鋁的陽極化實驗裝置圖

❶ 鋁合金陽極氧化是什麼

所謂鋁的陽極氧化是一種電解氧化過程，在該過程中，鋁和鋁合金的表面通常轉化為一層氧化膜，這層氧化膜具有保護性、裝飾性以及一些其他的功能特性。從這個定義出發的鋁的陽極氧化，只包括生成陽極氧化膜這一部分工藝過程。

❷ 鋁陽極氧化工藝流程

一。發生在表面處理前的缺陷
1)缺陷名稱：條紋

定義：由於擠壓材的金屬成分不均勻，在腐蝕和陽極氧化發生的帶狀模樣。
現象：在腐蝕及陽極氧化處理時，發生的在擠壓方向上色調異常的帶狀模樣，一般在著色工序較顯著，但如加深腐蝕則不明顯。
原因：1.鑄棒的低倍和顯微組織不均勻。2.鑄棒的均勻化處理不充分。3.包含加工和熱處理的擠壓條件不恰當。
對策：1.鑄棒的細化結晶及凝固時冷卻條件的選擇2.恰當的擠壓條件。
2)缺陷名稱：大氣腐蝕
定義：材料在大氣中慢慢地發生的腐蝕
現象：通常，材料被大氣污染了的水沾濕，在表面生成三羥招石，因這部分難以表面處 理，與其他部分產生差別，從而殘留的痕跡。
原因：在表面處理前的材料附著了雨水、露水等水分的場合發生。受到氣溫、濕度、海鹽粒子，亞硫
酸等氣象因子的影響。
對策：1.表面處理前不要被水所沾濕。2.輕度的腐蝕加長鹼蝕時間即可消除。3.缺陷名稱：霧腐蝕
定義：表面處理前材料在酸霧、鹼霧中形成的點狀腐蝕。
現象：進行氧化和著色後，點狀腐蝕更明顯。
原因：擠壓後，直到表面處理的保管期間附著了霧，從而被腐蝕。
對策：①在沒有霧氣的場所保管。②在表面處理工序的附近保管的場合，要考慮風向等。③在霧氣易被污染的場合，要由乙烯樹脂軟片等來保護。
3）缺陷名稱：鋸切粉末附著
定義：附著在材料上的鋸切粉末未流走，而進入表面處理。
現象：材料鋸切時附著鋸切粉末，被原封不動地表面處理而發生的缺陷。
原因：材料鋸切時附著鋸切粉末，在前處理工序中未被洗去，而進行表面處理而發生的。
對策：①材料鋸切時鋸切粉末不要附著在材料上。②材料上附著了鋸切粉末要確實洗凈除去。
4）缺陷名稱：水斑
定義：水分在復合膜(漆膜/皮膜）界面，以及氧化膜的微細孔中浸透的結果，部分因水 而成沾濕狀態，氧化膜所保持的乳白色消失了，因增加了透明感而發生的點狀模樣。
現象：透亮的漆製品較明顯，著色產品周圍較深，成為銀色的具有透明感的點狀。即使 是光澤消失了的漆製品也發生但不明顯。和水接觸時間短的話材料一乾燥即消失。
原因：漆膜上水分附著，例如復合膜製品與復合膜製品之間長時間保持水分的場合
對策：烤乾終了後，留意材料的搬送和保管時不要附著水分。 另外，附著了水的場合要迅速除去。
溫洗條件強的話不明顯。

❸ 鋁失電子生成氧化鋁電極反應

（1）鋁的陽極氧化過程中，金屬鋁是陽極，碳棒是陰極，所以a是正極，故答案為：正極；
（2）鋁表面有氧化鋁，氧化鋁是兩性氧化物溶於氫氧化鈉溶液中反應生成四羥基合鋁酸鈉或偏鋁酸鈉，反應的離子方程式為：Al ₂ O ₃ +2OH ^- +3H ₂ O=2[A1（OH） ₄ ] ^- 或Al ₂ O ₃ +2OH ^- =2AlO ₂ ^- +H ₂ O，所以氫氧化鈉的作用是：除去鋁表面的油污和氧化膜，故答案為：除去鋁表面的油污和氧化膜；
（3）裝置圖分析鋁接電源正極在電解池中 做陽極失電子生成氧化鋁，電極反應為：2Al+3H ₂ O→Al ₂ O ₃ +6H ⁺ +6e ^- ；溶液中氫離子在陰極得到電子生成氫氣，電極反應為：2H ⁺ +2e ^- =H ₂ ↑；故答案為：2Al-6e ^- +3H ₂ O=Al ₂ O ₃ +6H ⁺ ；2H ⁺ +2e ^- =H ₂ ↑；
（4）用1%稀氨水中和表面的酸液，是和稀硫酸發生的反應，反應離子方程式為：NH ₃ •H ₂ O+H ⁺ =NH ₄ ⁺ +H ₂ O；
故答案為：NH ₃ •H ₂ O+H ⁺ =NH ₄ ⁺ +H ₂ O．

❹ 鋁合金陽極氧化處理實驗中工裝夾具的設計要求

你好！
鋁合金陽極氧化夾具可以用純鋁或者純鈦的，硬陽極化只能用純鋁的夾具。設計時注意裝上工件後在槽中不能產生氣袋。
如有疑問，請追問。

❺ 實驗室電解鋁的原理及實驗裝置

實驗室電解鋁的原理及實驗裝置
電解質中的離子常處於無秩序的運動中，通直流電內後,離子作定向運動（圖容1）。陽離子向陰極移動，在陰極得到電子，被還原；陰離子向陽極移動，在陽極失去電子，被氧化。在水電解過程中，OH在陽極失去電子,被氧化成氧氣放出；H在陰極得到電子，被還原成氫氣放出。所得到的氧氣和氫氣，即為水電解過程的產品。電解時，在電極上析出的產物與電解質溶液之間形成電池，其電動勢在數值上等於電解質的理論電解電壓。此理論電解電壓可由能斯特方程計算式中E0為標准電極電位（R為氣體常數，等於8.314J/(K·mol)；T為溫度(K)；n為電極反應中得失電子數；F為法拉第常數，等於96500C/mol；α1、α2分別為還原態和氧化態物質的活度。整個電解過程的理論電解電壓為兩個電極理論電解電壓之差。

❻ 鋁合金陽極氧化需要哪些設備

整流器、冷凍機、PVC槽和一些配套設備。當然還有一些化學原料。

❼ 鋁的陽極氧化反應實質

氧化膜的形成機理
在通電的條件下，水被電解，陽極析出氧，陰極析出氫氣：
H2O-2e→2H++[O]
陽極：2Al+3[O]→Al2O3
副反應：Al2O3+6H+→2Al3++3H2O
2Al+6H+→2Al3++3H2↑
陰極：2H++2e→H2↑

❽ 鋁陽極氧化的陽極結構

1) 陽極氧化膜的結構 陽極氧化膜由兩層組成, 外層稱為多孔層，較厚、疏鬆多孔、電阻低。 內層稱為阻擋層(亦稱活性層)，較薄、緻密、電阻高。 多孔的外層是在具有介電性質的緻密的內層上成長起來的。總體而言，陽極氧化膜是六角柱體的列陣，每一個柱體都要一個充滿溶液的星型小孔，形似蜂窩狀結構，孔壁的厚度孔隙直徑的兩倍。
(1) 阻擋層 阻擋層是由無水的AI2O3所組成, 薄而緻密, 具有高的硬度和阻止電流通過的作用。(2) 多孔的外層氧化膜多孔的外層主要是由非晶型的AI2O3及少量 的r-AI2O3.H2O還含有電解液的陰離子。
氧化膜的孔徑在100nm~200nm之間，氧化膜厚度10微米左右，孔隙率20%左右，孔距300~500nm之間。氧化膜的截面圖表明氧化膜孔基本上是管狀結構，氧化膜發生溶膜反應基本上是在孔的底部發生的。而一般的硫酸直流陽極氧化膜的孔徑是20nm左右，如果是12微米的氧化膜，那是多深的細管狀結構啊！假設這是一個直徑1m的井，那麼它的井深將有600m深。
氧化膜的絕大部分優良特性,如抗蝕、耐磨、吸附、絕緣等性能都是由多孔外層的厚度及孔隙率所決定的,然而這兩者卻與陽極氧化條件密切相關, 因此可通過改變陽極化條件來獲得滿足不同使用要求的膜層。膜厚是陽極氧化製品一個很主要的性能指針, 其值的大小直接影響著膜層耐蝕、耐磨、絕緣及化學著色能力。在常規的陽極氧化過程中, 膜層隨著時間的增加而增厚。在逹到最大厚度之後, 則隨著處理時間的延長而逐漸變薄, 有些合金如AI-Mg、AI-Mg-Zn合金錶現得特別明顯。因此, 氧化的時間一般控制在逹最大膜厚時間之內。
2) 陽極氧化膜的性質與應用 陽極氧化膜具有較高的硬度和耐磨性、極強的附著能力、較強的吸附能力、良好的抗蝕性和電絕緣性及高的熱絕緣性。由於這些特異的性能, 使之在各方面都獲得了廣泛的應用。
主要用途有：（1）提高零件的耐磨、耐蝕性、耐氣候腐蝕。（2）氧化生成的透明膜，可以著色製成各種彩色膜。（3）作為電容器介質膜。（4）提高與有機塗層的結合力。作塗裝底層。（5）作電鍍、搪瓷的底層。（6）正在開發的其它用途，太陽能吸收板、超高硬質膜、干潤滑膜、觸媒膜、納米線、在多孔膜中沉積磁性合金作記憶元件。

❾ 有誰知道實驗室用陽極氧化鋁的裝置是如何設計的

錯，鐵會變成亞鐵離子 錯誤氯化鋁是分子晶體，在加熱時不會電離，也就不會導電，更不能電離工業制鋁是採用電解熔融氧化鋁就是這個原因

❿ 鋁氧化的陽極氧化

鋁是比較活潑的金屬，標准電位-1.66v，在空氣中能自然形成一層厚度約為0.01～0.1微米的氧化膜，這層氧化膜是非晶態的，薄而多孔，耐蝕性差。但是，若將鋁及其合金置於適當的電解液中，以鋁製品為陽極，在外加電流作用下，使其表面生成氧化膜，這種方法稱為陽極氧化。
通過選用不同類型、不同濃度的電解液，以及控制氧化時的工藝條件，可以獲得具有不同性質、厚度約為幾十至幾百微米的陽極氧化膜，其耐蝕性，耐磨性和裝飾性等都有明顯改善和提高。 Al及鋁合金的陽極氧化所用的電解液一般為中等溶解能力的酸性溶液，鉛作為陰極，僅起導電作用。鋁及其合金進行陽極氧化時，在陽極發生下列反應：
2Al ---> 6e- + 2Al3+
在陰極發生下列反應：
6H2O +6e- ---> 3H2 + 6OH-
同時酸對鋁和生成的氧化膜進行化學溶解，其反應為：
2Al + 6H+ ---> 2Al3+ +3H2
Al2O3 + 6H+ ---> 2Al3+ + 3H2O
氧化膜的生長過程就是氧化膜不斷生成和不斷溶解的過程。
第一段a（曲線ab段）：無孔層形成。通電剛開始的幾秒到幾十秒時間內，鋁表面立即生成一層緻密的、具有高絕緣性能的氧化膜，厚度約0.01～0.1微米，為一層連續的、無孔的薄膜層，稱為無孔層或阻擋層，此膜的出現阻礙了電流的通過和膜層的繼續增厚。無孔層的厚度與形成電壓成正比，與氧化膜在電解液中的溶解速度成反比。因此，曲線ab段的電壓就表現出由零急劇增至最大值。
第二段b（曲線bc段）：多孔層形成。隨著氧化膜的生成，電解液對膜的溶解作用也就開始了。由於生成的氧化膜並不均勻，在膜最薄的地方將首先被溶解出空穴來，電解液就可以通過這些空穴到達鋁的新鮮表面，電化學反應得以繼續進行，電阻減小，電壓隨之下降（下降幅度為最高值的10～15%），膜上出現多孔層。
第三段c（曲線cd段）：多孔層增厚。陽極氧化約20s後，電壓進入比較平穩而緩慢的上升階段。表明無孔層在不斷地被溶解形成多孔層的同時，新的無孔層又在生長，也就是說氧化膜中無孔層的生成速度與溶解速度基本上達到了平衡，故無孔層的厚度不再增加，電壓變化也很小。但是，此時在孔的底部氧化膜的生成與溶解並沒有停止，他們仍在不斷進行著，結果使孔的底部逐漸向金屬基體內部移動。隨著氧化時間的延續，孔穴加深形成孔隙，具有孔隙的膜層逐漸加厚。當膜生成速度和溶解速度達到動態平衡時，即使再延長氧化時間，氧化膜的厚度也不會再增加，此時應停止陽極氧化過程。陽極氧化特性曲線與氧化膜生長過程如下圖所示。 在稀硫酸電解液中通以直流和交流電對鋁及其合金進行陽極氧化處理，可獲得5～20微米厚，吸附性較好的無色透明氧化膜。
硫酸陽極氧化工藝簡單，溶液穩定，操作方便，允許雜質含量范圍較寬，電能消耗少，成本低，且幾乎可以適用於鋁及各種鋁合金的加工，所以在國內已得到了廣泛的應用。
下表為幾種典型的陽極氧化工藝： 配方及工藝條件 直流法 交流法 1 2 3 硫酸（g/L） 50～200 160～170 100～150 鋁離子Al3+（g/L） <20 <15 <25 溫度（℃) 15～25 0～3 15～25 陽極電流密度（A/dm2） 0.8～1.5 0.4～6 2～4 電壓（V） 18～25 16～20 18～30 時間（min） 20～40 60 20～40 攪拌 壓縮空氣 壓縮空氣 壓縮空氣 陰極面積/陽極面積 1.5：1 1.5：1 1 ：1 影響氧化膜質量的因素主要有：
①硫酸濃度：通常採用15%～20%。濃度升高，膜的溶解速度加大，膜的生長速度降低，膜的孔隙率高，吸附力強，富有彈性，染色性好（易於染深色），但硬度，耐磨性略差；而降低硫酸濃度，則氧化膜生長速度加快，膜的孔隙少，硬度高，耐磨性好。
所以，用於防護，裝飾及純裝飾加工時，多使用允許濃度的上限，即20%濃度的硫酸做電解液。
②電解液溫度：電解液溫度對氧化膜質量影響很大。溫度升高，膜的溶解速度加大，膜厚降低。當溫度為22～30℃時，所得到的膜是柔軟的，吸附能力好，但耐磨性相當差；當溫度大於30℃時，膜就變得疏鬆且不均勻，有時甚至不連續，且硬度低，因而失去使用價值；當溫度在10～20℃之間時，所生成的氧化膜多孔，吸附能力強，並富有彈性，適宜染色，但膜的硬度低，耐磨性差；當溫度低於10℃，氧化膜的厚度增大，硬度高，耐磨性好，但孔隙率較低。因此，生產時必須嚴格控制電解液的溫度。要製取厚而硬的氧化膜時，必須降低操作溫度，在氧化過程中採用壓縮空氣攪拌和比較低的溫度，通常在零度左右進行硬質氧化。
③電流密度：在一定限度內，電流密度升高，膜生長速度升高，氧化時間縮短，生成膜的孔隙多，易於著色，且硬度和耐磨性升高；電流密度過高，則會因焦耳熱的影響，使零件表面過熱和局部溶液溫度升高，膜的溶解速度升高，且有燒毀零件的可能；電流密度過低，則膜生長速度緩慢，但生成的膜較緻密，硬度和耐磨性降低。
④氧化時間：氧化時間的選擇，取決於電解液濃度，溫度，陽極電流密度和所需要的膜厚。相同條件下,當電流密度恆定時,膜的生長速度與氧化時間成正比；但當膜生長到一定厚度時,由於膜電阻升高,影響導電能力,而且由於溫升,膜的溶解速度增大，所以膜的生長速度會逐漸降低，到最後不再增加。
⑤攪拌和移動：可促使電解液對流,強化冷卻效果，保證溶液溫度的均勻性，不會造成因金屬局部升溫而導致氧化膜的質量下降。
⑥電解液中的雜質：在鋁陽極氧化所用電解液中可能存在的雜質有Clˉ,Fˉ,NO3ˉ,Cu2+,Al3+,Fe2+等。其中 Clˉ,Fˉ,NO3ˉ使膜的孔隙率增加,表面粗糙和疏鬆。若其含量超過極限值,甚至會使製件發生腐蝕穿孔（Clˉ應小於0.05g/L,Fˉ應小於0.01g/L）；當電解液中Al3+含量超過一定值時，往往使工件表面出現白點或斑狀白塊,並使膜的吸附性能下降,染色困難（Al3+應小於20g/L）；當Cu2+含量達0.02g/L時，氧化膜上會出現暗色條紋或黑色斑點；Si2+ 常以懸浮狀態存在於電解液中,使電解液微量混濁,以褐色粉狀物吸附於膜上。
⑦鋁合金成分：一般來說,鋁金屬中的其它元素使膜的質量下降，且得到的氧化膜沒有純鋁上得到的厚,硬度也低，不同成分的鋁合金,在進行陽極氧化處理時要注意不能同槽進行。 鉻酸陽極氧化是指用5～10%的鉻酸電解液對鋁及其合金進行陽極氧化的技術。用此法得到的氧化膜具有如下特點:①較薄(與硫酸和草酸氧化膜比)，約2～5微米，可保持工件原有精度和粗糙度；②質軟彈性高,幾乎沒有氣孔，耐蝕性強於硫酸陽極氧化膜；③不透明,顏色由灰白至深灰色,甚至彩虹色，故不易染色；④由於孔隙少,膜層不用封閉處理就可使用；⑤與有機物的結合力好,因此常用作油漆的底層；⑥與硫酸陽極氧化比,成本較高,使用受到一定限制。
下表是幾種鉻酸陽極氧化工藝： 配方及工藝條件 1 2 3 鉻酸（g/L） 90～100 50～55 30～35 溫度（℃） 37±2 39±2 40±2 電流密度（A/dm2） 0.3～2.5 0.3～0.7 0.2～0.6 電壓（V） 0～40 0～40 0～40 氧化時間（min） 35 60 60 陰極材料 鋁板和石墨 草酸陽極氧化是用2%～10%的草酸電解液通以直流或交流電進行的氧化工藝。
當使用直流電進行陽極氧化時，所得膜層硬度及抗蝕力不亞於H2SO4陽極氧化膜，而且由於草酸溶液對鋁及氧化膜的溶解度小，所以可得到比硫酸溶液中更厚的氧化膜層；若用交流電進行氧化,可得較軟、彈性好的膜層。草酸陽極氧化的膜層一般為8～20微米，最厚可達60微米。
氧化過程中只要改變工藝條件(如草酸濃度,溫度,電流密度,波形等),便可得到銀白色、金黃色至棕色等裝飾性膜層,不需要再進行染色處理。
草酸陽極氧化電解液對氯離子非常敏感，其質量濃度超過0.04g/L膜層就會出現腐蝕斑點。三價鋁離子的質量濃度也不允許超過3g/L。
但草酸陽極氧化成本較高,耗能多(因為草酸電解液的電阻比硫酸,鉻酸大),溶液有毒性,且電解液穩定性差。草酸陽極氧化幾種工藝如下表所示。 配方及工藝條件 1 2 3 草酸（g/L) 30 ± 3 50 ± 5 50 ± 10 溫度（℃) 18 ± 3 30 ± 3 30 ± 3 電流密度（A/dm2) 1～2 1～2 2～3 電壓 （V） 110～120 30～35 40～60 氧化時間（min) 120 30～60 30～60 陰極材料 碳棒 碳棒 電源 直流 直流 交流 在電解液中加入某些物質，使其在形成氧化膜的同時被吸附在膜層中，從而獲得光滑，有光澤,均勻不透明的類似瓷釉和搪瓷色澤的氧化膜，稱「瓷質陽極氧化膜」或「瓷質氧化膜」。這種氧化膜彈性好，抗蝕性好，染色以後可得到具有塑料感的外觀。所得膜厚約6～25微米。
下面是瓷質氧化的兩種方法：
①在硫酸或草酸溶液中加入某些稀有金屬元素（如鈦，釷等）的鹽類：氧化過程中，由於這些鹽類的水解作用產生發色物質沉積於氧化膜孔隙中，形成類似瓷釉的膜層，硬度高，可以保持零件的高精度和高光潔程度，但成本昂貴，溶液使用周期短，工藝條件要求嚴。
②以鉻酐和硼酸的混合液為陽極氧化液:成分簡單，成本低，氧化膜彈性好，但硬度較前一種低，可用於一般裝飾性瓷質氧化表面處理。瓷質陽極氧化溶液及工藝條件如下表所示。 配方編號 電解液組成 質量濃度/ g·L 溫度 /℃ 電流密度 /
A/dm2 電壓 /
V 時間/
min 說 明 1 鉻酐
草酸
硼酸 35～40
5～12
5～7 45～55 0.5～1.0 25～40 40～50 1.膜層為乳白色，可以染色 2.膜厚10～ 16μm
3.適用於一般裝飾性零件 2 鉻酐
硼酸 30～40
1～3 40～50 起始： 2～3
終止：0.1～0.6 逐漸升高
90～110
保持
40～80 升壓時間<5 保持：35～55
總時間：40～60 1.溶液穩定性好，操作方便，2.膜層為灰色 3.厚度10～15μm
4.適用於一般裝飾性零件，成本低 3 草酸鈦鉀
硼酸
草酸
檸檬酸 35～45
8～10
2～5
1～1.5 24～28 起始：2～3
終止：0.6～1.2 逐漸升高
90～110
保持
90～110 升壓時間
5～10 保持：25～30
總時間：40～60 1.膜層為灰白色，硬度高 2.膜厚8～16μm 3.適用於耐磨的高精度零件裝飾4.成本高，溶液使用壽命短 註：陰極材料可用純鋁，鉛板或不銹鋼板。
在氧化溶液中，各種組分的變化將對氧化膜的色澤起決定作用:如隨鉻酐的升高,膜層顏色向不透明灰色方向轉化；隨硼酸升高,膜層顏色向乳白色方向轉化；而隨草酸的升高,膜層顏色向黃色方向轉化。