铝材特种技术处理—阳极氧化工艺.ppt

铝材特种技术处理 贾陈忠2011 12 1 7 1概述 本章主要讲述硫酸阳极氧化工艺和其他酸氧化工艺 重点了解硫酸阳极氧化工艺过程及其原理 最后了解一些典型氧化工艺方法及其过程 7 2硫酸阳极氧化工艺 定义 以铝为阳极置于硫酸电解液中 利用电解作用 使铝表面形成阳极氧化膜的过程成为硫酸阳极氧化 目前大部分的硫酸阳极氧化采用直流电 与其他酸阳极氧化相比较 有以下优势 生产成本低 膜的透明度高 耐蚀性和耐磨性好 电解着色和化学染色容易 硫酸氧化膜是多孔型 且无色透明 不受本色的影响 在电解着色过程中 金属离子能从其孔底析出而发色 使色泽美观 耐光和耐气候性好 在化学染色中多孔型膜吸附力强 容易使染色液渗入到膜孔中去 发生化学作用或物理作用 染成各种鲜艳的颜色 硫酸阳极氧化工艺规范 1 槽液配制 确认氧化槽 酸泵 热交换器 管道和阀门等不流渗 彻底清洗槽子 包括管道和阴极等 最后用去离子水冲洗一遍 按槽内所配溶液体积计算硫酸用量 槽内先加入约四分之三高度工作液位的去离子水 然后启动搅拌和冷却装置 缓慢加入硫酸 一般不使溶液温度大于35 添加0 1g L铝离子 以硫酸铝或部分氧化老槽液形式加入 补充去离子水至工作液位 当溶液温度冷至约20 时 关闭搅拌和冷却装置 取样分析硫酸含量 符合要求即可生产 一般刚开槽生产 硫酸浓度去略低于规定浓度下限 在配制溶液时 切不可先加入浓硫酸 在将水加到浓硫酸中 不然会发生爆炸 附加 去离子水 去离子水 deionizedwater 是指除去了呈离子形式杂质后的纯水 去离子水的处理步骤从自来水到去离子水一般要经过几步处理 1 先通过石英砂过滤颗粒较粗的杂质2 然后高压通过反渗透膜3 最后一般还要经过一步紫外杀菌以去除水中的微生物4 假如此时电阻率还没有达到要求的话 可以再进行一次离子交换过程最高电阻率可达到18兆 相对而言 蒸馏水只是先气化再冷凝 其纯度如电阻率一般不如纯度高的去离子水 半导体工业中用的大多数是高纯度的去离子水 蒸馏水是指用蒸馏方法制备的纯水 去离子水制取工艺及其特点 1 离子交换树脂制取去离子水的传统水处理方式 其基本工艺流程为 原水 多介质过滤器 活性炭过滤器 精密过滤器 阳床 阴床 混床 后置保安过滤器 用水点 特点 污染比较大 自动化程度低 初期投入低 2 反渗透水处理设备与离子交换设备进行组合制取去离子水的方式 其基本工艺流程为 原水 多介质过滤器 活性炭过滤器 精密过滤器 反渗透设备 混床 超纯水箱 超纯水泵 后置保安过滤器 用水点 特点 污染小 自动化程度高 初期投入中等 价格适中 3 反渗透设备与电去离子 EDI 设备进行搭配制取去离子水的的方式 这是一种制取超纯水的最新工艺 也是一种环保 经济 发展潜力巨大的超纯水制备工艺 其基本工艺流程为 原水 多介质过滤器 活性炭过滤器 精密过滤器 反渗透设备 电去离子 EDI 超纯水箱 超纯水泵 后置保安过滤器 用水点 特点 环保 自动化程度高 初期投入大 价格相对比较贵 硫酸阳极氧化工艺规范 2 槽液维护和工艺条件 防止前道中和槽液带入氧化槽 对槽液要定期进行分析 一般只分析游离硫酸和铝含量 槽液页面上的漂浮物和油污应及时清除 脱落在槽液中的铝工件和杂物应及时捞起 氧化槽液沉淀物较少 一般只需一年倒槽清底一次 此时应刷洗或更换阴极板 硫酸阳极氧化工艺条件参数见下表 典型工艺流程 1 浸泡工艺 加温除油 CT 765 CT 760C 水洗 水洗 酸洗 水洗 水洗 铁系磷化 LF 326 LF 327 82 4 水洗 水洗 常温除油 CT 710 CT 711 CT 760 水洗 水洗 酸洗 水洗 水洗 表调 BT 10A BT 10C 锌系磷化 LZ 301 LZ 308 水洗 水洗 2 喷淋工艺 热水洗 预除油 CT 752B CT 753 主除油 CT 752B CT 753 水洗 水洗 表调 BT 10A BT 10C 锌系磷化 LZ 301 LZ 3301 LZ 3309 水洗 水洗 纯水洗 3 游浸线工艺 热水洗 喷淋 预脱脂 喷淋 主脱脂 游浸 水洗 游浸 水洗 喷淋 表调 先游离再喷淋 磷化 游浸 水洗 游浸 水洗 喷淋 纯水洗 烘干 涂装 4 铝材化学氧化工艺 除油出光 CT 705 CT 5705 水洗 水洗 化学氧化 AL 505 AL 5508 水洗 水洗 纯水洗 5 铝材阳极氧化工艺 上挂 除油 CT 705A CT 903 CT 900 CT 901 喷淋 水洗 碱蚀 NaOH CT 908 喷淋 水洗 酸洗出光 HNO3 CT 911 喷淋 水洗 喷淋 水洗 硫酸阳极氧化 H2SO4 CT 920 水洗 热水封孔 水洗 喷淋 烘烤 检验 下挂 阳极氧化工艺参数的影响因素 1 硫酸浓度 硫酸浓度高 对氧化膜的溶解作用大 形成的阻挡层则薄 维持一定电流密度所需的电压降低 反之 阻挡层则厚 所需的电压升高 2 槽液温度 在阳极氧化过程中 部分电能会转化为热量 因此必须槽液进行冷却降温 以维持一个适宜的温度范围 3 氧化电压 阳极氧化的氧化电压确定氧化膜的孔径大小 低电压生成的膜孔径小 孔数多 而高电压使膜孔径大单孔数少 4 氧化电流密度 硫酸溶液中的铝离子和杂质的影响 1 铝离子在设定氧化电压下 铝离子铝含量会对电流密度产生影响 电流密度随铝含量的升高二减小 2 阳离子铁 锰 铜 镍等 铁 是一种有害杂质 主要来