铝阳极氧化工艺.docx

1、铝阳极氧化工艺铝阳极氧化工艺铝阳极氧化工艺第一部分工艺流程一、工艺流程及工艺条件1、铝阳极氧化处理流程如下:脱脂水洗2（酸蚀水洗2）碱蚀水洗2中和锡盐着色（红底香槟色系）单锡盐着色（古铜色系）水洗2氧化水洗2镍锡盐着色（古铜色系）硒盐着色（钛金色系）锰盐着色（金黄色系）水洗2封闭水洗水洗（或热水洗）晾干纯水洗电泳纯水洗纯水洗滴干烘烤二设备材质：管道材料：PVC槽体材料：PVC或PP第二部份化工工艺1槽液组成及化学品简介第一步：脱脂选用化学品：PotencerAC酸性脱脂剂AC是为铝及铝合金设计的专业清洗配方。适用于常温浸渍脱脂。对铝材的侵蚀很小，但能有效清除表面的各种油污，及去除自然氧化膜，且

2、不会如碱蚀产生大量气体和黑污。对水质要求低，水洗容易。低泡沫、避免脱脂槽泡沫过多而溢流。使用条件：AC浓度：47%（体积比）时间：210分钟（视油污及处理流程而定）温度：2030开槽方法：先加入槽体积一半的水，然后加入计算量的AC，搅拌5min左右，再补加水至规定体积。第二、三步：自来水水洗第四步：酸蚀选用化学品：PotencerC-11PotencerC-11是精心研发使用于铝材酸蚀砂面作业中。能快速整平、消除铝材表面的模具痕，获得美观的磨砂外观，并可大量降低铝材损耗。使用条件：开槽浓度：PotencerC-1180160克/升；温度：常温50。时间：36分钟。须使用过滤设施。开槽方法：先加

3、入槽体积一半的水，然后在搅拌下慢慢加入计算量的C-11，再补加水至规定体积。控制温度在规定范围，放一根废铝材反应30min左右，取出，即可试生产。第五、六步：自来水水洗（第四、五、六步在有的厂家没有应用）第七步：碱蚀选用化学品：PotencerADD及氢氧化钠PotencerADD添加于碱蚀槽中，能强化梨面效果、减少铝泥结晶、延长溶液寿命，从而避免时常更换槽液。相对目前许多公司多则两三个月，少则数日的槽液更换频率，使用ADD后可有效减少维护工作，节省人力费用及降低废水处理量。使用方法：浓度：ADD2030g/l；NaOH（F）4070g/l。温度：5060。时间：315min（视要得到的铝材表

4、面状况而定）。添加：请按“烧碱ET51”添加。开槽方法：可采用下述两种方法之一。1取三分之一经沉槽过的旧碱蚀液，加入计算量的ET，加入水使之约为槽体积的80%，加入45g/l的氢氧化钠，再补加水至规定体积。控制温度在规定范围，即可试生产。在生产过程中，当Al3+70g/l时,游离碱请控制在低范围,温度请控制在低范围。当游离碱小于50g/l必须补加氢氧化钠和ET，补加比例为：每补加5kg氢氧化钠同时需补加1kg的ET。2在槽中加入一半的水,加入约120g/l氢氧化钠,(注意:氢氧化钠溶解时会放出大量的热,需在搅拌下慢慢加入氢氧化钠,当氢氧化钠完全溶解再作下一步),加入计算量的ET,取熔铸时的铝屑

5、(约33g/l)加入槽中反应,使铝离子达到30g/l以上。铝屑的加入要求少量多次加入，要控制反应速度，不要使溶液溢出，时间可能需一天以上。补加水至规定体积，控制温度在规定范围，即可试生产。在生产过程中，当Al3+70g/l时,游离碱请控制在低范围,温度请控制在低范围。当游离碱小于50g/l必须补加氢氧化钠和ET，补加比例为：每补加5kg氢氧化钠同时需补加1kg的ET。第八、九步：自来水水洗第十步：中和选用化学品：硝酸使用方法：浓度：2040%。温度：常温。时间：13min。注意需先加入水至槽中，再加入硝酸。建议使用HNO3。第十一、十二步：自来水水洗第十三步：氧化选用化学品：硫酸使用方法：H2

6、SO4:160180g/lDA:130150A/m2U:1418vT:201t:视膜厚要求Al3+:515g/l开槽方法：先加入槽体积三分之二的水，然后在搅拌下加入计算量的硫酸。(注意：需先加入水至槽中，再慢慢加入硫酸)。加入计算量的硫酸铝（约50g/l），完全溶解后再补加水到规定体积,控制温度在规定范围，即可试生产。第十四、十五步：自来水水洗第十六步：着色单锡盐着色（古铜色系）选用化学品：硫酸、硫酸亚锡、PotencerDTRM-2PotencerDTRM-2为铝材电解发色处理搭配硫酸亚锡使用的添加剂，有效的防止硫酸亚锡氧化，抑制硫酸亚锡消耗量，防止槽液浑蚀；发色速度快；颜色均匀；色泽亮丽；

7、可发颜色，从仿不锈钢色、香槟、古铜到黑色等不同颜色；绝佳的化学平衡，稳定性高，使用寿命特长。使用条件：浓度：硫酸亚锡：715g/lDTRM-2：3050 g/lH2SO4（F）：815 g/l温度：2226时间：视色泽要求。电压：1418v镍锡盐着色（古铜色系）选用化学品：硫酸、硫酸亚锡、硫酸镍、PotencerDTRM-2PotencerDTRM-2为铝材电解发色处理搭配硫酸亚锡使用的添加剂，有效的防止硫酸亚锡氧化，抑制硫酸亚锡消耗量，防止槽液浑蚀；发色速度快；颜色均匀；色泽亮丽；可发颜色，从仿不锈钢色、香槟、古铜到黑色等不同颜色；绝佳的化学平衡，稳定性高，使用寿命特长。使用条件：浓度：硫酸

8、亚锡：715g/l硫酸镍：1525g/lDTRM-2：3050 g/lH2SO4（F）：815 g/l温度：2226时间：视色泽要求。电压：1418v开槽方法：先加入槽体积60%的水,然后在搅拌下加入计算量的硫酸,在搅拌下分批加入计算量硫酸镍(最好用小槽将硫酸镍完全溶解后加入),要使硫酸镍完全溶解后才能作下一步。控制温度在规定范围，加入DTRM，补加水到规定体积，用小槽或桶取刚配制的溶液分多次将硫酸亚锡溶解后加入。加入2kg硫酸铝，即可试生产。硒盐着色（钛金色系）选用化学品：PotencerGDPotencerGD为铝材电解着钛金色剂，可单独及配合添加剂使用,其着色性能稳定，当与添加剂配合时、

9、可得到一系列的优美的钛金色。使用条件：浓度：PotencerGD：2030 g/l添加剂:010g/l温度：2550时间：35min锰盐着色（金黄色系）选用化学品：PotencerElectroglodPotencerElectroglod普德金黄色系统是一金黄色二次电解系统，其特色为发色快速，发色后颜色不易褪色，耐候性亦佳。其为“ElectrogldGS”与“ElectrogldAS”两种，操作及控制简单，发色成本较一般电解发色为低，本系统有极度佳的发色力，发色均匀，即使同物件因电流密度之不同都能均匀地发色。使用方法：浓度：GS3.54.5%AS1.52.5%温度：2035时间:35min电

10、压:1218v说明：阳极处理对整个发色性影响极大，适当的阴/阳面积比，可使厚薄误差控制在3MIRCON（百万分之一厘米）以下，并且保持电压，电流密度，温度都相同，如此处理可确保阳极之孔隙一般大，控制其发色均匀性佳。铝含量维持在20g/l以下，最佳为15g/l。锡盐着色（红底香槟色系）选用化学品：硫酸、硫酸亚锡、PotencerDTRM-2、PotencerDTRM-RPotencerDTRM-2、PotencerDTRM-R为铝材电解发色处理搭配硫酸亚锡使用的添加剂，有效的防止硫酸亚锡氧化，抑制硫酸亚锡消耗量，防止槽液浑蚀；发色速度快；颜色均匀；色泽亮丽；可发特殊的红底香槟色，使用寿命特长。使

11、用条件：浓度：硫酸亚锡：715g/lDTRM-2：30 g/lDTRM-R：515 g/lH2SO4（F）：1520 g/l温度：2226时间：视色泽要求。电压：1418v第十七、十八步：自来水水洗第十九步：封闭选用化学品：PotencerSEPotencerSE是本公司精心研发的铝材氧化膜强效封孔剂，因其在封孔作业中，比一般封孔剂具更快、更好、更省的功效，故命名为强效封孔剂。开槽条件：封白料：SE：34g/l添加剂SCO：0.5g/lPH：5.16.3温度:1535封青底：SE56g/lPH：5.16.3温度:1535开槽方法：先加入槽体积三分之二的水,用小槽或桶分多次将SE溶解后加入。补加

12、水到规定体积，即可试生产。第二十步：自来水水洗第二十一步：自来水水洗(建议使用约60热水)第二十二步：晾干注:在使用电泳的工艺中,水洗要用去离子水或其他纯净水,且要严格控制水的PH值,电泳工艺请咨询其他供应商。2反应原理和生产管理、脱脂PotencerSPC含有复合酸和表面活性剂，酸会同Al和表面的Al2O3反应，产生的气体将油污剥离，油污同表面活性剂作用被乳化，分散到槽液中，达到去除油污的自然氧化膜的目的。A表面有大块油污、特殊污垢或严重碰伤、划伤的物料，应先进行打磨、擦洗（注：如用丙酮等除去油性箱头笔迹）。B生产每进行四个小时，检查槽内液位，使之保持正常水平；清除液面上的浮油、铝屑等污垢；

13、同时取样检测药液浓度，及时补充至规定范围。C脱脂槽长期使用，会积累污垢，生产进行3-4个工作周后，应将脱脂槽清理一次。（2）、酸蚀当酸蚀液与铝型材接触的极短时间内迅速反应生成络合物，这种络全物有一定的稠度，容易粘附在铝基体表面，形成一种保护膜。此膜于凸处较薄，在凹处较厚。使厚薄处接触的酸蚀液几率不同，凹凸处的溶解速度不同，最终达到消除挤压纹，平整表面的目的，使铝型材获得表面细腻、均匀、色泽柔和的砂面效果。主要反应如下：3F+AlAlF36F+AlAlF63-AlF63-+Al2O3+H2OAL3（OH）3F6+3OH-生产时，检查槽内液位，使之保持正常水平；同时取样检测药液，及时补充至规定范围

14、。最好有过滤设备。生产进行1-3个月后，清理酸蚀槽。（3）、碱蚀氢氧化钠与铝发生反应，消除铝材的挤压纹及划痕，使铝材表面平整；氢氧化钠过低，难消除铝材的挤压纹及划痕，过高，则会产生过腐蚀。生产时，检查槽内液位，使之保持正常水平；同时取样检测药液，及时补充至规定范围。主要反应如下：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O2Al2NaOH2H2O=2NaAlO2H22NaAlO24H2O=2Al（OH）32NaOH2Al（OH）3=Al2O33H2O（4）、中和硝酸与碱蚀过程中产生的黑膜反应，生成可溶于水的盐，同时中和过多的碱。主要反应如下：OHH=H20（5）、氧化铝在硫酸电解液中，阴极上发生

15、氢离子还原反应，生成氢气。阳极上生成氧，进而与铝作用形成无水氧化铝薄膜。主要反应如下：2H2eH22Al3H2O6eAl2O36H热量为了保证氧化膜的一致，要严格控制硫酸及铝离子的含量，同时要保证温度在控制范围，当槽液发生变化时，要及时进行调整。（6）、电解着色电解着色法本质上与电镀相似，是通过电解把金属盐溶液的金属离子沉积在阳极氧化膜的针孔底部，光线射到此类金属粒子上时发生漫散射，而使氧化膜呈现颜色。A单锡盐着色（古铜色系）同一根极棒上不要同时处理不同成份的铝材，挂具材料的选用要与处理工件的材料相同。每批加工件最好按标准色板进行比对。保证电流密度及电压一致。严格控制PH在1左右。要控制好着色

16、安定剂及锡盐的含量。最好要有过滤设备。B镍锡盐着色（古铜色系）同一根极棒上不要同时处理不同成份的铝材，挂具材料的选用要与处理工件的材料相同。每批加工件最好按标准色板进行比对。保证电流密度及电压一致。严格控制PH在1左右。要控制好着色安定剂及锡盐的含量。最好要有过滤设备。C硒盐着色（钛金色系）保证电压一致。严格控制着色时间。控制着色温度在2535。要保证氧化膜的厚度一致。D锰盐着色（金黄色系）高锰酸钾为强氧化剂，很不稳定，开槽浓度不宜太高。（7）、封闭阳极化膜是带正电荷的,浸入封闭液后负电性很强的F-对膜起电中和作用,有利于Ni2+向孔内扩散和水解;另一方面F-与氧化膜作用而发生溶解,生成氟铝络

17、合物导致孔内Al3+积累和pH升高,Ni2+、AlF63-、OH-作用生成Ni（OH）2、Al（OH）3混合物沉积。与Al2O3反应生成的Al3+产生水合Al(H2O)63+,其浓度达到一定值时离子间发生缔合水解浓缩,最后转化为稳定相AlOOH(Al2O3)。封闭剂中有机物与Al3+可形成有保护作用的化学转化膜。SE在封闭时对Ni2+要求(F-0.25g/l)试验时Ni2+0.6 g/L封闭速度显着降低,封闭时间成倍增加,当Ni2+在0.61.8g/L,封闭速度正常;SE在封闭时对F-要求(Ni2+0.6g/L)试验时F-0.25g/L封闭速度显着降低,封闭时间成倍增加,在0.251.5g/l

18、时封闭正常。SE在长期使用中的pH值变化SE新配槽液(35 g/L)pH值在5.15.2之间,此时不用调节pH即可正常生产,随着生产进行pH会慢慢上升,长期使用可保持pH在5.56.5之间,3常见问题分析及处理措施、脱脂效果不佳a适当提高AC浓度。b适当延长时间。c及时更换槽液。d及时更换脱脂后的水洗槽液。、酸蚀砂面过粗或出现过腐蚀。a酸蚀添加剂C-12不足，正常补充。b氢氟酸或氟化氢铵过多，降低酸蚀槽的浓度。c温度过高。d时间过长。（3）、碱蚀不良a脱脂未尽，按（1、）叙述处理b脱脂后水洗不够，可适度加大溢流c游离碱过高或过低，调整到正常范围即可。d温度过高或过低，调整到正常范围即可。e锌杂

19、质过多，需加入沉锌剂。f碱蚀剂加入过低。（4）、氧化膜不良a、前处理不良，加强前处理的质量。b、硫酸浓度过高或过低，请控制浓度在165g/l左右。c、温度超过了22。d、铝离子过多，请控制在515g/l。（5）、着色不良a、氧化膜的厚度不一致，加强氧化的质量控制。b、硫酸亚锡过低，请控制浓度在适当范围。c、温度超过了25。d、铝离子过多，请控制在5g/l以下。e、着色添加剂控制不当。f、着钛金色时温度及电压不当。g、锰盐着色时温度及电压不当。（6）、封闭不良a、氟含量太低。b、镍含量过低，请控制浓度在适当范围。c、温度小于10。d、时间太少。4质量检测、氧化膜的检测按国家标准“B/T14952

20、.1394铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜检验方法”执行。、其它事项按国家标准“B/T5237.22000铝合金建筑型材第二部分阳极氧化、着色型材”执行。5、槽液分析酸脱脂（AC）槽之管理与分析一、AC浓度的分析以移液管移取20ml样品于250ml三角瓶中，加纯水50ml，再加0.1%的酚酞指示剂3滴,以0.5mol/L的标准氢氧化钠溶液滴定,当溶液刚好由无色变为粉红色,并保持30秒不褪色为终点,记录消耗氢氧化钠的体积数V.计算:AC%=V0.265f.f=NaOH的实际浓度0.5Al3+之分析一、原理：在含氟溶液中，铝离子优先与氟结合；采用酸碱滴定法测试铝离子时，与氟结合的铝离子因不参加酸碱反应

21、，不消耗碱标准溶液，测试结果会出现大的误差。将硫酸加入待测液，加温至沸腾，使氟与氢结合并在高温下以氢氟酸形式蒸发，铝离子与硫酸根结合而以硫酸铝形式留在待测液中，这样就可采用酸碱滴定法测试铝离子。二、测试：取50毫升试样于250毫升烧杯中，加入20%硫酸20毫升，在通风柜中加热至沸腾，保持10min；冷却至室温，再转移到100ml容量瓶中，定容。此为工作液。取10毫升工作液（相当于5毫升试样）于250毫升锥形瓶中，加入70毫升蒸馏水及数滴P.P（酚酞）指示剂，以1.0mol/l-NaOH滴定,当溶液由无色变为粉红色30秒钟内不退时为终点,并记录滴定所使用毫升数为V1。另取10毫升工作液（相当于5

22、毫升试样）于250毫升锥形瓶中，加入70毫升蒸馏水及数滴P.P（酚酞）指示剂，加3gKF，充分摇匀。以1.0mol/l-NaOH滴定,当溶液由无色变为粉红色30秒钟内不退时为终点,并记录滴定所使用毫升数为V2。计算:Al3+(g/l)=N（V1V2）1.8注：此方法可应用于普德公司的CRY、CL-18、AC、ST、A-47等槽液中的铝离子测定。酸脱脂（ST）槽之管理与分析一、ST浓度的分析以移液管移取20ml样品于250ml三角瓶中，加纯水50ml，再加0.1%的酚酞指示剂3滴,以0.5mol/L的标准氢氧化钠溶液滴定,当溶液刚好由无色变为粉红色,并保持30秒不褪色为终点,记录消耗氢氧化钠的体

23、积数V.计算:ST%=V0.53f.f=NaOH的实际浓度0.5犁面（碱蚀）槽之分析一、NaOH(F)、NaOH（T）含量及铝含量之分析1吸取5.00ml试样于250ml之锥形瓶中.2续加入30ml酒石酸钾钠溶液及50ml蒸馏水。3加入34滴P.P指示剂,此时溶液为红色.4以1.0mol/l的HCl标准溶液滴定,滴定至溶液红色消失为终点,记录滴定毫升数记为V1。5上液加入25克之氟化钾(KF),此时溶液又再呈现红色,再以1.0mol/l的HCl标准溶液滴定,滴定至溶液红色消失。6再将上溶液加入0.51.0克之KF,搅拌溶解之,若无粉红色产生则表示为终点.如仍有粉红色出现则继续滴定至粉红色消失,

24、记录5.6.步骤滴定所使用之毫升数为V2。计算:NaOH（T）(g/l)=40V15f铝含量(g/l)=27V215fNaOH（F）(g/l)=40(V1V23)5ff=HCl的实际浓度1.0二、ADD含量之分析a)吸取50ml试样置于1升烧杯中,加入300400毫升蒸馏水.b)以浓盐酸调整PH等于2.0左右.c)以淀粉为指示剂,0.1mol/l碘液(1/2I2)滴定,滴定至蓝色产生时为终点.(因淀粉指示剂易酸解,故一边滴定一边再添加)d)记录终点时所使用碘液之毫升数,记为C.计算:ADD(g/l)=11.35C中和槽中硝酸的分析称取M约为10.000g样品，溶于约30ml水中，以100ml容

25、量瓶定容.移取20ml稀释液于250ml锥形瓶中，加水50ml，加3滴甲基红指示剂，以0.5N的NaOH标准溶液滴定至溶液刚变橙色为终点，记录为V。计算：HNO3%=V24.23M阳极处理槽之分析一、硫酸总量的测定取5毫升试样于250毫升锥形瓶中，加入70毫升蒸馏水及数滴P.P（酚酞）指示剂，以1.0mol/l-NaOH滴定,当溶液由无色变为粉红色30秒钟内不退时为终点,并记录滴定所使用毫升数为V1。计算:总硫酸(g/l)=NV19.8二、游离硫酸的测定铝含量在27g/l以内。取5毫升试样于250毫升锥形瓶中，加入70毫升蒸馏水及数滴P.P（酚酞）指示剂，加3gKF，充分摇匀。以1.0mol/

26、l-NaOH滴定,当溶液由无色变为粉红色30秒钟内不退时为终点,并记录滴定所使用毫升数为V2。计算:游离硫酸(g/l)=NV29.8三、硫酸和铝的联合测定计算:硫酸(g/l)=NV29.8Al3+(g/l)=N（V1V2）1.8四、草酸的测定取5毫升试样于250毫升锥形瓶中，加入50毫升蒸馏水及11的硫酸溶液15毫升，加热至6070，以0.1mol/l-高锰酸钾滴定至粉红色30秒钟内不退时为终点,并记录滴定所使用毫升数为V。计算:草酸(g/l)=6.3V发色槽之分析(A)硫酸镍浓度取试样5毫升于250ml锥形瓶中并加入50ml蒸馏水。加入3ml浓氨水及数滴MX指示剂,此时溶液为橙黄色。将上溶液

27、用0.1mol/L-EDTA滴定,直至溶液变为紫红色为终点.记录终点时EDTA毫升数。硫酸镍(g/L)=EDTA毫升数5.2(B)硫酸亚锡浓度试样10毫升于250ml锥形瓶中并加入50ml蒸馏水。续加入15ml浓盐酸及一小勺NaHCO3,及12毫升淀粉指示剂。以0.1mol/L(1/2I2)碘液滴定之,终点时溶液为蓝色,记录终点所使用碘液之毫升数。硫酸亚锡(g/l)=碘液使用毫升数1.074（C）游离酸取试样25ml于250ml烧杯,并加入100ml蒸馏水。以PH计直接置入上溶液中并以1.0mol/L-NaOH滴定,直至PH=2.1时,记录NaOH之用量为A。游离酸(g/l)=1.96Af（D

28、）总酸取试样25ml于250ml烧杯,并加入50ml蒸馏水。以PH计直接置入上溶液中并以1.0mol/L-NaOH滴定,直至PH=8.2时,记录NaOH之用量为B。总酸(g/l)=1.96Bf（E）铝含量备两个250ml锥形瓶,分别置入10ml试样及50ml蒸馏水,再各滴入数滴P.P.指示剂。取其中一瓶以1.0mol/L-NaOH滴定至粉红色,记录用量为A。取另一锥形瓶加入一勺KF并使其溶解,用1.0mol/L-NaOH滴定,记录终点时NaOH的用量为B。铝含量(g/l)=(A-B)0.9f（F）DTRM-II着色安定促进剂的分析取试样25ml于250ml容量瓶稀至刻度，此为A。取A50ml于

29、锥形瓶内，加入8.5mlHgCl2溶液，以小滴管沾一小滴溶液于碘化钾淀粉试纸上，观其是否为橙色，如为黄色则再多加12mlHgCl2，溶液直到橙色出现为止。以0.1mol/LNaNO2滴定,经15秒后滴一小滴于试纸上,直至试纸上有蓝晕出现,并持续12分钟后滴于试纸上还能有蓝晕出现为终点,记录NaNO2使用毫升数.安定剂DTRM含量(%)=NaNO2使用ml数1.43HgCl2的配制:取4gHgCl2溶于100ml蒸馏水中,混合均匀即可。封闭槽（SE）分析方法一、SE的测定：用移液管吸取冷封液15ml，加水50ml100ml；加10mlPH=10缓冲溶液，以紫脲酸铵为批示剂，用0.05NEDTA溶

30、液滴定，由黄色变成紫红色为终点，设消耗体积为V，则：SE（g/l）V0.738二、F-的测定：1、标准溶液的配制：以分析纯氟化钠配制成含F-为0.1mol/l,0.05mol/l,0.01mol/l,0.005mol/l的系列标准溶液。2、用移液管分别移取20ml的0.1mol/l,0.05mol/l,0.01mol/l,0.005mol/l的系列标准溶液于4个50ml塑料杯中，分别加入20mlTISAB缓冲溶液，按F-浓度由低至高，分别插入电极，并在磁力搅拌器搅拌3min后，读取电位值E1，E2，E3，E4。3、F-浓度的对数值作横坐标，所测得的电位值E作纵坐标，描标准曲线。4、移液管分别移取20ml样品放入50ml塑料杯中，加20mlTISAB，按上读取电位值E。依所得的电位值E在标准曲线上查出对应的对数值，再换算成F-浓度。封闭槽（C-28）分析方法