的"效应时间不产铝,而且还要跑电耗的"原因所在。因此造成铝液的严重损失。以300KA中间下料预焙槽为例:效应系数0.3次/槽日,效应时间5min,电流效率93%,一个阳极效应少产原铝:300×0.3355×5÷60=8.4kg,吨铝电耗增加158kwh。
      这种能量在生产中大多转化为热能,使电解槽极距间温度急剧升高,进而向阳极四周传导,使的电解槽温度升高,引起电解质中氟化铝的大量挥发。因此传统的阳极效应法已不能适应当今现代电解槽生产。阳极氧化可显著改善铝合金的耐蚀能,提高铝合金的表面硬度和耐磨性,经过适当的着色处理后具有良好的装饰性能。铝及其合金阳极氧化膜着色技术可分为3 种:化学染色、电解着色及电解整体着色。化学染色是利用氧化膜层的多孔性与化学活性吸附各种色素而使氧化膜着色,根据着色机理和工艺可分为有机染料着色、无机染料着色、色浆印色、套色染色和消色染色等。电解着色是将阳极氧化后的铝及其合金在含有
金属
      盐的水溶液中进行交流电解,在氧化膜多孔层的底部沉积化合物,由于电沉积物对光的散射作用而呈现各种色彩。电解整体着色指铝及其合金在阳极氧化的同时被着色,其特点是氧化与着色一步完成,着色膜具有良好的耐光性、耐热性、耐蚀性及耐磨性。电解整体着色又分为自然发色、电解发色和电源发色法,其中电解发色占主导,自然发色次之,电源发色正在开发中。经过40 年的开发研究,电解着色不断向深度和广度发展。由一般的防护-装饰用途发展具有特殊物理化学性质的功能膜;由单盐着色发展到混合盐着色;由单一均匀色发展到多彩色、多感色等等。当前使多孔氧化铝膜朝着功能化方向发展的研究主要从两方面着手,一个是利用它的多孔结构,研制新型的超精密分离  染色后的阳极氧化铝膜;另一个是通过在其纳米级微孔中沉积各种性质不同的物质