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1、目 錄 l l一一陽極概述陽極概述 l l二二 . .陽極處理制作流程及原理陽極處理制作流程及原理 l l三三 . .陽極設備及挂具陽極設備及挂具 l l四四 . .陽極產品介紹陽極產品介紹 l l五五 . .陽極不良分析陽極不良分析 1 一.陽極概述 11 移動通訊產品對陽極氧化工藝的要求 a.很好的防護性與裝飾性 b.耐磨性,有較高硬度 c.色澤均一,膜層透明 d.外面面不允許的缺陷 2 12 陽極氧化工藝從電解液方面的分類 無機酸 硫酸系 鉻酸系 磷酸系 酸性電解質 有機酸 草酸系 磺基水揚酸等 混合酸 氫氧化鈉系 鹼性電解液 磷酸鈉系 磷酸二氫鈉系 氫氧化銨系 非水電解液 溶融電解液
2、硼酸甲酸胺系 3 13 應 用 飾物 化妝品 美容品 建材交通3c產品 4 二 .陽極處理制作流程及工作原理 21陽極制作流程 脫脂 化學拋光鹼性腐蝕 染色前處理 陽極氧化剝黑膜 染色 封孔 烘乾 5 22鋁陽極氧化的機理(1) 鋁及其合金陽極氧化時將工件挂在陽極,陰極用純鉛 板或鋁板,通入直流電,在陽極上鋁原子失去電子而氧 化:Al-3e Al3+,同時OH-電离6OH- 3H2O+3O2-.在電 場作用下,氧离子的擴散速度快,氧化膜是由于氧离子 擴散到陰擋層內部與鋁离子結合而形成的:Al3+3O2- Al2O3+399卡熱量. 氧化膜為雙層結構,內層為致密無孔的且少水的Al2O3 構成 ,
3、稱為陰擋層,外層是由孔隙和孔壁組成的多孔 層,氧化膜壁與水反應,同時由于化學結合式吸附電解 陰离子,所以氧化膜的總組成為Al2O3 .Al(OH).(SO4)2. 6 23鋁陽極氧化的機理(2) 氧化膜的生長是增長和溶解這對矛盾動作中發生和 發展的,通電的瞬間,由于氧和鋁的有很強的絕緣電 阻由于氧化鋁體積比鋁離子體積大發生膨脹,陰擋 層變得凹凸不平,這就造成電流分佈不均勻,凹處電 陰較小而電流大,凸處相反,是電流密度高的凹處在 電場作用下發生氧化膜的電化學溶解,以及硫酸浸 蝕產生化學溶解,凹處加深漸變成孔穴,繼而形成多 孔的氧化膜. 具有很多高孔隙率和吸附的氧膜,可吸附染料,經過 封閉之后,便
4、形成色彩較佳的裝飾性膜層. 7 A.脫脂:除去沖壓/拋光等工段殘余的油脂 皂化:脫脂液中的鹼與工件表面的油脂反應,生成水溶性的肥皂與甘油 (C17H35COO)3C3H5+3NaOH 3C17H15COONa+C3H5(OH)3 硬脂酸酯 鹼 肥皂 甘油 乳化:除去工件表面無法皂化的油與腊 B.鹼咬: B-1.除去工件表面原有之Al2O3不導電層 先進行: Al2O3 +OH- 2Al3+含Al+其它 后進行: Al+NaOH NaAlO2+H2+其它 B-2. 調節工件表面的亮啞度(鹼咬=鹼腐蝕,破壞工件表面平整性, 造成光線散(漫)射,影響外觀 C.剝黑膜:去除工件表面黑色水膜,主要成份為
5、HNO3.(室溫操作) 24 前處理 8 D.陽極氧化:利用電化學原理, 在鋁工件表面生成一層Al2O3膜,除了抗腐蝕,磨耗目的外, 還可以利用Al2O3陶瓷材料的多孔性,填充染料,達成著色的目的 D-1.陰極半反應 2H+2e- H2(氫氧) D-2.陽極半反應 Al Al 3+3e- () 2H2O O2+4H+4e- () 3O2+4Al 2Al2O3 () Al2O3膜生成 Al2O3+6H+ 2Al 3+3H2O () Al2O3膜 溶解 (), () 是互相競爭的反應,但當() , () 的反應速率相等時,即表示 Al2O3膜的生成與消失速率相同,膜厚不再增長,即使延長氧化時間,都
6、不再有變化 25陽極氧化 9 26鋁陽極氧化膜生成過程示意圖 10 20304050 4 8 20 22 60 24 時間/s 電壓/V 27鋁陽極氧化膜生成曲線 A.膜層生長 B.陰擋層形成 C.膜層穩定生成, 直到溶解與生長速 率達到平衡 11 28 染色前處理 Al2O3膜生成后,並不宜立刻染色,因為Al2O3 為無機物質,而染料為有機物質,兩者之間結合不 易.所以必須於染色前在工件表面覆蓋一層兼具無 /有機物質化性的即“界面活性剂,以利Al2O3染料結合 . 12 29 染 色 即將染料分子填充至Al2O3孔隙的過程,染料大致 上可分為有機與無機兩種,一般陽極用染料為有機性, 例煤碳綠所需的706,804兩種染料,結構如下: 13 Al2O3孔隙填充過染料后,如不加以處 理,放置一段時間后,孔隙中的染料會逐漸 析出或變色,為避免此現象發生, 染色后必 須將Al2O3孔隙加以封閉,即為封孔 (seal). 210 封 孔 14 三 .陽極設備及挂具 陽極 生產線（槽體，天車，水電供排水系統 ） 整流器 冰水機 烘干設備 鈦挂具 抽風裝置 15 陽極生產線主線 陽極生產用的挂具 16 陽極氧化的有關設備 17 四 .陽極產品介紹 后蓋產品前蓋產品 18 五 .陽極不良分析 51不良分析 19
