改善 铝材阳极氧化出产工艺避免铝门窗氧化膜爆裂

媒介

跟着 建筑铝合金型材逐步 普及，阳极氧化铝型材因用于平易近 用建筑的铝门窗而被人们所熟知。且氧化膜具有抗蚀、耐磨、吸附、绝缘、经久耐用、平安 无毒等良好特征 ，因此 愈来愈 融入人们的平常 糊口中。膜厚在20μm以上的阳极氧化膜在炎天 高温长时候 曝晒的情形 下，外观会有曝裂现象泛起 ，雪白 料会较清楚 地显现出来。针对此现象，从临盆 工艺角度来阐明、解决，避免此异常现象对铝门窗的利用 发生 不良影响。

阳极氧化是将铝型材作为阳极置于硫酸电解质溶液中，在直流电的感化 ，氧离子与铝基材外观发生化合感化 使其构成 AL2O3膜层。铝的阳极氧化本色 就是水的电解感化 。

在阴极上的反映：

在阳极上的反映：

铝型材与其电解感化 析出的氧离子，生成无水氧化铝膜AL2O3。

构成 氧化膜的反映：

氧化膜由Al2O3?H2O、多孔层、反对 层三种布局组织构成 。由于氧化铝离子的体历年 夜 于铝原子，所以在最初几秒钟所生成的氧化膜完全笼盖 了铝外观，此时生成的是致密无孔、电阻较高的氧化膜内层—反对 层，而硫酸电解液是一种强酸性溶液，对生成的氧化膜有消融 感化 ，故氧化膜的生成是不平均 的，氧化膜边发展 边消融 ，电场感化 下就构成 了多孔氧化膜—多孔层。阳极氧化进程 中，反对 层既络续转化成多孔层，同时又络续朝铝金属内部标的目的从新 生成 ，其厚度几近 保持 不变，而多孔层却在络续增厚。氧化膜中均含有水，但均为结晶水。

氧化膜厚度在20μm以下，在正常临盆 工艺节制 下，其耐热裂是很少泛起 异常的，只有氧化膜厚度在20μm（含20μm）以上才轻易 泛起 热裂现象。

阳极氧化膜在20μm以上的临盆 节制

1.阳极氧化

阳极氧化时电解槽液一般节制 在18℃～22℃。电解槽温度低时，铝型材外观电解构成 的氧化膜变硬、变脆。检测加温时氧化膜泛起 热裂纹的概率 增年夜 。电解槽温度高时，非晶型多孔的Al2O3膜变松散 、孔径增年夜 ，检测加温时泛起 裂纹的概率 减小。

电流密度节制 太高 和氧化时候 太长 时，Al2O3膜变硬变厚，泛起 裂纹的概率 增年夜 。因膜厚越高抗裂机能 越差，在知足 定单 要求的条件 下尽可能 削减 膜厚的误差 。不但 能有用 地节制 临盆 本钱 ，下降 耗损，还提高抗裂检测及格 率。

2.封孔

氧化膜抗裂机能 另外一 个要害 节制 点就是封孔。封孔时发生 的Ni(OH)2在Al2O3膜孔中年夜 量沉积，填充其蜂窝状六棱体，从而到达 将氧化膜孔关闭 。当封孔后的热纯水洗时温度年夜 于80℃时，多半生成一水软铝水合物：

经化学反映临盆 的关闭 层呈松软的絮状。封孔处置终了 后依然 接收 空气中的水份 ，水合反映继续进行，构成 致密的氧化膜到达 真正封孔。若在封孔处置进程 中，封孔速度快、封孔效果欠好 的情形 下，抗裂检测加温时，因Ni(OH)2膨胀系数与Al2O3膨胀系数纷歧 样，关闭 层脱水接收 热量发生膨胀，将膜孔胀裂。

阳极氧化膜在20μm以上实验 数据

1.一般临盆 工艺节制 （表1），临盆 时代 在6～7月。

表 1

2.热裂性检测（表2）

表 2

2、氧化膜厚度均在20～28μm。

3.改良 后临盆 工艺的节制 (表3)，临盆 时代 在8月份。

表 3

4.热裂性检测（表4）

表 4

2、氧化膜厚度均在20～25μm。

竣事 语

一般临盆 工艺条件下临盆 的20μm以上的阳极氧化膜，在炎天 高温长时候 曝晒状况 下，外观会泛起 曝裂现象，迥殊是雪白 料外观可较清楚 看到，且影响利用 质量。本论文首要 针对此现象，阐述经由过程 阳极氧化临盆 工艺的节制 ，临盆 20～25μm氧化膜在温度到达 82℃时，氧化膜都不会泛起 曝裂。

经由 3个月的临盆 工艺实验 、检测中间 的批量检测，临盆 20～25μm厚的阳极氧化膜，临盆 工艺应严酷按工艺节制 ，曝膜的现象根基 上可以免 。

铝型材外观阳极氧化膜的性质

1、阳极氧化膜为二层布局，内层是纯度较高的三氧化二铝，致密的薄的玻璃状膜，厚度约0.01~0.05μm，硬度较高；外层是含水的三氧化二铝（Al2O3·H2O）膜。

2、氧化膜与基体连系 巩固，由于 氧化膜是由基体金属生成的，与基体金属结成为一个整体。

3、氧化膜孔隙多，孔隙成锥形毛细管状，孔径自内向外变年夜 。因此 ，它具有很好的吸附能力，易染成各类 色彩 ，增强 装潢 感化 ；与涂料结协力 强，适于作涂装底层；为提高耐蚀机能 ，应进行封孔处置。

4、氧化膜是绝缘体，当膜厚1μm时，击穿电压为25V；纯铝氧化膜的电阻率为109Ω/cm2。

5、氧化膜耐热机能 良好，耐热可高达1500℃，其热导率比金属低。

6、氧化处置后，工件的尺寸稍有增年夜 ，由于 三氧化二铝的体积比铝的体历年 夜 。

广东省属热带和亚热带季风天气 区，在进入干燥少雨冬季今后 ，临盆 工艺和条件在沟通 的情形 下，抗裂检测效果 会有所改变，所以临盆 时不成疏忽 了天气 的转变 。在冬季干燥少雨的情形 下，临盆 时需留意 ：

1、使封孔效果比夏日 略差一点，即提高封孔槽的PH值，削减 封孔时候 。

2、节制 氧化槽温度在尺度 局限 的上限值，即19℃～21℃。

3、尽可能 节制 膜厚误差 。

4、增添 热纯水洗时候 及温度。以上办法 可有用 削减 氧化膜爆裂泛起 的概率 。