铝的阳极化实验装置图

❶ 铝合金阳极氧化是什么

所谓铝的阳极氧化是一种电解氧化过程，在该过程中，铝和铝合金的表面通常转化为一层氧化膜，这层氧化膜具有保护性、装饰性以及一些其他的功能特性。从这个定义出发的铝的阳极氧化，只包括生成阳极氧化膜这一部分工艺过程。

❷ 铝阳极氧化工艺流程

一。发生在表面处理前的缺陷
1)缺陷名称：条纹

定义：由于挤压材的金属成分不均匀，在腐蚀和阳极氧化发生的带状模样。
现象：在腐蚀及阳极氧化处理时，发生的在挤压方向上色调异常的带状模样，一般在着色工序较显著，但如加深腐蚀则不明显。
原因：1.铸棒的低倍和显微组织不均匀。2.铸棒的均匀化处理不充分。3.包含加工和热处理的挤压条件不恰当。
对策：1.铸棒的细化结晶及凝固时冷却条件的选择2.恰当的挤压条件。
2)缺陷名称：大气腐蚀
定义：材料在大气中慢慢地发生的腐蚀
现象：通常，材料被大气污染了的水沾湿，在表面生成三羟招石，因这部分难以表面处 理，与其他部分产生差别，从而残留的痕迹。
原因：在表面处理前的材料附着了雨水、露水等水分的场合发生。受到气温、湿度、海盐粒子，亚硫
酸等气象因子的影响。
对策：1.表面处理前不要被水所沾湿。2.轻度的腐蚀加长碱蚀时间即可消除。3.缺陷名称：雾腐蚀
定义：表面处理前材料在酸雾、碱雾中形成的点状腐蚀。
现象：进行氧化和着色后，点状腐蚀更明显。
原因：挤压后，直到表面处理的保管期间附着了雾，从而被腐蚀。
对策：①在没有雾气的场所保管。②在表面处理工序的附近保管的场合，要考虑风向等。③在雾气易被污染的场合，要由乙烯树脂软片等来保护。
3）缺陷名称：锯切粉末附着
定义：附着在材料上的锯切粉末未流走，而进入表面处理。
现象：材料锯切时附着锯切粉末，被原封不动地表面处理而发生的缺陷。
原因：材料锯切时附着锯切粉末，在前处理工序中未被洗去，而进行表面处理而发生的。
对策：①材料锯切时锯切粉末不要附着在材料上。②材料上附着了锯切粉末要确实洗净除去。
4）缺陷名称：水斑
定义：水分在复合膜(漆膜/皮膜）界面，以及氧化膜的微细孔中浸透的结果，部分因水 而成沾湿状态，氧化膜所保持的乳白色消失了，因增加了透明感而发生的点状模样。
现象：透亮的漆制品较明显，着色产品周围较深，成为银色的具有透明感的点状。即使 是光泽消失了的漆制品也发生但不明显。和水接触时间短的话材料一干燥即消失。
原因：漆膜上水分附着，例如复合膜制品与复合膜制品之间长时间保持水分的场合
对策：烤干终了后，留意材料的搬送和保管时不要附着水分。 另外，附着了水的场合要迅速除去。
温洗条件强的话不明显。

❸ 铝失电子生成氧化铝电极反应

（1）铝的阳极氧化过程中，金属铝是阳极，碳棒是阴极，所以a是正极，故答案为：正极；
（2）铝表面有氧化铝，氧化铝是两性氧化物溶于氢氧化钠溶液中反应生成四羟基合铝酸钠或偏铝酸钠，反应的离子方程式为：Al ₂ O ₃ +2OH ^- +3H ₂ O=2[A1（OH） ₄ ] ^- 或Al ₂ O ₃ +2OH ^- =2AlO ₂ ^- +H ₂ O，所以氢氧化钠的作用是：除去铝表面的油污和氧化膜，故答案为：除去铝表面的油污和氧化膜；
（3）装置图分析铝接电源正极在电解池中 做阳极失电子生成氧化铝，电极反应为：2Al+3H ₂ O→Al ₂ O ₃ +6H ⁺ +6e ^- ；溶液中氢离子在阴极得到电子生成氢气，电极反应为：2H ⁺ +2e ^- =H ₂ ↑；故答案为：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，是和稀硫酸发生的反应，反应离子方程式为：NH ₃ •H ₂ O+H ⁺ =NH ₄ ⁺ +H ₂ O；
故答案为：NH ₃ •H ₂ O+H ⁺ =NH ₄ ⁺ +H ₂ O．

❹ 铝合金阳极氧化处理实验中工装夹具的设计要求

你好！
铝合金阳极氧化夹具可以用纯铝或者纯钛的，硬阳极化只能用纯铝的夹具。设计时注意装上工件后在槽中不能产生气袋。
如有疑问，请追问。

❺ 实验室电解铝的原理及实验装置

实验室电解铝的原理及实验装置
电解质中的离子常处于无秩序的运动中，通直流电内后,离子作定向运动（图容1）。阳离子向阴极移动，在阴极得到电子，被还原；阴离子向阳极移动，在阳极失去电子，被氧化。在水电解过程中，OH在阳极失去电子,被氧化成氧气放出；H在阴极得到电子，被还原成氢气放出。所得到的氧气和氢气，即为水电解过程的产品。电解时，在电极上析出的产物与电解质溶液之间形成电池，其电动势在数值上等于电解质的理论电解电压。此理论电解电压可由能斯特方程计算式中E0为标准电极电位（R为气体常数，等于8.314J/(K·mol)；T为温度(K)；n为电极反应中得失电子数；F为法拉第常数，等于96500C/mol；α1、α2分别为还原态和氧化态物质的活度。整个电解过程的理论电解电压为两个电极理论电解电压之差。

❻ 铝合金阳极氧化需要哪些设备

整流器、冷冻机、PVC槽和一些配套设备。当然还有一些化学原料。

❼ 铝的阳极氧化反应实质

氧化膜的形成机理
在通电的条件下，水被电解，阳极析出氧，阴极析出氢气：
H2O-2e→2H++[O]
阳极：2Al+3[O]→Al2O3
副反应：Al2O3+6H+→2Al3++3H2O
2Al+6H+→2Al3++3H2↑
阴极：2H++2e→H2↑

❽ 铝阳极氧化的阳极结构

1) 阳极氧化膜的结构 阳极氧化膜由两层组成, 外层称为多孔层，较厚、疏松多孔、电阻低。 内层称为阻挡层(亦称活性层)，较薄、致密、电阻高。 多孔的外层是在具有介电性质的致密的内层上成长起来的。总体而言，阳极氧化膜是六角柱体的列阵，每一个柱体都要一个充满溶液的星型小孔，形似蜂窝状结构，孔壁的厚度孔隙直径的两倍。
(1) 阻挡层 阻挡层是由无水的AI2O3所组成, 薄而致密, 具有高的硬度和阻止电流通过的作用。(2) 多孔的外层氧化膜多孔的外层主要是由非晶型的AI2O3及少量 的r-AI2O3.H2O还含有电解液的阴离子。
氧化膜的孔径在100nm~200nm之间，氧化膜厚度10微米左右，孔隙率20%左右，孔距300~500nm之间。氧化膜的截面图表明氧化膜孔基本上是管状结构，氧化膜发生溶膜反应基本上是在孔的底部发生的。而一般的硫酸直流阳极氧化膜的孔径是20nm左右，如果是12微米的氧化膜，那是多深的细管状结构啊！假设这是一个直径1m的井，那么它的井深将有600m深。
氧化膜的绝大部分优良特性,如抗蚀、耐磨、吸附、绝缘等性能都是由多孔外层的厚度及孔隙率所决定的,然而这两者却与阳极氧化条件密切相关, 因此可通过改变阳极化条件来获得满足不同使用要求的膜层。膜厚是阳极氧化制品一个很主要的性能指针, 其值的大小直接影响着膜层耐蚀、耐磨、绝缘及化学着色能力。在常规的阳极氧化过程中, 膜层随着时间的增加而增厚。在逹到最大厚度之后, 则随着处理时间的延长而逐渐变薄, 有些合金如AI-Mg、AI-Mg-Zn合金表现得特别明显。因此, 氧化的时间一般控制在逹最大膜厚时间之内。
2) 阳极氧化膜的性质与应用 阳极氧化膜具有较高的硬度和耐磨性、极强的附着能力、较强的吸附能力、良好的抗蚀性和电绝缘性及高的热绝缘性。由于这些特异的性能, 使之在各方面都获得了广泛的应用。
主要用途有：（1）提高零件的耐磨、耐蚀性、耐气候腐蚀。（2）氧化生成的透明膜，可以着色制成各种彩色膜。（3）作为电容器介质膜。（4）提高与有机涂层的结合力。作涂装底层。（5）作电镀、搪瓷的底层。（6）正在开发的其它用途，太阳能吸收板、超高硬质膜、干润滑膜、触媒膜、纳米线、在多孔膜中沉积磁性合金作记忆元件。

❾ 有谁知道实验室用阳极氧化铝的装置是如何设计的

错，铁会变成亚铁离子 错误氯化铝是分子晶体，在加热时不会电离，也就不会导电，更不能电离工业制铝是采用电解熔融氧化铝就是这个原因

❿ 铝氧化的阳极氧化

铝是比较活泼的金属，标准电位-1.66v，在空气中能自然形成一层厚度约为0.01～0.1微米的氧化膜，这层氧化膜是非晶态的，薄而多孔，耐蚀性差。但是，若将铝及其合金置于适当的电解液中，以铝制品为阳极，在外加电流作用下，使其表面生成氧化膜，这种方法称为阳极氧化。
通过选用不同类型、不同浓度的电解液，以及控制氧化时的工艺条件，可以获得具有不同性质、厚度约为几十至几百微米的阳极氧化膜，其耐蚀性，耐磨性和装饰性等都有明显改善和提高。 Al及铝合金的阳极氧化所用的电解液一般为中等溶解能力的酸性溶液，铅作为阴极，仅起导电作用。铝及其合金进行阳极氧化时，在阳极发生下列反应：
2Al ---> 6e- + 2Al3+
在阴极发生下列反应：
6H2O +6e- ---> 3H2 + 6OH-
同时酸对铝和生成的氧化膜进行化学溶解，其反应为：
2Al + 6H+ ---> 2Al3+ +3H2
Al2O3 + 6H+ ---> 2Al3+ + 3H2O
氧化膜的生长过程就是氧化膜不断生成和不断溶解的过程。
第一段a（曲线ab段）：无孔层形成。通电刚开始的几秒到几十秒时间内，铝表面立即生成一层致密的、具有高绝缘性能的氧化膜，厚度约0.01～0.1微米，为一层连续的、无孔的薄膜层，称为无孔层或阻挡层，此膜的出现阻碍了电流的通过和膜层的继续增厚。无孔层的厚度与形成电压成正比，与氧化膜在电解液中的溶解速度成反比。因此，曲线ab段的电压就表现出由零急剧增至最大值。
第二段b（曲线bc段）：多孔层形成。随着氧化膜的生成，电解液对膜的溶解作用也就开始了。由于生成的氧化膜并不均匀，在膜最薄的地方将首先被溶解出空穴来，电解液就可以通过这些空穴到达铝的新鲜表面，电化学反应得以继续进行，电阻减小，电压随之下降（下降幅度为最高值的10～15%），膜上出现多孔层。
第三段c（曲线cd段）：多孔层增厚。阳极氧化约20s后，电压进入比较平稳而缓慢的上升阶段。表明无孔层在不断地被溶解形成多孔层的同时，新的无孔层又在生长，也就是说氧化膜中无孔层的生成速度与溶解速度基本上达到了平衡，故无孔层的厚度不再增加，电压变化也很小。但是，此时在孔的底部氧化膜的生成与溶解并没有停止，他们仍在不断进行着，结果使孔的底部逐渐向金属基体内部移动。随着氧化时间的延续，孔穴加深形成孔隙，具有孔隙的膜层逐渐加厚。当膜生成速度和溶解速度达到动态平衡时，即使再延长氧化时间，氧化膜的厚度也不会再增加，此时应停止阳极氧化过程。阳极氧化特性曲线与氧化膜生长过程如下图所示。 在稀硫酸电解液中通以直流和交流电对铝及其合金进行阳极氧化处理，可获得5～20微米厚，吸附性较好的无色透明氧化膜。
硫酸阳极氧化工艺简单，溶液稳定，操作方便，允许杂质含量范围较宽，电能消耗少，成本低，且几乎可以适用于铝及各种铝合金的加工，所以在国内已得到了广泛的应用。
下表为几种典型的阳极氧化工艺： 配方及工艺条件 直流法 交流法 1 2 3 硫酸（g/L） 50～200 160～170 100～150 铝离子Al3+（g/L） <20 <15 <25 温度（℃) 15～25 0～3 15～25 阳极电流密度（A/dm2） 0.8～1.5 0.4～6 2～4 电压（V） 18～25 16～20 18～30 时间（min） 20～40 60 20～40 搅拌 压缩空气 压缩空气 压缩空气 阴极面积/阳极面积 1.5：1 1.5：1 1 ：1 影响氧化膜质量的因素主要有：
①硫酸浓度：通常采用15%～20%。浓度升高，膜的溶解速度加大，膜的生长速度降低，膜的孔隙率高，吸附力强，富有弹性，染色性好（易于染深色），但硬度，耐磨性略差；而降低硫酸浓度，则氧化膜生长速度加快，膜的孔隙少，硬度高，耐磨性好。
所以，用于防护，装饰及纯装饰加工时，多使用允许浓度的上限，即20%浓度的硫酸做电解液。
②电解液温度：电解液温度对氧化膜质量影响很大。温度升高，膜的溶解速度加大，膜厚降低。当温度为22～30℃时，所得到的膜是柔软的，吸附能力好，但耐磨性相当差；当温度大于30℃时，膜就变得疏松且不均匀，有时甚至不连续，且硬度低，因而失去使用价值；当温度在10～20℃之间时，所生成的氧化膜多孔，吸附能力强，并富有弹性，适宜染色，但膜的硬度低，耐磨性差；当温度低于10℃，氧化膜的厚度增大，硬度高，耐磨性好，但孔隙率较低。因此，生产时必须严格控制电解液的温度。要制取厚而硬的氧化膜时，必须降低操作温度，在氧化过程中采用压缩空气搅拌和比较低的温度，通常在零度左右进行硬质氧化。
③电流密度：在一定限度内，电流密度升高，膜生长速度升高，氧化时间缩短，生成膜的孔隙多，易于着色，且硬度和耐磨性升高；电流密度过高，则会因焦耳热的影响，使零件表面过热和局部溶液温度升高，膜的溶解速度升高，且有烧毁零件的可能；电流密度过低，则膜生长速度缓慢，但生成的膜较致密，硬度和耐磨性降低。
④氧化时间：氧化时间的选择，取决于电解液浓度，温度，阳极电流密度和所需要的膜厚。相同条件下,当电流密度恒定时,膜的生长速度与氧化时间成正比；但当膜生长到一定厚度时,由于膜电阻升高,影响导电能力,而且由于温升,膜的溶解速度增大，所以膜的生长速度会逐渐降低，到最后不再增加。
⑤搅拌和移动：可促使电解液对流,强化冷却效果，保证溶液温度的均匀性，不会造成因金属局部升温而导致氧化膜的质量下降。
⑥电解液中的杂质：在铝阳极氧化所用电解液中可能存在的杂质有Clˉ,Fˉ,NO3ˉ,Cu2+,Al3+,Fe2+等。其中 Clˉ,Fˉ,NO3ˉ使膜的孔隙率增加,表面粗糙和疏松。若其含量超过极限值,甚至会使制件发生腐蚀穿孔（Clˉ应小于0.05g/L,Fˉ应小于0.01g/L）；当电解液中Al3+含量超过一定值时，往往使工件表面出现白点或斑状白块,并使膜的吸附性能下降,染色困难（Al3+应小于20g/L）；当Cu2+含量达0.02g/L时，氧化膜上会出现暗色条纹或黑色斑点；Si2+ 常以悬浮状态存在于电解液中,使电解液微量混浊,以褐色粉状物吸附于膜上。
⑦铝合金成分：一般来说,铝金属中的其它元素使膜的质量下降，且得到的氧化膜没有纯铝上得到的厚,硬度也低，不同成分的铝合金,在进行阳极氧化处理时要注意不能同槽进行。 铬酸阳极氧化是指用5～10%的铬酸电解液对铝及其合金进行阳极氧化的技术。用此法得到的氧化膜具有如下特点:①较薄(与硫酸和草酸氧化膜比)，约2～5微米，可保持工件原有精度和粗糙度；②质软弹性高,几乎没有气孔，耐蚀性强于硫酸阳极氧化膜；③不透明,颜色由灰白至深灰色,甚至彩虹色，故不易染色；④由于孔隙少,膜层不用封闭处理就可使用；⑤与有机物的结合力好,因此常用作油漆的底层；⑥与硫酸阳极氧化比,成本较高,使用受到一定限制。
下表是几种铬酸阳极氧化工艺： 配方及工艺条件 1 2 3 铬酸（g/L） 90～100 50～55 30～35 温度（℃） 37±2 39±2 40±2 电流密度（A/dm2） 0.3～2.5 0.3～0.7 0.2～0.6 电压（V） 0～40 0～40 0～40 氧化时间（min） 35 60 60 阴极材料 铝板和石墨 草酸阳极氧化是用2%～10%的草酸电解液通以直流或交流电进行的氧化工艺。
当使用直流电进行阳极氧化时，所得膜层硬度及抗蚀力不亚于H2SO4阳极氧化膜，而且由于草酸溶液对铝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层；若用交流电进行氧化,可得较软、弹性好的膜层。草酸阳极氧化的膜层一般为8～20微米，最厚可达60微米。
氧化过程中只要改变工艺条件(如草酸浓度,温度,电流密度,波形等),便可得到银白色、金黄色至棕色等装饰性膜层,不需要再进行染色处理。
草酸阳极氧化电解液对氯离子非常敏感，其质量浓度超过0.04g/L膜层就会出现腐蚀斑点。三价铝离子的质量浓度也不允许超过3g/L。
但草酸阳极氧化成本较高,耗能多(因为草酸电解液的电阻比硫酸,铬酸大),溶液有毒性,且电解液稳定性差。草酸阳极氧化几种工艺如下表所示。 配方及工艺条件 1 2 3 草酸（g/L) 30 ± 3 50 ± 5 50 ± 10 温度（℃) 18 ± 3 30 ± 3 30 ± 3 电流密度（A/dm2) 1～2 1～2 2～3 电压 （V） 110～120 30～35 40～60 氧化时间（min) 120 30～60 30～60 阴极材料 碳棒 碳棒 电源 直流 直流 交流 在电解液中加入某些物质，使其在形成氧化膜的同时被吸附在膜层中，从而获得光滑，有光泽,均匀不透明的类似瓷釉和搪瓷色泽的氧化膜，称“瓷质阳极氧化膜”或“瓷质氧化膜”。这种氧化膜弹性好，抗蚀性好，染色以后可得到具有塑料感的外观。所得膜厚约6～25微米。
下面是瓷质氧化的两种方法：
①在硫酸或草酸溶液中加入某些稀有金属元素（如钛，钍等）的盐类：氧化过程中，由于这些盐类的水解作用产生发色物质沉积于氧化膜孔隙中，形成类似瓷釉的膜层，硬度高，可以保持零件的高精度和高光洁程度，但成本昂贵，溶液使用周期短，工艺条件要求严。
②以铬酐和硼酸的混合液为阳极氧化液:成分简单，成本低，氧化膜弹性好，但硬度较前一种低，可用于一般装饰性瓷质氧化表面处理。瓷质阳极氧化溶液及工艺条件如下表所示。 配方编号 电解液组成 质量浓度/ g·L 温度 /℃ 电流密度 /
A/dm2 电压 /
V 时间/
min 说 明 1 铬酐
草酸
硼酸 35～40
5～12
5～7 45～55 0.5～1.0 25～40 40～50 1.膜层为乳白色，可以染色 2.膜厚10～ 16μm
3.适用于一般装饰性零件 2 铬酐
硼酸 30～40
1～3 40～50 起始： 2～3
终止：0.1～0.6 逐渐升高
90～110
保持
40～80 升压时间<5 保持：35～55
总时间：40～60 1.溶液稳定性好，操作方便，2.膜层为灰色 3.厚度10～15μm
4.适用于一般装饰性零件，成本低 3 草酸钛钾
硼酸
草酸
柠檬酸 35～45
8～10
2～5
1～1.5 24～28 起始：2～3
终止：0.6～1.2 逐渐升高
90～110
保持
90～110 升压时间
5～10 保持：25～30
总时间：40～60 1.膜层为灰白色，硬度高 2.膜厚8～16μm 3.适用于耐磨的高精度零件装饰4.成本高，溶液使用寿命短 注：阴极材料可用纯铝，铅板或不锈钢板。
在氧化溶液中，各种组分的变化将对氧化膜的色泽起决定作用:如随铬酐的升高,膜层颜色向不透明灰色方向转化；随硼酸升高,膜层颜色向乳白色方向转化；而随草酸的升高,膜层颜色向黄色方向转化。