随着铝及铝合金应用的日益广泛，并且对它的装饰性和功能性要求也越来越高，在生产上提出了电解着色的各种要求。铝及铝合金电解着色工艺所获得的色膜具有良好的耐磨、耐晒、耐热性能及耐各种化学介质腐蚀的性能，更多的是应用于建筑的各种型材装饰与防护上。由于太阳能的开发利用以及日用商品的多样化、工艺美术品的普及化，对铝及铝合金制品的色泽提出了极明确的目的和需要。如城市中大建筑物的幕墙如果是银白色，反射太强，会刺激行人的感官和影响空中交通，容易造成光学污染，故希望用较暗和较柔和的古铜色或其他颜色。室内的器皿或日常铝制用品装饰则更多的是用金黄色、青铜色或古铜色等，希望有更多的色彩选择。太阳能热水器的吸热板则需要深黑色等。总之，随着铝及铝合金制件品种的不断增加、产量不断地增大，铝电解着色工艺必将得到更加广泛的开发和利用。    (一)电解着色的方法     电解着色法按其发色的特点，可以分为一步发色和两步发色两种。其中一步发色又称整体发色或自然发色，就是把铝及铝合金制件在有机酸中阳极氧化，获得有色氧化膜的方法，也有特定的铝合金在普通阳极氧化中发色的，此法又有三种情况：一种是在有机酸电解溶液中阳极氧化着色，一种是合金电解着色法，又称自然着色法，再有一种就是铝合金有机酸溶液阴极电解着色。不管怎样着色，都是铝合金在各种电解质溶液中一次电解显色并一步到位。一步法电解着色工艺范围较窄，操作条件比较严格而且复杂，膜层的颜色受材料种类、电解液成分和操作工艺的影响很大，因此受到一定的限制。     两步着色法是铝的阳极氧化和着色过程分成两步处理，首先是将铝及铝合金制件用普通的阳极氧化方法先行氧化成膜。然后再着色，着色的方法又分为吸附着色法和电解着色法两种。     因此，铝和铝合金的电解着色处理从着色方法上分，又分为三大类，即吸附着色法、电解着色法和自然发色法。     (二)几种电解着色方法的比较     铝及铝合金电解着色方法虽然有好几种，而且也各有其特点，但只要从膜的性能、着色的工艺与设备以及生产成本等主要方面做比较，就可以根据实际生产情况和产品的要求选择出最合适的一种方法。     1．铝及铝合金电解着色膜的性能     从颜色上比较，吸附着色法的颜色品种较齐全鲜艳，其他两种方法的色泽则比较和谐，但颜色品种和系列比较少。作为大量使用的建筑型材，色泽的牢固度和稳定性是很重要的因素，而吸附着色的牢固度和稳定性都是较差的，电解着色的比较好。自然发色(整体着色)的最好。好的原因与着色原理及“颜料”储存的方式有很大的关系。见图4-1，    从图4—1可看出吸附法着色颜料是吸附在膜孔的表面上，因此很容易流失，或受强光、强热的作用而分解褪色或变色，电解着色的颜料是沉积在膜孔的底部，颜色的色泽及牢固性与沉积颜料的多少及封孔的技术有关。整体着色法的颜料是和整三种着色原理示意图个膜层结合在一起的，所以最牢固和稳定。     膜的其他性能比较见表4—1。从表4—1也可以看出，吸附着色法的膜致密性和耐蚀性都可以，但是耐磨性较差，只适宜用于室内的装饰型材及日用品或工艺美术品的装饰。电解着色法的色膜比较致密，耐磨、耐蚀、耐光、耐热的性能都比较优良，尤其是能耐砂浆水泥的腐蚀，所以最适合用于建筑用的门框、窗及其他型材。自然发色的色膜最好，膜层非常致密，耐磨、耐蚀、耐光、耐热性也很优秀，但耐砂浆水泥的性能不及电解着色膜。 表4-1  三种类型着色膜的性能比较    类    型    膜厚／µm    硬度(HV)    孔隙率／％    吸附着色膜     电解着色膜     整体着色膜    10～20     10～20     18～30    350～450     350～450     450～800    14     14     10     2．三种着色法的工艺与设备     吸附着色法的工艺最简单，工序少，设备也简单、易造，投资少。电解着色法的工艺相对比较复杂。要两套电源设备及氧化着色设备，结构不算复杂，但投资相对比较高，一次性投资大。自然发色法则介于二者之间，工序不算多，设备投资也不算太大。     3．生产成本     从生产成本上考虑，以吸附法的成本最低，电解着色法高些，而自然发色法最高，主要是由于电解液多是比较贵的有机酸及其他试剂。另外，着色电解高，电消耗量比较大。     从上述可看出，三种电解着色技术各有各的特点和优缺点，故应该根据实际情况和需要去选用。一般来说，吸附着色法多用在室内装饰及日常用具及制品的生产上。电解着色多用在建筑型材上。自然发色的色膜优越，但成本高，只能用于要求较高的场合。若能把成本降低，特别是耗电量降低，则有更广阔的应用前景。

(一)概述     铝及铝合金化学上色大多数是在阳极氧化膜上进行的。这是因为铝的阳极氧化膜比化学膜厚，并且膜的功能如耐磨性、耐腐蚀性、上色的耐久性及色泽的广泛性都要比化学膜好，可是因为化学直接上色具有设备简略、不需求电源设备、操作简单、出产成本低 等许多长处，所以化学直接上色也有必定的用处及商场。特别是一些室内装修，不需日晒、风吹雨淋的场合和要求不高的制品都选用化学直接上色办法。此外，也有用化学上色做为底色，然后再喷、刷通明涂料维护装修。     (二)铝化学上色工艺     铝化学着黑色的溶液配方及工艺条件见表3～28，表3—29为铝化学着其他色彩的溶液配方及工艺条件。 表3-28  铝化学着黑色溶液配方及工艺条件    溶液成分及工艺条件    1    2    3    4    5钼酸铵[(NH4)2M004]／(g／L) 氯化铵(NH4C1)／(g／L) (HsB03)／(g／L)   (KN03)／(g／L) 铬酐(Cr03)／(g／L) (Na2Cr04)／(g／L) 碳酸钾(K2C03)／(g／L) 硫酸铜(cuS04·5Hzo)／(g／L) 硫酸镍(NiS04·7H00)／(g／L) (NaN03)／(g／L) 硅ENazsi(CN)6]／(g／L) (NaOH)／(g／L) 碳酸钠(Na2C03)／(g／L) (KMn04)／(g／L) 硝酸(HN03)／(mL／L) 硝酸铜ECu(N03)2]／(g／L) 溶液温度／℃ 处理时刻／min    15     30     8       8                             82   恰当    —     —     —       —     10     25     25     25     —     —     —     —     —     —     —     — 70—80  20～30    —     —       —     —     —     —     —     —     2     10     1.5     —     —     —     —     — 70～100  20～30           15～18                 150  50～60        40～60  25～35    —     —       —     —     —     —     —     —     —     —     —     —     — 5～10  2～4  20～25  80～90  5～15 表3-29铝化学着其他色彩的溶液配方及工艺条件    溶液成分及工艺条件      灰色  赤色  蓝色12345[-Mn(N03)2]／(g／L) 磷酸铵[(NH4)3P04]／(g／L) 碳酸钠 (K2Cr04)／(g／L) 碳酸钾(KzC03)／(g／L) 亚(H2Se03)／(g／L)    5       100       1            20     5          25     10     25       10～30       10～30 溶液成分及工艺条件  灰色赤色蓝色 12345 (FeCl3)／(g／L) 铁[K3Fe(CN)6]／(g／L) 溶液温度／℃ 处理时刻／min 补白      50 10～15 色膜耐蚀性好    80～100 10～30 不能多    80～100 30～50 加少数明矾，成膜快    50～60 10～20 赤色为分出硒    60～70 恰当         (三)铝合金化学上色工艺     铝合金化学上色与铝的化学上色有较大不同，主要是铝不含其他合金元素，即便有也是十分微量，而铝合金由几种增加元素组成，因而上色随合金含量的品种和数量而改变，但也有些上色配方能着多种铝合金，也可得到多种色彩。铝合金化学上色溶液的配方及工艺条件见表3-30。 表3-30铝合金化学上色溶液配方及工艺条件溶液成分及工艺条件1234(KN03)／(g／L) 硫酸镍(NiS04·7H20)／(g／L) 钠(Na2SiF6)／(g／L) 钼酸钠(Na2M004)／(g／L) 水(H20)／L 碳酸钠(Na2C03)／(g／L) 磷酸氢二钠(Na2 HP04)／% (Na2Crz07)／(g／L) (ZnF2)／(g／L) 溶液温度／℃ 处理时刻／min 适用合金品种25 10   10％溶液 1mL 4         60～70   一切铝 合金              余量 2％ 0.2     90～100 10～20 A1-Si.A-Mg，Al-Mg-Si,Al-CU-Si                0.5～2.6   0.1～1.0   80～100 10～20， Al-Si,A1-Mg，A1-Zn，A1-Ni,A1-Cu-Si.A1-Cu-Mg      16   4       24 60～70 2～10 A1-Cu-Si．A1.Cu-Mg，Al-CU-Ni      溶液成分及工艺条件1234 色彩品种      黄色、青铜色、黄褐色、赤色等  加硫酸铬显绿色，加硝酸铜 显红蓝色白色、白褐色    多种色彩：黄、黑、褐、绿、青铜色、红绿色等 (四)铝合金着黑色实例 1．概述     黑色是铝合金产品的重要常见色彩，在日常日子中能够作为表面装修，具有大方高雅的特征。工业制品中的吸热材料、光学材料及许多零部件都要求黑色彩。铝合金着黑色主要是选用传统的电解上色和硬质阳极氧化法，产品质量高，可是耗电量大，需求专用设备及工夹具，出资大，只适合于大型的铝材产品出产厂，不适用于制作小型工件及结构杂乱的工件。而用化学上色法也能够获得结合力好、耐蚀性强、色彩美观大方的铝合金黑色制品。     2．铝合金着黑色的工艺流程     铝合金工件→除油脱脂→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→化学氧化→水洗→化学发黑→水洗→关闭→水洗→枯燥→制品。     3．化学上色前处理   (1)化学除油脱脂铝合金制件经各种加工后，表面沾有各种油污，有必要除掉油污才干处理好以下的各个工序，除油的配方及工艺条件如下：(NaOH)5～8g／L表面活性剂0．5～1.5g／L碳酸钠(Na2C03)22～27g／L溶液温度60～68℃磷酸钠(Na3P04·12H20)2～16g／L处理时刻2～3min   (2)碱蚀除氧化膜碱蚀除掉铝合金表面的旧氧化膜，溶液配方及工艺条件如下：(N80H)40～50g／L溶液温度55～65℃柠檬酸铵5～10g／L处理时刻l～2min   (3)酸蚀出光  酸蚀出光是为了中和铝合金表面的残留碱液，一起把碱蚀后的腐蚀产品溶解，使铝合金表面显露亮光灰白的色泽。出光的溶液配方及工艺条件如下：硫酸(H2S04)15～20mL／L溶液温度20～30℃硝酸(HN03)4～10mL／L出光时刻l～2min 4．化学氧化及化学着黑色     (1)化学氧化通过前处理的铝合金表面十分生动，特别是通过酸性出光后很简单在空气中氧化生成天然氧化膜，因而有必要立刻进行化学氧化。一般能够选用传统的化学氧化工艺，其溶液配方及工艺条件如下：(Na2Cr04)15～20g／L磷酸钠(Na3P04)5～10g／L碳酸钠(Na2C03)40～50g／L溶液温度60～70℃(NaOH)3～6g／L浸渍时刻8～12min  (2)化学着黑色  据邓立元等人介绍，铝合金化学上色是选用某过渡金属化合物A为上色剂，配以氧化剂、催化剂等制造而成，并用HN03调理溶液的pH值。其溶液配方及工艺条件如下：上色剂Al6～18g／L溶液pH4．5～5．0KMn048～10g／L溶液温度80～85％NiS042g／L上色时刻8～10min 5．上色膜的关闭     选用水解盐法封孔，主要是在发黑膜孔隙中发生氢氧化物沉积，将孔隙阻塞。封孔后可进步膜的硬度、耐磨性、耐蚀性及耐污染功能。溶液配方及工艺条件如下：硫酸镍(NiS04·2H2O)4～5g／L(H3B03)4～5g／L醋酸钠(NaAc·3Hz0)4～6g／L溶液pH4．5～5．0硫酸钴(CoS04·7H20)0.5～0.8g／L溶液温度8．0～8．5关闭时刻8～10min

铝的阳极氧化法是把铝作为阳极，置于硫酸等电解液中，施加阳极电压进行电解，在铝的表面构成一层细密的Al2O3膜，该膜是由细密的阻挡层和柱状结构的多孔层组成的双层结构。阳极氧化膜可分为两大类：多孔质型—在硫酸、草酸等酸电解浴中生成并垂直于表面构成十分纤细的孔的膜；壁垒型—是在铵等中性盐电解浴中生成的无孔的极薄的膜，这种膜通常被用于电解电容器等。  　　现在，单一的阳极氧化铝合金建筑型材在实践中的使用已显着削减， 而以其为根底的电解上色氧化膜、有机上色氧化膜以及瓷质氧化膜、硬质氧化膜、仿不锈钢氧化膜等得到广泛使用，一般来说，影响铝合金氧化上色的要素如下：  　　1.电解溶液中杂质的影响  　　铝合金制品上色好坏程度，绝大部分取决于氧化膜的构成质量。因而，在硫酸阳极氧化溶液中，杂质对氧化膜的影响不容忽视，其杂质主要是铜、铁、铝等金属离子及有机杂质污染物，要及时清除去，坚持溶液的正常使用规模。  　　(1)铜离子会置换沉积到铝制件表面上，形成氧化膜松孔，并下降透明度、防蚀才干和电绝缘功能，因而，铜离子含量不允许超越0.02g/L。  　　(2)氯离子来自自来水或冷却管决裂后冷却水，氯离子含量应低于0.2g/L，不然所生成的氧化膜粗糙而疏松，严峻时铝件表面受浸蚀(击穿)。  　　(3)铝离子电解液中铝离子是逐渐增加的，当含量大于25 g/L时，电解液导电功能下降，制件表面呈现白点或块状白斑，并使膜层吸附才干下降，染色困难。  　　(4)铁离子电解液中铁离子不允许超越0.2g/L，不然要呈现暗色条纹斑驳。 　　(5)有机杂质会阻止氧化膜的生成，膜吸附油污后，使上色不均匀，呈现花斑。  　　2.影响氧化膜上色质量的要素  　　(1)若前处理除油进程进行不完全，会形成膜层呈现显着的白花斑，给上色带来困难。  　　(2)电解溶液中Sn盐浓度过低时，上色速度慢，当浓度高于25 g/L上色速度快，但不易把握，往往发生色差较大。。  　　(3)上色温度对上色有很大影响，温度低于15℃时上色速度慢，过高则上色膜发雾，且Sn盐简单水解反原，形成槽液混浊。 　　(4)时刻:上色时刻长短也会影响到上色质量和耐色性，如上色时刻短，色浅易退色，时刻长，色泽过深，表面易发花。 　　(5)上色电压较低时，上色速度慢，色彩改变慢，简单发生色彩不均，当电压较高时，上色速度快，上色膜易脱落。  　　(6)不管在阳极氧化成膜或电解上色中，都要添加以表面活性剂为主的添加剂和安稳剂，其意图是于安稳成膜速度与膜厚，按捺氧化膜的溶解和改进上色的均匀性。  　　此外，pH值、水质、上色槽材料均对上色质量有必定影响，只要确保各参数在操控的规模之内，才干确保电解上色氧化膜的质量。

铝的阳极氧化法是把铝作为阳极，置于硫酸等电解液中，施加阳极电压进行电解，在铝的表面构成一层细密的Al2O3膜，该膜是由细密的阻挡层和柱状结构的多孔层组成的双层结构。阳极氧化膜可分为两大类：多孔质型—在硫酸、草酸等酸电解浴中生成并垂直于表面构成十分纤细的孔的膜；壁垒型—是在铵等中性盐电解浴中生成的无孔的极薄的膜，这种膜通常被用于电解电容器等。 　　现在，单一的阳极氧化铝合金建筑型材在实践中的使用已显着削减， 而以其为根底的电解上色氧化膜、有机上色氧化膜以及瓷质氧化膜、硬质氧化膜、仿不锈钢氧化膜等得到广泛使用，一般来说，影响铝合金氧化上色的要素如下： 　　1.电解溶液中杂质的影响 　　铝合金制品上色好坏程度，绝大部分取决于氧化膜的构成质量。因而，在硫酸阳极氧化溶液中，杂质对氧化膜的影响不容忽视，其杂质主要是铜、铁、铝等金属离子及有机杂质污染物，要及时清除去，坚持溶液的正常使用规模。 　　(1)铜离子会置换沉积到铝制件表面上，形成氧化膜松孔，并下降透明度、防蚀才干和电绝缘功能，因而，铜离子含量不允许超越0.02g/L。 　　(2)氯离子来自自来水或冷却管决裂后冷却水，氯离子含量应低于0.2g/L，不然所生成的氧化膜粗糙而疏松，严峻时铝件表面受浸蚀(击穿)。 　　(3)铝离子电解液中铝离子是逐渐增加的，当含量大于25 g/L时，电解液导电功能下降，制件表面呈现白点或块状白斑，并使膜层吸附才干下降，染色困难。 　　(4)铁离子电解液中铁离子不允许超越0.2g/L，不然要呈现暗色条纹斑驳。 　　(5)有机杂质会阻止氧化膜的生成，膜吸附油污后，使上色不均匀，呈现花斑。 　　2.影响氧化膜上色质量的要素 　　(1)若前处理除油进程进行不完全，会形成膜层呈现显着的白花斑，给上色带来困难。 　　(2)电解溶液中Sn盐浓度过低时，上色速度慢，当浓度高于25 g/L上色速度快，但不易把握，往往发生色差较大。。 　　(3)上色温度对上色有很大影响，温度低于15℃时上色速度慢，过高则上色膜发雾，且Sn盐简单水解反原，形成槽液混浊。 　　(4)时刻:上色时刻长短也会影响到上色质量和耐色性，如上色时刻短，色浅易退色，时刻长，色泽过深，表面易发花。 　　(5)上色电压较低时，上色速度慢，色彩改变慢，简单发生色彩不均，当电压较高时，上色速度快，上色膜易脱落。 　　(6)不管在阳极氧化成膜或电解上色中，都要添加以表面活性剂为主的添加剂和安稳剂，其意图是于安稳成膜速度与膜厚，按捺氧化膜的溶解和改进上色的均匀性。 　　此外，pH值、水质、上色槽材料均对上色质量有必定影响，只要确保各参数在操控的规模之内，才干确保电解上色氧化膜的质量。

 简述铝及铝合金的化学上色        铝及铝合金化学上色大多数是在阳极氧化膜上进行的。这是因为铝的阳极氧化膜比化学膜厚，并且膜的功能如耐磨性、耐腐蚀性、上色的耐久性及色泽的广泛性都要比化学膜好，可是因为化学直接上色具有设备简略、不需要电源设备、操作简略、加工成本低.　       等许多优势，所以化学直接上色也有必定的应用范围及商场。特别是一些室内装修，不需日晒、风吹雨淋的场合和要求不高的制品都选用化学直接上色办法。此外，也有用化学上色做为底色，然后再喷、刷通明涂料维护装修。

铝合金具有重量轻、易成型、比强度高、耐蚀性好等特色，广泛使用于航空航天、交通运输、轻工、建材、包装防腐、电器、家具等各个领域[1]。铝制品达70余万种，有第二钢铁之称。以铝代钢、铜和木材是当今世界的发展趋势，铝合金本来色彩较单一，不能满意使用中色彩多样化的需求，跟着人们生活水平的进步，对色彩多样的铝上色产品提出了更新、更高的要求，赋予其优异的表面功用特性[2]。发展到今日，铝型材阳极氧化电解上色技能现已处于核心技能位置[3]，铝型材电解上色技能水平的凹凸代表着一个铝型材厂商表面处理技能水平的位置，决议着铝型材厂商产品的竞赛力，本文针对现在铝型材职业中选用较多、使用较广泛的锡—镍双盐电解上色技能进行具体的研讨。 　　二、锡—镍双盐电解上色机理 　　现在国内外工业化出产的电解上色技能根本上是锡—镍双盐和单镍盐两类[4]，尤其是锡—镍双盐电解上色技能工业化上使用较广泛，其上色的色彩大体上都是从浅到深的古铜色系【5、6】，这是再可见光规模内散射效应得到的色系，国内外研讨者对锡—镍双盐电解上色工艺在20世纪80年代就趋于老练，对电解上色的机理进行深化的研讨【7】，从微观上研讨了氧化膜及上色机理，可是电解上色进程比较复杂，有些研讨理论没有得到一致认可，如电解上色膜中金属的存在形状，电解上色显色原理，电解上色进程中电流怎么通过阻挡层使金属离子复原在氧化膜的底部等都有不同的观念和观点。国内外的研讨标明【8、9】，不管何种金属盐的沟通电解上色膜，阳极膜孔中的堆积物既有结晶态的金属离子，也有非晶态的金属氧化物或氢氧化物，不同的金属离子堆积呈不同的色彩【10】，阳极氧化和电解上色的条件随所选用金属盐的不同而不同。 　　锡—镍双盐电解上色根本进程分为3个进程【11、12】：(1)Sn2+ 、Ni2+和H+等反响物离子向氧化膜阻挡层表面邻近传递;(2)Sn2+和Ni2+在氧化膜阻挡层与上色液界面间取得电子，H+穿入阻挡层，在基体与阻挡层界面间取得电子;(3)分出金属和出产。Sn2+在阴极的复原堆积反响：Sn2++2e→Sn;与此一起氢离子在阴极的放电反响发作：2H++2e→H2;因为锡—镍双盐电解上色工艺 PH为1左右，达不到Ni2+复原电极电位，此刻镍离子不能被复原，只要亚锡离子被复原【3、13】。 　　三、大型出产线铝合金锡—镍双盐电解上色关键技能 　　3.1　工艺参数对铝型材锡—镍双盐电解上色的影响 　　3.1.1　主盐浓度对铝型材锡—镍双盐电解上色的影响 　　在锡—镍双盐电解上色液中，假如硫酸亚锡和硫酸镍浓度低于工艺规模，就不简单在铝的氧化膜空中着上色彩，若硫酸亚锡和硫酸镍浓度过高时，易呈现浮色，水洗后易被洗脱。因而，主盐浓度的操控必须在工艺规模内，以确保着上由浅至深色彩要求，一般大型出产线出产香槟色系，硫酸亚锡浓度操控为：4-5g/L;硫酸镍浓度操控为18-20g/L;若出产古铜或黑色系，则硫酸亚锡浓度操控为：8-10g/L;硫酸镍浓度操控为：28-30g/L;在锡—镍双盐电解上色工艺中镍离子是不能被复原堆积在铝氧化膜孔中，参加镍离子是使其与亚锡离子竞赛复原并促进亚锡离子复原堆积在氧化膜孔内，加速电解上色进程，缩短了电解上色时刻。 　　3.1.2　槽夜PH值对铝型材锡—镍双盐电解上色的影响 　　在锡—镍双盐电解上色液中，槽夜PH值一般要恒定在1左右，当PH值超越1.5以上，二价锡离子的水解作用加重，氧化膜遭到浸蚀，易被氢氧化物堵住膜孔而着不上色，此刻可用试剂硫酸来调槽液，参加硫酸是进步槽液酸度较经济、较有用的办法，此外也可参加有机酸来进步槽液酸度，有机酸尽管报价比硫酸高，可是参加有利于进步槽液的络合作用。槽液的PH值也不行过低，当槽液PH值低于0.5时，氧化膜易遭到腐蚀而难着上色，着上色的部分也会呈现不均匀或色彩偏青且简单褪色，有时乃至彻底着不上色，一起槽液PH值太低还会形成氢离子优先于亚锡离子被复原生成，降低了亚锡离子的堆积速度，影响电解上色作用。 　　3.1.3　槽液温度对锡—镍双盐电解上色的影响 　　槽液温度上升会加速二价锡离子氧化成四价锡离子，且水解反响速度加速，为此，操控槽液温度对保护槽液稳定性具有重要的含义，槽液温度过高另一缺陷是使上色液的电导率加大，亚锡离子的复原反响加速，跟着上色速度加速，氧化膜表面易着上粗糙的浮色，工艺操控难度加大。假如槽液温度过低，则上色速度缓慢，只能着浅的色彩。一般大型出产线上锡-镍双盐电解上色槽液温度操控为18-22℃，槽液温度假如操控在工艺规模之内，则以上两点都可防止发作。 　　3.1.4　沟通电压改变对锡—镍双盐电解上色的影响 　　在电解上色液的浓度、PH值、温度和上色时刻不变的条件下，若果选用低电压上色，则上色速度缓慢，色度较浅，若果选用进步上色电压，则上色速度加速，并能着上较深的色彩，大型出产线上出产淡色线产品沟通电压一般操控为15-17V，出产深色系产品沟通电压一般操控为17-19V;此外沟通电压不能上升太快，一般通过大约40s使沟通电压从0V增加到17V，假如电压上升太快，就会使氧化膜发作剥离，然后导致不能上色。

1、主题内容与适用范围：　　本规程规定了铝及铝合金阳极氧化、着色、电泳生产的工艺和操作的技术要求及规范。 　　2、工艺流程（线路图） 　　基材装挂脱脂碱蚀中和阳极氧化电解着色封孔电泳涂漆固化卸料包装入库 　　3、装挂： 　　3.1装挂前的准备。 　　3.1.1检查导电梁、导电杆等导电部位能否充分导电、并定期打磨、清洗或修理。 　　3.1.2准备好导电用的铝片和铝丝。 　　3.1.3检查气动工具及相关设备是否正常。 　　3.1.4核对流转单或生产任务单的型号、长度、支数、颜色、膜厚等要求是否与订单及实物相符。 　　3.1.5根据型材规格（外接圆尺寸、外表面积等）确定装挂的支数和间距、色料间距控制在型材水平宽度的1.2倍左右，白料间距控制在型材宽度的1倍左右。 　　3.1.6选择合适的挂具，确保正、副挂具的挂钩数与型材的装挂支数一致。 　　3.2装挂： 　　3.2.1装挂时应先挂最上面一支，再固定最下面一支，然后将其余型材均匀排布在中间、并旋紧所有铝螺丝。 　　3.2.2装挂前在型材与铝螺丝间夹放铝片，以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。 　　3.2.3装挂时，严禁将型材全部装挂在挂具的下部或上部。 　　3.2.4装挂的型材必须保持一定的倾斜度（>5°）以利于电泳或着色时排气，减少斑点（气泡）。 　　3.2.5装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。 　　3.2.6易弯曲、变形的长型材，在型材的中间部位增加一支挂具或采用铝丝吊挂以防型材间碰擦或触碰槽内极板，而擦伤或烧伤型材表面。 　　3.2.7选用副杆挂具时，优先选用插杆，采用铝丝绑扎时，一定要间隔均匀，露头应小于25mm。 　　3.2.8截面大小、形状悬殊的型材严禁装挂在同一排上。 　　3.2.9装挂或搬运型材，必须戴好干净手套，轻拿轻放、爱护、防护好型材表面，严禁野蛮操作。 　　3.2.10装挂或搬运型材时必须加强自检和互检，不合格的型材严禁装挂，表面沾有油污或铝屑（毛刺）的型材必须采取适当的措施处理干净。 　　3.2.11不合格型材后，必须按订单支数及时补足。 　　3.2.12装挂区的型材不宜存放太久，以防废气腐蚀型材表面。 　　3.2.13认真填写《装挂记录》和《氧化工艺流程卡》上装挂部分的记录，准确计算填写每挂氧化面积，随时核对订单，确保型号、支数、颜色不出差错。 　　3.2.14认真做好交接班手续和工作区的环境卫生。 　　4、氧化台生产前的准备工作： 　　4.1检查各工艺槽的液面高度，根据化验报告单调整各槽液浓度，确保槽液始终符合工艺要求，并经常清除槽液中的污物。 　　4.2检查行车、冷冻机、整流器、循环酸泵、水泵、转移车、固化炉等设备是否正常，如有异常应及时排除，严禁带病运行。 　　4.3检查纯水洗槽和自来水洗槽的PH（或电导率）和洁净度、不符合工艺要求的应及时更换或补水溢流。 　　4.4打开碱蚀、热纯水槽、封孔槽的蒸汽或冷却水，打开氧化槽、着色槽、电泳槽的循环冷却系统，确保槽液均匀、温度达到工艺要求。 　　4.5检查罗茨风机和抽、排风机，并在生产前开启。 　　4.6认真核对《氧化工艺流程卡》，明确生产要求，准备好比色用色板。 　　5、氧化台操作的通用要求： 　　5.1每次吊料不准超过两挂，并且两挂之间必须保持一定的间距，以防型材之间的碰擦伤。 　　5.2型材吊进、吊出槽液时必须斜进、斜出，倾斜度应控制在30°左右。 　　5.3掉入槽内的型材必须及时取出补挂在排上，损伤报废的　　型材必须及时通知装挂组按订单补足支数。 　　5.4除碱蚀和着色外，型材吊出槽液后应流尽槽液以减少浪费和污染。 　　5.5当吊料转移必须跨越其它型材时，必须保持转移型材的水平度，以减少型材上的槽液流下，污染型材和导电梁。 　　5.6每道工序均应及时认真填写《氧化工艺流程卡》，并签字。 1234后一页

1、主题内容与适用范围：　　　　本规程规定了铝及铝合金阳极氧化、着色、电泳生产的工艺和操作的技术要求及规范。　　　　2、工艺流程（线路图）　　　　基材装挂脱脂碱蚀中和阳极氧化电解着色封孔电泳涂漆固化卸料包装入库　　　　3、装挂：　　　　3.1装挂前的准备。　　　　3.1.1检查导电梁、导电杆等导电部位能否充分导电、并定期打磨、清洗或修理。　　　　3.1.2准备好导电用的铝片和铝丝。　　　　3.1.3检查气动工具及相关设备是否正常。　　　　3.1.4核对流转单或生产任务单的型号、长度、支数、颜色、膜厚等要求是否与订单及实物相符。　　　　3.1.5根据型材规格（外接圆尺寸、外表面积等）确定装挂的支数和间距、色料间距控制在型材水平宽度的1.2倍左右，白料间距控制在型材宽度的1倍左右。　　　　3.1.6选择合适的挂具，确保正、副挂具的挂钩数与型材的装挂支数一致。　　　　3.2装挂：　　　　3.2.1装挂时应先挂较上面一支，再固定较下面一支，然后将其余型材均匀排布在中间、并旋紧所有铝螺丝。　　　　3.2.2装挂前在型材与铝螺丝间夹放铝片，以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。　　　　3.2.3装挂时，严禁将型材全部装挂在挂具的下部或上部。　　　　3.2.4装挂的型材必须保持一定的倾斜度（>5°）以利于电泳或着色时排气，减少斑点（气泡）。　　　　3.2.5装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。　　　　3.2.6易弯曲、变形的长型材，在型材的中间部位增加一支挂具或采用铝丝吊挂以防型材间碰擦或触碰槽内极板，而擦伤或烧伤型材表面。　　　　3.2.7选用副杆挂具时，优先选用插杆，采用铝丝绑扎时，一定要间隔均匀，露头应小于25mm。　　　　3.2.8截面大小、形状悬殊的型材严禁装挂在同一排上。　　　　3.2.9装挂或搬运型材，必须戴好干净手套，轻拿轻放、爱护、防护好型材表面，严禁野蛮操作。　　　　3.2.10装挂或搬运型材时必须加强自检和互检，不合格的型材严禁装挂，表面沾有油污或铝屑（毛刺）的型材必须采取适当的措施处理干净。　　　　3.2.11剔除不合格型材后，必须按订单支数及时补足。　　　　3.2.12装挂区的型材不宜存放太久，以防废气腐蚀型材表面。　　　　3.2.13认真填写《装挂记录》和《氧化工艺流程卡》上装挂部分的记录，准确计算填写每挂氧化面积，随时核对订单，确保型号、支数、颜色不出差错。　　　　3.2.14认真做好交接班手续和工作区的环境卫生。　　　　4、氧化台生产前的准备工作：　　　　4.1检查各工艺槽的液面高度，根据化验报告单调整各槽液浓度，确保槽液始终符合工艺要求，并经常清除槽液中的污物。　　　　4.2检查行车、冷冻机、整流器、循环酸泵、水泵、转移车、固化炉等设备是否正常，如有异常应及时排除，严禁带病运行。　　　　4.3检查纯水洗槽和自来水洗槽的PH（或电导率）和洁净度、不符合工艺要求的应及时更换或补水溢流。　　　　4.4打开碱蚀、热纯水槽、封孔槽的蒸汽或冷却水，打开氧化槽、着色槽、电泳槽的循环冷却系统，确保槽液均匀、温度达到工艺要求。　　　　4.5检查罗茨风机和抽、排风机，并在生产前开启。　　　　4.6认真核对《氧化工艺流程卡》，明确生产要求，准备好比色用色板。　　　　5、氧化台操作的通用要求：　　　　5.1每次吊料不准超过两挂，并且两挂之间必须保持一定的间距，以防型材之间的碰擦伤。　　　　5.2型材吊进、吊出槽液时必须斜进、斜出，倾斜度应控制在30°左右。　　　　5.3掉入槽内的型材必须及时取出补挂在排上，损伤报废的　　　　型材必须及时通知装挂组按订单补足支数。　　　　5.4除碱蚀和着色外，型材吊出槽液后应流尽槽液以减少浪费和污染。　　　　5.5当吊料转移必须跨越其它型材时，必须保持转移型材的水平度，以减少型材上的槽液流下，污染型材和导电梁。　　　　5.6每道工序均应及时认真填写《氧化工艺流程卡》，并签字。　　　　6、脱脂：　　　　6.1工艺参数　　　　槽液成分：酸性脱脂剂2~3%　　　　槽液温度：室温　　　　脱脂时间：1~3min　　　　6.2操作要求：　　　　6.2.1核对工艺流程卡，明确生产要求，同一颜色，同一型号，同一订单或相近规格的型材应同时或优先吊入脱脂槽，以方便后道工序的操作。　　　　6.2.2脱脂结束时，应及时将型材吊出脱脂槽，以防型材表面起砂。　　　　6.2.3脱脂后的型材表面应均匀湿润，并经二级水洗后才能转入碱蚀工序。　　　　7、碱蚀：　　　　7.1工艺参数：　　　　槽液成分：平光碱蚀砂面碱蚀　　　　NaOH:40~50g/l45~60g/l　　　　添加剂（NaOH的）：1/12~1/151/6~1/8　　　　槽液温度：40~45℃45~55℃　　　　碱蚀时间：1~3min10~30min　　　　7.2操作要求：　　　　7.2.1碱蚀时，应打开送风排风机。　　　　7.2.2碱蚀结束时应尽快吊出型材，流尽槽液后立即转移至水槽水洗，以防型材表面产生碱蚀斑纹或流浪。　　　　7.2.3严格控制碱蚀工艺参数，确保碱蚀后的表面质量均匀一致。　　　　7.2.4碱蚀后的型材必须经二级溢流水洗、上下移动、反倾斜充分洗净型材表面和内孔中的碱液，以防残留碱液污染其它槽液。　　　　8、中和：　　　　8.1工艺参数：　　　　槽液成分：HNO3:120~150g/l　　　　槽液温度：室温　　　　中和时间：2~5min　　　　8.2操作要求：　　　　8.2.1中和时，型材应上下反倾斜移动，充分中和型材内孔中的残留碱液和去除表面挂灰。　　　　8.2.2中和后的型材必须经二级水洗后，才能进入阳极氧化槽。　　　　8.2.3中和后的型材应加强表面质量的检查，检查型材表面的砂面状况、挂灰、有无毛刺、花斑、焊合线等表面缺陷，以便及时处理、返工。　　　　8.2.4经常检查中和后的夹具螺丝是否松动，如有松动必须重新拧紧，以确保导电良好。　　　　9、阳极氧化：　　　　9.1工艺参数：　　　　槽液成分：H2SO4:150~180g/lAL离子:5~15g/l　　　　槽液温度：20±1ºC　　　　氧化电压：14~18V　　　　电流密度：130~150A/㎡　　　　氧化时间：根据膜厚要求计算。

表面预处理后会出现型材松动，在进入氧化槽前应再紧料一次，确保导电良好，避免出现色浅、色差等。 　　1、槽液成分及工艺制度　　　　硫酸：170±20g/L　　　　铝离子含量：＜15g/L　　　　温度：20±2℃　　　　时间：25~40min　　　　电流密度：110~150A/m2，常用120A/m2　　　　1.1每槽阳极氧化总面积为被处理型材外表面积之和。对于空心型材，根据断面大小，每根型材阳极氧化面积应多加200~500mm长度的内表面面积。然后根据阳极氧化总面积和电流密度计算出总电流。　　　　1.2需要电解着色处理的型材，每一挂型材应是同一种规格，避免产生色差。　　　　1.3导电梁与导电座之间应接触良好，保证通电正常，接触温升不大于30℃。　　　　1.4送电进行氧化处理时应一次给足总电流，并自此时开始计算处理时。送电时要防止出现电流的过大冲击，电压上升应取软启动，电压上升时间一般为10~15s。　　　　1.5阳极氧化处理时，应避免型材与阴极接触，防止短路烧坏制品及阴极。　　　　1.6为使槽液与进行阳极氧化的制品表面温度均匀，处理过程中，槽液除进行循环外，还须进行均匀的压缩空气搅拌。　　　　1.7每一槽处理过程中，在头、中、尾部三个测试点至少应测量溶液温度一次。　　　　1.8在氧化进行过程中，因发生故障，停电时间不超过2min，通电后继续氧化，氧化时间可累计。　　　　1.9因发生故障，制品在干净水槽中放置超过4h，则应重新预处理后才能阳极氧化。　　　　1.10具体的氧化时间应根据氧化膜的厚度来确定。阳极氧化膜的厚度与通电量成正比，即与电流密度和氧化处理时间成正比。氧化膜厚度按下式计算：　　　　δ=KIt　　　　式中：δ——氧化膜厚度，μm；　　　　I——电流密度，A/dm2；　　　　t——氧化时间，min；　　　　K——系数，一般取0.3。　　　　操作时，根据装料面积计算氧化电流通电。氧化完毕，将型材吊出滴干，立即放入后面的水洗槽进行清洗。　　　　2、电解着色工艺流程　　　　生产香槟色着色型材时，采用锡镍盐着色工艺，其成分主要为硫酸亚锡和硫酸镍（NiSO4·6H2O，GB/T1287），槽液用纯水配制。根据对着色后的型材颜色深浅要求不同，可采用不同的着色工艺制度。　　　　2.1槽液成分及工艺制度　　　　生产浅色和深色型材的工艺制度分别见表2。 　　2.2对于着色型材，在绑料时，一般凹槽向上，装饰面向上或相对电极。绑料要有一定的斜度，以减少上下面的色差。　　　　2.3着色槽中超过挂料区的对电极，应撤除或用塑料板遮挡，以免周边颜色加深。　　　　2.4型材放入着色槽时，先不通电浸泡1~2min，有利于着色微粒进入孔底沉积，使颜色均匀不容易褪色。　　　　2.5由于浅色系的着色总时间较短，电压上升段的低电压时间过长，会造成型材凹槽颜色太浅。因此，电压上升速度宜快（5~10s）。　　　　2.6游离硫酸浓度应高一些，以提高槽液导电性，使颜色分散性更好。　　　　2.7着色结束后，应迅速水洗。转移速度慢会出现型材的深色或浅色带。

铝的阳极氧化膜有很多孔洞，其表面吸附性很强，手接触有黏手的感觉。为进步氧化膜的防污染和抗腐蚀功能，封孔是必不可少的过程。铝材阳极氧化膜的封孔主要有热封孔和冷封孔两种，现在我国基本上运用冷封孔。跟着膜厚增加和封孔质量进步。每吨铝型材的冷封孔剂耗费从0.8～1.2kg增加到1.5～2.0kg。氟化镍是现在冷封孔剂的主要成分，因而氟化镍质量决议了冷封孔剂质量。氟化镍中铁、锌、铜等杂质，在新配槽液中影响不明显，但出产一段时间后，封孔质量就很难确保。　　　　冷封孔的pH值曾经以为以5.5～6.5为宜，实际上还应依据冷封孔剂的配方特色断定。新配槽液pH值一般在5.3～7.0都可以成功，但关于用或调理氟离子的旧槽，因为铵离子的影响，pH值应控制在6.5～7.1较佳。此刻封孔速度快，氟耗费少，也不呈现“白头”现象。封孔槽中铵离子比钠离子不易起粉，但封孔速度较慢。为确保封孔质量，工艺操作关键如下：　　　　(1)阳极氧化温度一般小于23℃，温度过高，冷封孔剂耗费大，表面“发绿”。　　　　(2)阳极氧化之后应及时水洗，停留在氧化槽中会影响今后的封孔。洗不洁净易形成窜液污染，增加封孔槽的氟耗费。　　　　(3)脱落在封孔槽中的铝材和铝丝应及时取出，否则会加速pH上升和氟的耗费。　　　　(4)用调氟的封孔槽，每立方米通过20t铝材后，应倒槽清底一次。　　　　(5)用调氟的封孔槽，增加之后应通过5～10min才出产，较好以10%稀溶液的方式参加。　　　　(6)为进步封孔质量并加速枯燥速度，冷封孔后，引荐55±5℃热水洗10～15min，也称冷封孔后处理。

铝的阳极氧化膜有很多孔洞，其表面吸附性很强，手接触有黏手的感觉。为进步氧化膜的防污染和抗腐蚀功能，封孔是必不可少的过程。　　铝材阳极氧化膜的封孔主要有热封孔和冷封孔两种，现在我国基本上运用冷封孔。跟着膜厚添加和封孔质量进步。每吨铝型材的冷封孔剂耗费从0.8～1.2kg添加到1.5～2.0kg。氟化镍是现在冷封孔剂的主要成分，因而氟化镍质量决议了冷封孔剂质量。氟化镍中铁、锌、铜等杂质，在新配槽液中影响不明显，但出产一段时间后，封孔质量就很难确保。 　　冷封孔的pH值曾经以为以5.5～6.5为宜，实际上还应依据冷封孔剂的配方特色断定。新配槽液pH值一般在5.3～7.0都可以成功，但关于用或调理氟离子的旧槽，因为铵离子的影响，pH值应控制在6.5～7.1最佳。此刻封孔速度快，氟耗费少，也不呈现“白头”现象。封孔槽中铵离子比钠离子不易起粉，但封孔速度较慢。为确保封孔质量，工艺操作关键如下： 　　(1)阳极氧化温度一般小于23℃，温度过高，冷封孔剂耗费大，表面“发绿”。 　　(2)阳极氧化之后应及时水洗，停留在氧化槽中会影响今后的封孔。洗不洁净易形成窜液污染，添加封孔槽的氟耗费。 　　(3)脱落在封孔槽中的铝材和铝丝应及时取出，否则会加速pH上升和氟的耗费。

跟着生产建设的开展，科学技术及文明的前进，人们对产品美化的要求也相应进步。五颜六色铝粉以其色彩鲜艳，抗腐蚀性强，绝缘性高，不易褪色，具有强的金属光泽，报价低廉等特色，在气体，涂料，印刷印染等工业生产和美工装修等各个部门得到了广泛的使用，并为拓展金属颜料的色彩规模拓荒了宽广的途径。   为了装修意图，五颜六色铝粉现已被使用。有关铝粉的上色研讨，国外从三十年代就现已开端［1］，并获得一些成功的经历。近年来国内也有文献报导［2］，可选用阳极氧化法制备粒度为320意图五颜六色铝粉，但尚处于试验阶段。进入21世纪，人们的环保认识不断增强，水性涂料出现了杰出的开展前景，铝粉颜料在水性系统中的成功使用，大大进步了涂料的耐候性，使用溶胶——凝胶法在片状铝粉粒子的表面包覆上一层慵懒的二氧化硅膜，通过液相堆积法在SiO/Al复合粒子表面堆积一层氧化铁膜，成功地研发成了五颜六色铝粉，促进了水性环保型涂料的开展。   下面我就其上色的三种办法作一总述。   1、阳极氧化法制备五颜六色铝粉   铝粉的阳极氧化是通过电解液的阳极反响而生成氧化铝膜的电化学进程。这个氧化膜吸附有机染料、无机颜料的色彩而上色。将铝粉置于硫酸电解液中，并不断地加以拌和，使铝粉呈漂浮和半漂浮状况［5］，边活动边随时触摸阳极，并坚持不触摸阳极状况，从而在铝粉表面生成易于上色的氧化铝膜。阳极反响是阳极分出的初生态氧与铝粉表面的铝原子化组成氧化铝的反响，其间部分氧化铝立刻与水化组成水合氧化铝，这就是氧化铝膜的构成进程。一起氧化铝膜可被硫酸电解液溶解，所以阳极氧化进程一起存在成膜反响和溶膜反响，因而有必要操控适合的条件，才干构成必定厚度的氧化铝膜。阴极反响中发作，故使构成的氧化铝膜具有多孔疏松的特色，有利于吸附才干的增强。   铝粉上色是一个物理化学进程，将经阳极氧化处理过的铝粉置于有机染色液中浸泡，使铝粉表面氧化膜吸附有机染料分子，一起氧化铝膜中的氧化铝分子可与有机染料分子以共价键、配位键或氢键等方式结合生成合作物，从而使氧化膜上色。   阳极氧化在铝粉粒子表面构成氧化铝膜的进程中，影响成膜的要素较多，一起不同的上色液导致不同的上色效果，因而应该考虑电解液浓度、反响时刻、温度、上色液等要素的影响。研讨结果标明：（1）硫酸电解液的浓度对氧化膜的生成具有显着的影响。硫酸浓度过低，电解液的导电性不强，氧化铝的成膜速度慢，硫酸浓度过高，生成的氧化膜又溶解，较佳的试验条件：硫酸电解液的浓度应为5—10%。（2）阳极电流密度与氧化铝膜生成速度成正比，因为铝粉在某一瞬间触摸阳极，因而阳极电流密度越大，越有利于铝粉在阳极放电，阳极电流密度越大，生成的氧化铝膜越疏松，有利于上色。试验标明，在7%硫酸电解液中进行阳极氧化，一般操控电流密度为5安/分米2以上，电压不该小于40伏。（3）在阳极氧化进程中，只要通过必定的时刻后，才干使铝粉与阳极充沛触摸，试验标明，氧化时刻以60—90分钟为宜，一起氧化时温度也要坚持在25—35°C为宜。（4）在氧化铝膜上上色，其上色的难易程度与氧化膜的厚度及上色液的浓度有关，氧化膜越厚，越易上色；上色液的浓度越大，越易上色，且色彩越深［4］。因而在上色进程中，一般选用较浓的上色液。试验标明：依据所需色彩的深浅，对上色液浓度加以调整。一起上色液温度为50—60°C，上色时刻为20—40分钟，pH为4.5—6.0为宜。   2.化学氧化法制备五颜六色铝粉   化学氧化法是将铝粉置于弱碱性氧液中，在其表面构成必定厚度的氧化膜。铝粉氧化进程中，发作下列首要反响：   2Al+（3+x）HO=AlO?xHO+3HO（1）   AlO?xHO=AlO?xHO+（x-1）HO（2）   AlO?HO=AlO+HO（3）   AlO?xHO+2OH=2（Al（OH））+（x-3）HO（4）   2AlO+4OH+6HO=4（Al（OH））（5）   铝粉在弱碱性水溶液的效果下，表面被氧化，生成无定性水合氧化铝，并逐步转化为AlO?HO和无水AlO，构成有用的上色层，在成膜的一起，还随同有溶膜反响的发作。因而有必要操控适合的工艺条件，使成膜反响速度大于溶膜反响速度，才干得到契合上色要求的氧化膜。   将处理后的铝粉置于直接耐晒翠蓝GL水溶液（1.5g/L）中上色，这一上色进程首要是吸附染料的物理进程，一起也伴跟着必定的化学效果，染色后的铝粉通过表面处理添加机械强度，一起还要进行亲油处理［3］，将染色后的铝粉用乙醇、丁醇逐次脱水，然后用硬脂酸维护铝粉表面，这样可延长存储期［7］。研讨标明：氧化液的pH值对能否成膜及成膜厚度有重要的影响，若pH值较低，成膜反响速度减慢，pH值偏高，会使铝粉表面的氧化铝薄膜加快溶解，一起会使铝粉表面遭受激烈的腐蚀效果而失去光泽，试验标明，适合的pH值规模是8—12；上色液浓度的改变，对上色效果发作较大影响，上色液浓度越大，铝粉表面色彩越深，但当浓度挨近某一数值并继续添加时，铝粉表面的色彩不再发作显着的改变。   3.表面堆积法制备五颜六色铝粉   使用溶胶—凝胶法在片状铝粉粒子表面包覆了一层慵懒的二氧化硅膜，以制备水性涂料的铝粉颜料。通过液相堆积法在经二氧化硅包覆后的铝粉粒子表面再包覆一层氧化铁膜，使铝粉上色，得到了环保型五颜六色铝粉［8］。使用正硅酸乙酯水解缩聚成膜的溶胶——凝胶法在片状铝粉粒子表面包覆一层慵懒的二氧化硅膜，使铝粉表面由疏水性变为亲水性，一起铝粉表面不会与水发作反响。   正硅酸乙酯的水解——缩聚反响进程能够分红三步：靠前步是正硅酸乙酯水解构成硅酸和相应的醇；第二步是硅酸之间或正硅酸乙酯之间发作缩合反响，构成胶体状况的混合物；第三步是构成的低聚物继续聚合构成硅三维网格结构。   在催化剂效果下，正硅酸乙酯发作水解——缩聚反响，生成水合氧化硅堆积，堆积在片状铝粉粒子表面，脱水构成二氧化硅。   使用液相堆积法包覆氧化铁膜，使氧化铁水解生成氢氧化铁堆积，堆积在基体表面，再通过焙烧得到氧化铁膜，其反响原理如下：   FeCl+3HO=Fe（OH）+3HCl   2Fe（OH）=FeO+3HO   其制备进程为：称取必定量的片状铝粉涣散在必定体积的中，通过超声涣散后倒入三口烧瓶中，置于40°C恒温水浴槽中拌和，量取必定量的正硅酸乙酯加入到烧瓶中，再别离量取相应量的和蒸馏水，混合均匀，装入滴液漏斗中，与三口烧瓶相连，调理滴液漏斗的滴速大约为1滴/秒，继续拌和，操控正硅酸乙酯的浓度为0.05mol/L—0.1mol/L，水硅比R为16，催化剂的浓度为0.02mol/L—0.2mol/L，反响完毕后离心洗刷，枯燥得到二氧化硅包覆的片状铝粉。   称取必定量经二氧化硅包覆改性过的片状铝粉粒子，涣散在必定体积的蒸馏水中，通过超声涣散后倒入三口烧瓶中，置于80°C恒温水浴槽中拌和，称取必定量无水，溶于蒸馏水中，装入滴液漏斗中，与三口烧瓶相连；量取必定体积的，倒入另一个滴液中，与三口烧瓶相连，调理两个滴液漏斗的滴速大约为1滴/秒，继续拌和，反响完毕后将样品离心，洗刷两次，放入烘箱中于100°C下烘干，再放入马福炉于500°C下煅烧2h，即可得到五颜六色铝粉。

铝合金揉捏材的上色办法有电解上色、化学染色和天然显色（全体上色）等3种。建筑铝门窗首要选用电解上色，化学染色用于室内装修和工艺品，天然显色在前期运用过，现在国内外已基本不必这个技能。在电解上色过程中，电化学复原生成的金属（也可能是氧化物）微粒堆积在氧化膜微孔的底部，色彩并不是堆积物的色彩，而是堆积的微粒对人射光散射的成果。化学染色是无机或有机染料吸附在氧化膜微孔的顶部，色彩就是染料自身的色彩。电解上色成本低，而且具有很好的耐候性等运用性能。化学染色的色彩五光十色，但室外运用简单变色。    （1）香槟色。在电解上色铝型材中，香槟色等淡色系占了大约一半。前期选用锡盐或锡镍盐，最近两年来单镍盐以其色彩安稳渐占上风。    香槟色地色彩深浅和色彩方面不同较大，这不仅是由镍盐与锡盐不同引起的，而且与合金状况、电源设备、工艺参数、槽液成分和工厂出产水质等许多要素有关。因而不同供应商很难出产出完全相同的香槟色和仿不锈钢色。出产香槟色产品的工艺操作关键如下：    1）合理绑料，一般凹槽向上，装修面向上或对着电极。绑料斜度不行会引起上下面色差和下表面气泡。电极距离不行会引起直立平面色差。绑料时电接触不良会形成一挂料上型材之间的色差和绑料处退色。    2）上色槽中超越挂料区的对电极，应撤消或用塑料板遮挡，防止周边色彩加深。    3）料挂入上色槽时，先不通电，浸泡1~2min，有利于上色微粒进入孔底堆积，使色彩均匀不简单退色。    4）着香槟色等淡色系时，电压上升速度宜快（5~10s）。因为淡色系总上色时刻较短，电压上升段的低电压时刻过长，会形成型材凹槽色彩太浅。    5）着淡色由电压不该低于着古铜色电压。上色电压低，色彩分散性差，而且简单退色。    6）游离硫酸浓度应高一些，以进步槽液导电性，使色彩分散性更好。着淡色时尽管硫酸度高，但因为时刻很短，不致腐蚀氧化膜的表面。    7）上色完毕断电后，应敏捷水洗，搬运速度慢，会呈现型材的深色或淡色带。    8）在锡盐上色的添加剂中，络合剂不同，色彩的底色不同。    9）留意冷封孔关于淡色系色彩的影响。    （2）金黄色（以为主盐）。锰酸盐着金黄色出产操控比较简单，假如随后进行电泳，则出产难度大一些。    锰酸盐上色出产的工艺操作关键如下：    1）为强氧化剂，槽液自身耗费较快。槽液中游离硫酸浓度高，金黄色愈加亮光，可是自身耗费也更大。    2）着金黄色的质量，与阳极氧化和封孔的工艺操控联系极大。膜厚要在12~15μm膜太薄，色彩发红不艳丽。封孔质量欠好光照后退色。    3）上色的电极面积之比宜大于1：1。极板松动、破损和电极比小都会影响着深色或引起表面“小白点”和挂料中间“白圈”。    4）出产普通金黄色时，能够采纳氧化膜扩孔办法加深色彩，如在氧化槽中浸泡2~4min，酸性水先槽中浸泡10~20min，或上色槽中浸泡3~5min。不过此刻要严厉确保封孔质量。    5）出产电泳金黄色时，不能选用扩孔法加深色彩。相反要恰当下降氧化槽和着槽的温度，加速搬运速度，乃至还要恰当下降电泳层的固化温度，以防止上色小白点，固化退色等缺点。    （3）“钛金”色（以盐为主盐）。这也是一种金黄色，但与锰酸盐的金黄色有较大差异，比较接近于黄金色彩，因而也称“K金”色。我国一般称为“钛金”色，实际上底子与钛无关，国外也有玫瑰金之称。电泳钛金色在固化时也有退色问题，因而固化炉温差要求在±5℃以内，温度也应恰当下降。

铝的阳极氧化膜有很多孔洞，其表面吸附性很强，手接触有黏手的感觉。为进步氧化膜的防污染和抗腐蚀功能，封孔是必不可少的过程。铝材阳极氧化膜的封孔主要有热封孔和冷封孔两种，现在我国基本上运用冷封孔。跟着膜厚增加和封孔质量进步。每吨铝型材的冷封孔剂耗费从0.8～1.2kg增加到1.5～2.0kg。氟化镍是现在冷封孔剂的主要成分，因而氟化镍质量决议了冷封孔剂质量。氟化镍中铁、锌、铜等杂质，在新配槽液中影响不明显，但出产一段时间后，封孔质量就很难确保。　　冷封孔的pH值曾经以为以5.5～6.5为宜，实际上还应依据冷封孔剂的配方特色断定。新配槽液pH值一般在5.3～7.0都可以成功，但关于用或调理氟离子的旧槽，因为铵离子的影响，pH值应控制在6.5～7.1最佳。此刻封孔速度快，氟耗费少，也不呈现“白头”现象。封孔槽中铵离子比钠离子不易起粉，但封孔速度较慢。为确保封孔质量，工艺操作关键如下：　　（1）阳极氧化温度一般小于23℃，温度过高，冷封孔剂耗费大，表面“发绿”。　　（2）阳极氧化之后应及时水洗，停留在氧化槽中会影响今后的封孔。洗不洁净易形成窜液污染，增加封孔槽的氟耗费。　　（3）脱落在封孔槽中的铝材和铝丝应及时取出，否则会加速pH上升和氟的耗费。　　（4）用调氟的封孔槽，每立方米通过20t铝材后，应倒槽清底一次。　　（5）用调氟的封孔槽，增加之后应通过5～10min才出产，最好以10%稀溶液的方式参加。　　（6）为进步封孔质量并加速枯燥速度，冷封孔后，引荐55±5℃热水洗10～15min，也称冷封孔后处理。

1　前语 　　铝及其合金材料因为其高的强度/分量比，易成型加工以及优异的物理、化学功用，成为现在工业中运用量仅次于钢铁的第二大类金属材料。可是，铝合金材料硬度低、耐磨性差，常发作磨蚀破损，因此，铝合金在运用前往往需经过相应的表面处理以满意其对环境的适应性和安全性，削减磨蚀，延伸其运用寿数。在工业上越来越广泛地选用阳极氧化的办法在铝表面构成厚而细密的氧化膜层，以显着改动铝合金的耐蚀性，进步硬度、耐磨性和装修功用。 　　阳极氧化是国现代较根本和较通用的铝合金表面处理的办法。阳极氧化可分为普通阳极氧化和硬质阳极氧化。铝及铝合金电解上色所取得的色膜具有杰出的耐磨、耐晒、耐热和耐蚀性，广泛运用于现代建筑铝型材的装修防蚀。可是，铝阳极氧化膜具有很高孔隙率和吸附才干，简略受污染和腐蚀介质腐蚀，心须进行封孔处理，以进步耐蚀性、抗污染才干和固定色素体。 　　2　铝及铝合金的阳极氧化 　　2.1　普通阳极氧化 　　铝及其合金经普通阳极氧化可在其表面构成一层Al2O3膜，运用不同的阳极氧化液，得到的Al2O3膜结构不同。阳极氧化时，铝表面的氧化膜的生长包含两个进程：膜的电化学生成和化学溶解进程。只要膜的生长速度大于溶解速度时，氧化膜才干生长、加厚。普通阳极氧化首要有硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化和磷酸阳极氧化等，以下介绍一些普通阳极氧化新工艺。 　　2.1.1　宽温快速阳极氧化[1] 　　硫酸阳极氧化电解液的温度要求在23℃以下，当溶液的温度高于25℃时，氧化膜变得疏松、厚度薄、硬度低、耐磨性差，因此在原硫酸溶液中参加氧化添加剂对原工艺进行改进，改进后的溶液配方为： 　　硫酸（ρ＝1.84g／cm3）150－200g／L（较佳值160g／L）CK－LY添加剂　　　　　　20－35g／L （较佳值30g／L）铝离子　　　　　　　　 0.5－20g／L　（较佳值5g／L） 　　CK－LY氧化添加剂包含特定的有机酸和导电盐，前者能进步电解液的作业温度，按捺阳极氧化膜的化学溶解，在较高的温度下对按捺氧化膜疏松有杰出的效果；后者能增强电解液的导电性，进步电流密度，加快成膜速度。该添加剂溶于硫酸电解液，对电解液中的金属离子有络合效果，使溶液中铝离子的忍受量进步，氧化液的寿数延伸，操作温度可达30℃以上，而普通硫酸氧化工艺21℃以上就必须开冷水机；一起削减了氧化时刻，并可取得高质量的氧化膜。 　　2.1.2　－硫酸阳极氧化[2] 　　－硫酸阳极氧化是替代铬酸阳极氧化的一种薄层阳极氧化新工艺。－硫酸阳极氧化溶液的组成为：45g/L H2SO4＋8g/L H3BO3。 　　阳极氧化膜退膜溶液：按ASTMB137(美国试验材料标准)规则溶液，即：20g/L CrO3＋35mL/L H3PO4。 　　2.1.3　其它方面工艺的改进 　　巩运兰等对铝在铬酸中高电压阳极氧化进行了研讨[3]，结果标明，铬酸系统高电压阳极氧化得到的氧化膜多孔，膜孔径极不规整，呈树枝状，浓度对孔径和膜厚都有影响。 　　在磷酸中选用直流恒压电解的办法对铝试样进行阳极氧化处理。试验标明，跟着电解电压的升高，阻挡层厚度、多孔层胞径和孔径均呈线性添加，其原因与离子搬迁等密切相关。此项技能起源于本世纪30年代，因为磷酸氧化膜具有很强的粘合力，是电镀、涂漆的杰出底层，因此得到越来越广泛的运用。 　　2.2　铝及铝合金的硬质阳极氧化 　　铝及其合金经硬质阳极氧化处理后，可在其表面生成厚度达几十到几百微米的氧化膜，因为这层氧化膜具有极高的硬度(铝合金上可达400－6000kg/mm2，纯铝上可达1500kg/mm2)，优秀的耐磨性、耐热性(氧化膜熔点可达2050℃)和绝缘性，大大进步了质料自身的物理功用、化学功用和机械功用，在国防及机械制造范畴取得了广泛运用。 　　2.2.1　硫酸硬质阳极氧化 　　硫酸法成分简略安稳，操作简略，低温氧化可取得数十至数百微米的硬质膜。硫酸硬质阳极氧化的首要缺陷是一般要在低温下进行，并且受铝合金组成的影响很大。 　　2.2.2　混合酸常温硬质阳极氧化 　　混合酸常温硬质阳极氧化是指以硫酸为主，参加少数草酸等二元酸，以取得较厚的膜，一起扩展运用温度的上限，可答应将阳极氧化温度进步到10－20℃之间，所取得氧化膜的特征与硫酸阳极氧化膜类似。在10－20℃下电解，能取得耐磨性好的氧化膜和高上色率；施行高电流密度的混合酸电解，可防止氧化膜溶解，可在较高的温度下施行，下降出产本钱，使膜层愈加滑润、光亮、细密，厚度更大，硬度更高。 　　2.2.3　脉冲硬质阳极氧化 　　脉冲硬质阳极氧化选用连续电流或替换的凹凸电流进行氧化，成功避免了烧焦和粉末，在室温下，所取得氧化膜在硬度、耐蚀性、柔性、电阻和厚度的均匀性方面均优于一般的直流氧化，并且出产功率可进步3倍。氧化膜功用比较见表1。 　　2.2.4　铸铝合金硬质阳极氧化[4] 　　合金中含有较多的硅(超越7%)就很难在硫酸系统中进行阳极氧化，而ZL102合金含硅量高达10%－13%，高硅的存在，简略构成硅的晶向偏析，导致成膜困难，膜层均匀性差。 　　欧阳新平等人经过试验研讨，研发出了合适高硅铝合金硬质阳极氧化的工艺配方，使直流电源成功地在ZL102合金上制取功用杰出的硬质氧化膜。该试验选用恒电流法，附加空气拌和，得出的较佳工艺配方为[4]： 　　硫酸(ρ=1.84g/cm3)　　15－40g/L 　　磺基水杨酸　　　　　　　　　　20g/L 　　添加剂MY　　　　　　　　2.5－5.0g/L 　　电流密度　　　　　　　　　3－6A/dm2 　　时刻　　　　　　　　　　　　　 60min 　　温度　　　　　　　　　　　　　　 0℃ 　　其间MY是一种阴离子表面活性剂，一起也是Al3＋的络合剂。它能优先吸附在高电流密度处并放电使电场散布均匀，一起也能起到缓冲效果，按捺氧化膜的溶解，然后取得均匀平坦的氧化膜。 　　周建军等人以直流叠加脉冲电源对含铜的高硅铸造铝合金进行硬质阳极氧化，研讨了电源脉冲幅度对膜层功用的影响。试验的较佳工艺条件为[5]： 　　硫酸(ρ=1.84g/cm3)　120－160g/L 　　添加剂　　　　　　　　　　　7－8g/L 　　脉冲比　　　　　　　　　　　1.0∶1.3 　　电流密度　　　　　　　2.5－3.5A/dm2 　　温度　　　　　　　　　　　　　　 0℃ 　　时刻　　　　　　　　　　　　　 50min 　　拌和　　　　　　　　　　　　压缩空气 　　结果标明，进步氧化时电源的脉冲幅度能显着进步膜层功用。运用直流叠加脉冲硬质阳极氧化，能够在难于氧化的含铜、高硅的铸造铝合金上生成功用较好的氧化膜。 　　2.2.5　低压硬质阳极氧化[6] 　　绝大多数铝合金硬质阳极氧化零件，特别是零件的密封面和滑动合作部位，不只要求膜层具有较高的硬度和厚度，并且还要求低的粗糙度(Ra0.08－0.16)。雷宁等经过对氧化进程中零件表面状况的分析及膜层添加速率的测定，找出了影响氧化膜质量及表面粗糙度的首要原因，提出了低压硬质阳极氧化工艺： 　　硫酸(ρ=1.84g/cm3)　220－240g/L 　　T　　　　　　　　　　　　　 －2－2℃ 　　t　　　　　　　　　　　　　　 180min 　　DA　　　　　　　　　　0.8－1.0A/dm2 　　较终电压　　　　　　　　　　　 ≤40V 　　给电办法：初始20min内，电流密度升至0.8－1.0A/dm2，并始终保持至氧化完毕。 　　此外，成都飞机工业集团公司依据美军标MIL－A－8625F及麦道公司标准DPS11.02点评铝合金阳极氧化膜的各项功用，研讨了详细材料及施加电流密度对膜厚、成膜时刻、耐蚀性、耐磨性和焚毁率的影响。结果标明：在沟通叠加电源所发作的高电流密度下可得到质量较好的铝合金阳极氧化膜。 　　3　电解上色 　　经阳极氧化后的铝材进行电解上色，能够进步装修效果和产品价值。氧化膜的厚度、均匀性及结构与电解上色速度和色差有直接关系。电解上色时金属离子是在膜孔底部的阻挡层上复原堆积的。因为金属粒子受光的散射效果而显色。欲在阻挡层上堆积金属，关键在于活化阻挡层。所以要运用沟通电的极性改动来进步其化学反响活性。又因为阻挡层具有整流效果，将沟通电变成了直流电，故铝一侧电流的负成分占主导，进入膜孔内的金属离子被复原分出。 　　以往铝型材上色大都是青铜色系，以单锡盐或镍锡混盐为主。近年来电解着古铜色将被钛金色、金黄色、仿不锈钢色、浅赤色、香槟色、银灰色等多种浅色彩所替代。钛金色鲜活而不妖媚，黄中透红，令人赏心悦目，并具有上色本钱较低，增值较高的长处，它作为浅色彩中的主色彩己非常显着。以银盐和锰盐为主盐的金黄色在香港和越南市场行情杰出。锰盐着金黄色传神，本钱较低。但不安稳，不宜连续出产；银盐上色可取得金黄色、绿金色、黄绿色和金土色等多种色彩，槽液非常安稳，潜在经济效益好，应开发运用。 　　3.1　电解上色工艺的改进 　　3.1.1　铝合金表面着亮黑色工艺[7] 　　此工艺是经锡铜离子在上色电解槽中进行上色反响后生成的二元金属氧化物膜层，色泽墨黑亮丽，是一种独具特色的铝合金防腐蚀和装修材料。电解上色液组成为：30% SnSO4，30% NiSO4，15% CuSO4的混合溶液。经氧化处理的铝材为阳极，以石墨电极为阴极，50Hz220V沟通电源经调压器调至8V后输入电解槽，电解上色10min，即可得到亮丽的黑色铝合金表面。 　　3.1.2　阳极化铝光干与电解上色工艺[8] 　　在用锡盐进行光干与电解上色的研讨中发现，取得蓝色的干与色较为困难，用普通电解上色办法上色，取得蓝色也是困难的，于芝兰等人在此方面进行了研讨。试验材料为L2(2号工业纯铝，含铝99.6%)和LD31(相当于美国的6063)，试样尺度L250 mm×50mm×1mm，LD3125mm×25mm角材，1.3mm厚，其表面积为0.68dm2；阳极氧化条件，H2SO4(ρ=1.84g/cm3)180g/L，18℃，1.2－1.4A/dm2，30min，膜厚12－14μm；用磷酸直流扩孔处理；锡盐电解上色：SnSO416g/L，H2SO414g/L，混合添加剂16g/L，18－20℃，沟通上色电压12－14V，此外还运用铜盐和Cu－Ni混合盐电解上色，可得到黄红、绿、蓝较安稳的干与色。 　　3.2　开发新电源是开辟电解上色新工艺的重要手法[9] 　　改动电源波形和施电办法来进步阳极氧化膜归纳功用和开辟电解上色新工艺，是新的研讨热门。己产品化的有脉冲、电流反向(换相)和直流脉冲等电源。功用性氧化和上色兼容的微弧氧化电源，是以进步氧化速度、厚度均匀性、硬度、孔隙率散布和改进孔结构形状为意图。研讨新电源可战胜化学和电化学办法中的缺陷和约束。 　　4　关闭处理 　　为了进步阳极氧化膜的耐蚀、抗污染、电绝缘和耐磨等功用，铝及铝合金在阳极氧化和上色后都要进行关闭处理。其办法较多，对不上色的氧化膜可进行热水、蒸汽、重铬酸盐和有机物关闭；对上色的氧化膜可用热水、蒸汽、含有无机盐和有机物等关闭。 　　4.1　关闭的首要办法 　　4.1.1　沸水和蒸汽关闭 　　选用水蒸汽关闭法，能够有用地关闭一切的孔隙。若在关闭前将氧化后的制件进行真空处理一段时刻，则关闭效果愈加显着。蒸汽关闭的特点是不发作色彩的透分散现象，因此不宜呈现“流色”。可是蒸汽关闭法所用的设备及本钱较沸水法高，所以除非有特殊要求，应尽或许运用沸水法关闭。当用蒸汽关闭时，温度应控制在100－110℃，时刻为30min，温度太高，氧化膜的硬度和耐磨性严峻下降，因此蒸汽温度不行太高。 　　4.1.2　重铬酸盐关闭 　　此法适宜于关闭硫酸溶液中阳极氧化的膜层及化学氧化的膜层，用本办法处理后的氧化膜显黄色，耐蚀性高，但不适用于装修性运用。这种办法的本质是在较高的温度下，使氧化膜和重铬酸盐发作化学反响，反响产品碱式铬酸铝及就堆积于膜孔中，一起热堆积使氧化膜层表面发作水化，加强了关闭效果，故可认为是填充及水化的两层关闭效果。一般运用的关闭溶液为5%－10%的重水溶液，操作温度为90－95℃，关闭时刻为30min，堆积中不得有氯化物或硫酸盐。 　　4.2　关闭处理工艺的改进 　　4.2.1　常温关闭的研讨[10] 　　常温关闭具有节能、关闭时刻短及封孔效果好等长处，己得到广泛的认可及承受。 　　常温关闭液配方及工艺条件如下： 　　醋酸镍　　　　　　　　　　5－8g/L 　　　　　　　　　　　1－1.5g/L 　　表面活性剂　　　　　　0.3－0.5g/L 　　添加剂A　　　　　　　　　　　3g/L 　　pH值　　　　　　　　　　　5.5－6.5 　　T　　　　　　　　　　　　 25－60℃ 　　t　　　　　　　　　　　　10－15min 　　常温关闭工艺所取得的关闭膜具有严密的结构及优秀的耐蚀功用。和沸水关闭办法比较，具有速度快、节约能源、操作简略、质料来历便利等长处。关闭时刻越长，其功用越好。 　　4.2.2　水解盐关闭法[11] 　　水解盐关闭法，又称钝化处理。现在在国内运用较广泛，首要用于染色后膜关闭，其关闭机理是易水解的钴盐与镍盐被氧化膜吸附后，在阳极氧化膜微细孔内发作水解，发作氢氧化物堆积将孔关闭。工艺配方为： 　　NiSO4·7H2O　　　 4－5g/L 　　CoSO4·7H2O　 0.5－0.8g/L 　　H3BO3　　　　　　 4－5g/L 　　NaAc·3H2O　　　　4－6g/L 　　pH值　　　　　　　　　4－6 　　T　　　　　　　　 80－85℃ 　　t　　　　　　　　15－20min 　　此法战胜了沸水关闭的许多缺陷，封孔质量达到了国家标准。 　　4.3　微弧阳极氧化 　　微弧阳极氧化又称微等离子体氧化或阳极火花堆积，是阳极氧化技能的开展，它运用比普通阳极氧化高的电压。微弧阳极氧化打破传统阳极氧化的约束，将Al、Ti、Ta等金属或其合金置于电解液中，运用电化学办法，使该材料表面微孔中发作火花放电斑驳，在热化学、等离子体化学和电化学一起效果下，生成陶瓷膜层的阳极氧化办法。放电进程中，每平方厘米铝阳极表面约有105个火花存在，放电时瞬间温度可达8000K以上，生成一种功用类似于烧结碳化物的陶瓷膜。此氧化膜硬度特高，耐磨，绝缘电阻高。在特殊电解液中氧化还能够构成不同色彩斑纹的瓷釉质感的铝表面，既可作高级装修材料又可作功用膜，如轿车活塞环、电子工业的绝缘层等。微弧阳极氧化技能选用高电压，大电流的作业办法，在制取多功用维护涂层方面取得越来越广泛的运用，在航天、航空、机械、电子、纺织等工业范畴有宽广的运用远景。 　　4.3.1　微弧阳极氧化陶瓷膜层的功用研讨[12] 　　卢立红等人选用脉冲电源，对发动机活塞用铝合金(ZL108)基体进行了微弧氧化处理。 　　工艺流程为：除油→去离子水漂洗→微弧氧化→自来水冲刷→天然枯燥。电解液首要成分为柠檬酸三钠和磷酸钠。微弧氧化电压：作业电压可调，开始击穿电压为80V，较高作业电压为230V。试验标明，微弧氧化膜层表面粗糙度高于一般电镀层和阳极氧化层，远低于各种喷涂层。跟着电流密度及强化时刻的添加，膜层的表面粗糙度增大。较初跟着电流密度的添加，所取得膜的硬度也添加，超越8A/dm2今后，膜层硬度趋于安稳。经微弧氧化后，耐磨性进步了3－4倍。 　　4.3.2　微弧阳极氧化技能的改进 　　4.3.2.1　微弧氧化自润滑陶瓷覆层[13] 　　陶瓷层的缺点是冲突系数高，对磨件磨损加重。选用一步法电化学办法进行了微弧氧化陶瓷层冲突学改性研讨。选用克己专用脉冲电源，基体材料为ZL108，以碱性微弧氧化电解液为根底，溶入适量硫代钼酸铵及相应添加剂。试验标明，选用微弧氧化后，在铝合金表面一步法共生合成了自润滑陶瓷涂层，其冲突系数由一般微弧氧化涂层的0.8－1.2降至0.2－0.5，用此工艺制备的冲突副冲突学功用显着改进，延伸了运用寿数。 　　4.3.2.2　微弧氧化陶瓷层石墨相 　　选用在微弧氧化进程中同步堆积石墨相的办法可进步陶瓷层的减摩功用，对其进行磨损试验，基体材料为ZL108，所用电解液为NaOH溶液，向原电解液中参加的减摩离子为石墨，一起电解的温度不超越40℃。拌和使石墨离子悬浮。试验标明，在电解液中参加石墨的办法对ZL108进行微弧氧化的一起，在陶瓷层中同步堆积了石墨第二相，完成了对铝合金微弧氧化陶瓷层减摩改性的意图。 　　5　阳极氧化技能的展望 　　铝及铝合金阳极氧化技能以进步氧化速度和硬度为开展方向。为进步氧化速度和归纳功用主张选用带有脉冲波的EOE－88系列脉冲电源，其输出电压和电流中脉冲成分丰厚，相当于每秒有300个小脉冲波叠加在直流波上，成膜速度快。关于厚膜氧化，可选用频率为3－13.3Hz的“快脉冲”电源，充分发挥节电、进步速度和硬度的优势。这种电源在氧化膜为12μm以下时长处不显着。 　　复合阳极氧化作为一种新式的阳极氧化技能，分别在硫酸、草酸和磷酸三钠电解液中添加如Fe3O4、CrO2、TiO2等磁性粉体，Al2O3、SiC、SiN等超硬粉体和石墨等导电性粉体(微米级)，使其悬浮于电解液中进行阳极氧化。该工艺具有操作简略、设备简略、本钱低一级长处，与惯例阳极氧化比较，其氧化速度、操作温度上限和膜层功用有显着进步。日本的吉村长藏等首要进行了这方面的研讨，结果标明，有的粉体可进步膜层硬度，有的粉体可下降氧化槽压，有的粉体则可添加膜层厚度。新近的研讨结果标明：Al2O3粉体可使铝在H3PO4溶液中的氧化膜的硬度和耐蚀性进步一倍以上，因此具有宽广的研讨出路。 　　添加剂的研讨现在非常活泼，添加剂品种繁多，效果机理也不尽相同，添加剂的有用效果使其具有巨大的市场潜力。 　　综上所述，铝及其合金阳极氧化呈现了许多新工艺，但也遭到各种表面处理办法的应战，估计在未来10年内，阳极氧化技能仍将是首要的表面处理办法，但工艺技能要不断进步才干长时间占主导地位。

跟着生产建设的开展，科学技术及文明的前进，人们对产品美化的要求也相应进步。五颜六色铝粉以其色彩鲜艳，抗腐蚀性强，绝缘性高，不易褪色，具有强的金属光泽，报价低廉等特色，在气体，涂料，印刷印染等工业生产和美工装修等各个部门得到了广泛的使用，并为拓展金属颜料的色彩规模拓荒了宽广的途径。　　　　为了装修意图，五颜六色铝粉现已被使用。有关铝粉的上色研讨，国外从三十年代就现已开端［1］，并获得一些成功的经历。近年来国内也有文献报导［2］，可选用阳极氧化法制备粒度为320意图五颜六色铝粉，但尚处于试验阶段。进入21世纪，人们的环保认识不断增强，水性涂料出现了杰出的开展前景，铝粉颜料在水性系统中的成功使用，大大进步了涂料的耐候性，使用溶胶——凝胶法在片状铝粉粒子的表面包覆上一层慵懒的二氧化硅膜，经过液相堆积法在SiO/Al复合粒子表面堆积一层氧化铁膜，成功地研发成了五颜六色铝粉，促进了水性环保型涂料的开展。　　　　下面我就其上色的三种办法作一总述。　　　　1.阳极氧化法制备五颜六色铝粉　　　　铝粉的阳极氧化是经过电解液的阳极反响而生成氧化铝膜的电化学进程。这个氧化膜吸附有机染料、无机颜料的色彩而上色。将铝粉置于硫酸电解液中，并不断地加以拌和，使铝粉呈漂浮和半漂浮状况［5］，边活动边随时触摸阳极，并坚持不触摸阳极状况，从而在铝粉表面生成易于上色的氧化铝膜。阳极反响是阳极分出的初生态氧与铝粉表面的铝原子化组成氧化铝的反响，其间部分氧化铝立刻与水化组成水合氧化铝，这就是氧化铝膜的构成进程。一起氧化铝膜可被硫酸电解液溶解，所以阳极氧化进程一起存在成膜反响和溶膜反响，因而有必要操控适合的条件，才干构成必定厚度的氧化铝膜。阴极反响中发作，故使构成的氧化铝膜具有多孔疏松的特色，有利于吸附才干的增强。　　　　铝粉上色是一个物理化学进程，将经阳极氧化处理过的铝粉置于有机染色液中浸泡，使铝粉表面氧化膜吸附有机染料分子，一起氧化铝膜中的氧化铝分子可与有机染料分子以共价键、配位键或氢键等方式结合生成合作物，从而使氧化膜上色。　　　　阳极氧化在铝粉粒子表面构成氧化铝膜的进程中，影响成膜的要素较多，一起不同的上色液导致不同的上色作用，因而应该考虑电解液浓度、反响时刻、温度、上色液等要素的影响。研讨结果标明：（1）硫酸电解液的浓度对氧化膜的生成具有显着的影响。硫酸浓度过低，电解液的导电性不强，氧化铝的成膜速度慢，硫酸浓度过高，生成的氧化膜又溶解，最佳的试验条件：硫酸电解液的浓度应为5—10%。（2）阳极电流密度与氧化铝膜生成速度成正比，因为铝粉在某一瞬间触摸阳极，因而阳极电流密度越大，越有利于铝粉在阳极放电，阳极电流密度越大，生成的氧化铝膜越疏松，有利于上色。试验标明，在7%硫酸电解液中进行阳极氧化，一般操控电流密度为5安/分米2以上，电压不该小于40伏。（3）在阳极氧化进程中，只要经过必定的时刻后，才干使铝粉与阳极充沛触摸，试验标明，氧化时刻以60—90分钟为宜，一起氧化时温度也要坚持在25—35°C为宜。（4）在氧化铝膜上上色，其上色的难易程度与氧化膜的厚度及上色液的浓度有关，氧化膜越厚，越易上色；上色液的浓度越大，越易上色，且色彩越深［4］。因而在上色进程中，一般选用较浓的上色液。试验标明：依据所需色彩的深浅，对上色液浓度加以调整。一起上色液温度为50—60°C，上色时刻为20—40分钟，pH为4.5—6.0为宜。　　　　2.化学氧化法制备五颜六色铝粉　　　　化学氧化法是将铝粉置于弱碱性氧液中，在其表面构成必定厚度的氧化膜。铝粉氧化进程中，发作下列首要反响：　　　　2Al+（3+x）HO=AlO?xHO+3HO（1）　　　　AlO?xHO=AlO?xHO+（x-1）HO（2）　　　　AlO?HO=AlO+HO（3）　　　　AlO?xHO+2OH=2（Al（OH））+（x-3）HO（4）　　　　2AlO+4OH+6HO=4（Al（OH））（5） 　　铝粉在弱碱性水溶液的作用下，表面被氧化，生成无定性水合氧化铝，并逐步转化为AlO?HO和无水AlO，构成有用的上色层，在成膜的一起，还随同有溶膜反响的发作。因而有必要操控适合的工艺条件，使成膜反响速度大于溶膜反响速度，才干得到契合上色要求的氧化膜。　　　　将处理后的铝粉置于直接耐晒翠蓝GL水溶液（1.5g/L）中上色，这一上色进程首要是吸附染料的物理进程，一起也伴跟着必定的化学作用，染色后的铝粉经过表面处理添加机械强度，一起还要进行亲油处理［3］，将染色后的铝粉用乙醇、丁醇逐次脱水，然后用硬脂酸维护铝粉表面，这样可延长存储期［7］。研讨标明：氧化液的pH值对能否成膜及成膜厚度有重要的影响，若pH值较低，成膜反响速度减慢，pH值偏高，会使铝粉表面的氧化铝薄膜加快溶解，一起会使铝粉表面遭受激烈的腐蚀作用而失去光泽，试验标明，适合的pH值规模是8—12；上色液浓度的改变，对上色作用发作较大影响，上色液浓度越大，铝粉表面色彩越深，但当浓度挨近某一数值并持续添加时，铝粉表面的色彩不再发作显着的改变。 12后一页

影响氧化膜着色质量的因素：　　(1)若前处理除油过程进行不彻底，会造成膜层出现明显的白花斑，给着色带来困难。　　(2)电解溶液中Sn盐浓度过低时，上色速度慢，当浓度高于25 g/L着色速度快，但不易掌握，往往产生色差较大。。　　(3)着色温度对着色有很大影响，温度低于15℃时上色速度慢，过高则着色膜发雾，且Sn盐容易水解反原，造成槽液混浊。　　(4)时间:着色时间长短也会影响到着色质量和耐色性，如着色时间短，色浅易退色，时间长，色泽过深，表面易发花。　　(5)着色电压较低时，着色速度慢，颜色变化慢，容易产生色调不均，当电压较高时，着色速度快，着色膜易剥落。　　(6)无论在阳极氧化成膜或电解着色中，都要添加以表面活性剂为主的添加剂和稳定剂，其目的是于稳定成膜速度与膜厚，抑制氧化膜的溶解和改善着色的均匀性。　　此外，pH值、水质、着色槽材料均对着色质量有一定影响，只有确保各参数在控制的范围之内，才能保证电解着色氧化膜的质量。

就现在现已工业化的上色工艺来看，依照上色盐品种的不同可分为：锡盐和锡镍混合盐槽液电解上色法(香槟色系);镍盐电解上色工艺(香槟色系);锰盐电解上色工艺(金黄色)和亚盐上色工艺(钛金色)等几大类。     锡盐槽液的上色电源是比较简单的普通沟通上色电源，在我国和欧洲都现已广泛出产和运用。可是锡盐槽液不容易得到安稳均匀的淡色系统。仿不锈钢色和香槟色等淡色系的取得还是以挑选镍盐电解上色法比较牢靠。现在在我国运用较多的是从日本引入的“住化”法上色工艺，亦称直接镍盐上色法(即咱们常说的单镍盐上色法)。

要想弄清钛金色的褪色原因，我们必须首先对铝型材电解着色的机理有一定了解。关于铝型材电解着色机理的论述较多,目前大家普遍倾向于这种说法:在阳极氧化多孔性膜的底部, 都存在一层0.01 ～ 0.05?m的阻挡层, 此阻挡层是电阻很大的离子导体和电子导体。在进行电解着色时, 金属离子由溶液中向多孔膜的底部移动, 其推动力是电场的电泳力和化学位的扩散力。着色时的电压一般低于阳极氧化时的电压, 着色电压的大部分消耗于阻挡层的欧姆电压降, 所以在多孔膜孔的两端几乎没有电位差, 因此金属离子主要靠扩散进入微孔内,阻挡层上电子的传导引起了金属离子或金属含氧酸根离子的还原。还原析出物在孔底以胶粒或微晶的状态析出, 当这些微粒的大小与可见光的波长相近时将发生光的选择性吸收或散射, 因而显现出独特的色彩。

着色电源作为铝型材表面处理电解着色工艺中的重要辅助设备,其性能对铝材着色的成品率起着至关重要的作用。通过施加电流波形的控制与变化来改善着色效果，是一直以来铝型材表面处理行业内的专业人士所关注的一大课题。关于这一方面的研究日本、韩国走在前面，不断推出各种波形的着色电源。 　　通过以下三个方面，将客观地来介绍，具有特殊输出波形的着色电源实际应用情况。 　　特殊波形作用 　　双盐着色工艺中，着色电源一般使用交流正弦波比较普遍。电解着色，一般在交流的负周期内使金属盐离子还原析出沉积在氧化膜底部，由于沉积物对光的散射作用而呈现各种色彩。析出的金属量与通电时间和通电量有关。所以，交流负周期波形的改变，对着色起最直接的作用。本公司开发的不对称，负周期为1:2或1：3 明显比1:1的正弦波负周期的电量要多。所以，上色的时间明显地比正弦波要快。但不是2倍或3倍的关系，因为上色时间跟槽液的配方及槽体结构等有关，但是实际使用效果来看，上色速度比常规正弦波至少省了10%。 　　该种波形能够提高上色速度应该比较好理解，这也是本产品的一大特点，但最重要的一点是，该种波形对铝材底色的色感形成比1:1正弦波的底色要清晰。在客户使用过程中，同一种料用1:1波着色和1:3着色出的色感明显有区别。1:1的铝材颜色有些发暗，而1:3的底色比较干净，清澈。之所以有这样的色感差异，因为，在金属盐析出沉积在氧化孔内形成时，1:3波形时析出晶体比较致密并且附着力比较强。因此，色感不同于常规的正弦波做的料。在立式氧化线上使用中发现上下料两头色差比1:1正弦波明显少了很多。也能够间接地说明1:3的波形对着色形成的作用效果不同于1;1波形。 　　该着色电源可输出直流，1:1交流(对称波形), 交流(1:2 或1:3)连续不对称波形。 　　可适用于双盐和单盐着色工艺，兼容性强。可以满足浅色到深色料的均匀生产。

铝合金通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素，20世纪初由德国人Alfred Wilm发明，对飞机发展帮助极大，一次大战后德国铝合金成分被列为 国家机密 。跟普通的碳钢相比有更轻及耐腐蚀的性能，但抗腐蚀性不如纯铝。在干净、干燥的环境下铝合金的表面会形成保护的氧化层。造成电偶腐蚀（Galvanic corrosion）加速的情况有：铝合金与不銹钢接触的情况、其他金属的腐蚀电位比铝合金低或是在潮湿的环境下。如果铝和不銹钢要一同使用必须在有water-containing systems或是户外安装两金属间电子或电解隔离。铝合金的成分需要向美国铝业协会（Aluminium Association，AA）注册。许多组织公布更具体制造铝合金的标准，包括美国汽车工程协会（Society of Automotive Engineers，SAE）特别是航空标准，还有美国材料试验协会（American Society for Testing and Materials，ASTM）。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶  铝合金及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 　　纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。

铝合金化学成分: 硅 镁 铁 铜 锰 锌 铬 钛 其它   铝合金分两大类：一为铸造铝合金，有铝硅系、铝铜系、铝镁系、铝锌系合金。二为变形铝合金，其中又分为两类：热处理不强化型铝合金，有铝锰系、铝镁系合金；热处理强化型铝合金，有铝镁硅系、铝铜镁系、铝铜镁锌系等。

铝合金是工业中应用最广泛的一类 有色金属 结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。铝合金电镀工艺：铝合金压铸件毛坯→毛坯检验→机械抛光→汽油或三氯乙烯除油→凉干→上夹具→化学除油及碱腐蚀→温水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蚀→水洗→流水中清洗→浸H·S·F溶液→水洗→流水清洗→镀光亮镍(最好带电入槽)→水洗→流水中清洗→5%H2SO4溶液中活化→水洗→流水中清洗→镀枪黑色→水洗→流水中清洗→化学钝化→水洗→流水中清洗→烘干(5～10分钟)→下夹具→检验→浸漆或喷漆。国内枪黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层，也有锡钴合金镀层。其镀液有3种类型:氟化物型、氰化物型、焦磷酸盐型，从环保安全考虑，我们选择焦磷酸盐型枪黑色电镀工艺。铝合金电镀的镀后处理：铝合金压铸件枪黑色电镀后，必须立即水洗，并钝化、烘干。钝化能提高镀层抗蚀能力，在烘箱中烘干的过程就是镀层坚膜的过程。 

6063铝合金的融化温度是655度以上，6063铝型材挤压温度是棒温490-510，挤压筒420-450，一般来说，每个挤型材的温度设计都不一样的，但大概都是在这个范围：模温470-490，根据自身的状况来设定。    6063铝主要合金元素为镁与硅，具有极佳的加工性能、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性，易于抛光、上色膜，阳极氧化效果优良，是典型的挤压合金。    6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后，表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。    6063铝合金的国家标准：GB/T 3191-1998。属于Al-Mg-Si系合金,使用范围广泛,特别是建筑业离不开此合金，是最有前途的合金。耐蚀性好，焊接性优良，冷加工性较好，并具有中等强度。    6063铝合金性能：    抗拉强度 σb (MPa)：130～230 　　    6063的极限抗拉强度为124 MPa 　　    受拉屈服强度 55.2 MPa 　　    延伸率25.0 % 　　    弹性系数68.9 GPa     弯曲极限强度228 MPa Bearing Yield Strength 103 MPa 　　    泊松比0.330 　　    疲劳强度 62.1 MPa　 　　    固溶温度是：520℃[4] 　　    退火温度为：415℃×(2-3)h以28℃/h降温速度从415℃冷至260℃ 　　    熔化温度：615～655℃ 　　    比热容：900    6063铝合 金属 低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金。具有诸多可贵特点：    1.热处理强化，冲击韧性高，对缺可不敏感。    2.有极好的热塑性，可以高速挤压成结构复杂.薄壁.中空的各种型材或锻造成结构复杂的锻件，淬火温度范围宽，淬火敏感性低，挤压和锻造脱模后，只要温度高于淬火温度。即可用喷水或穿水的方法淬火。薄壁件（6<3mm）还可以实行风淬。    3.焊接性能和耐蚀性优良，无应力腐蚀开裂倾向，在热处理可强化型铝合金中，Al-Mg-Si系合金是唯一没有发现应力腐蚀开裂现象的合金。4.加工后表面十分光洁，且容易阳极氧化和着色。其缺点是淬火后若在室温停放一段时间在时效，会对强度带来不利影响（停放效应）。    6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。 在国家标准GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内，对化学成分的取值不同，会得到不同的材质特性，当化学成分的范围很大时，其性能差异会在很大范围内波动，以致型材的综合性能会无法控制。因此，优选6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。 合金元素的作用及其对性能的影响 6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金，Mg和Si是主要合金元素，优选化学成分的主要工作是确定Mg和Si的百分含量。 

5083铝合 金属 于Al-Mg-Si系合金。    5083铝合金耐蚀性好，焊接性优良，冷加工性较好，并具有中等强度。5083的主要合金元素为镁，具有良好的成形加工性能、抗蚀性、焊接性，中等强度，用于制造飞机油箱、油管、以及交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品、电器外壳等。    AL-Mn系合金，是应用最广的一种防锈铝，这种合金的强度高，特别是具有抗疲劳强度：塑性与耐腐蚀性高，不能热处理强化，，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良，可抛光。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如邮箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件：线材用来做铆钉。    美国铝业协会（AA）对变形铝及铝合金的牌号表示方法，既四位数字代号表示方法，早在1957被接纳为美国国家标准（ANSIH35.1），美国主要的铝材生产企业逐渐都采用这种牌号表示方法，以后，美国军用标准（MIL），美国汽车工程师协会（SAE），美国材料与试验协会（ASTM）等都相继采用，还在推广到其他国家。1970年又以AA标准的这套四位数字代号为基础，产生了变形铝及铝合金的国际四位数字体系牌号，简称为IDS。由此，AA标准的变形铝及铝合金部分也成为国际性标准。    5083铝合金的使用范围广泛,特别是建筑业，是最有前途的合金。 

3003铝合金是应用最广的一种防锈铝    3003铝合金力学性能： 　　    抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180 　　    条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115 　　    试样尺寸：所有壁厚 　　    注：管材室温纵向力学性能    3003铝合金主要特征及应用范围：为AL-Mn系合金，这种合金的强度不高（稍高于工业纯铝），不能热处理强化，故采用冷加工方法来提高它的力学性能：在退火状态有很高的塑性，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如油箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件：线材用来做铆钉。    3003铝合金成分主要是铝和锰。具体的：    硅Si：0.60 　　    铁Fe: 0.70 　　    铜Cu：0.05-0.20 　　    锰Mn：1.0-1.5 　　    锌Zn：0..10 　　    铝Al：余量    铝的密度很小，仅为2.7 g/cm，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。例如，一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。    铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。    3003铝合金常应用在外包装，机械部件，冰箱，空调通风管道等潮湿环境下，该产品具有良好的防锈能力。    3003铝合金的国家标准(GB/T 3880-2006)，适用于铝合金板带材料的统一标准。 

    2024铝合金的密度为2.73 g/cm3; (0.098 lb/in3)。       2024，国内通常叫做2A12，相当于LY12，通用的板材标准为AMS-QQ-A-250/4（非包铝）；AMS-QQ-A-  2024铝合金250/5（包铝），2024的合金元素为铜，被称为硬铝，具有很高的强度和良好的切削加工性能，但耐腐蚀性较差。广泛应用于飞机结构（蒙皮、骨架、肋梁、隔框等）、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他各种结构件，为Al-Cu-Mg系。    2024铝为铝－铜－镁系中的典型硬 铝合金，其成份比较合理，综合性能较好。很多国家都生产这个合金，是硬铝中用量最大的。温度高于125°C，2024合金的强度比7075合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。   2024铝合金由于有高强度和好疲劳强度，被广泛应用在航空器结构上，尤其是机翼与机身结构下的受到张力的地方。　    2024铝的特点是：强度高，有一定的耐热性，可用作150°C以下的工作零件。    2024铝合金的热处理工艺:状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。 

6061铝合 金属 于Al-Mg-Si系合金，中等强度，具有良好的塑性和优良的耐蚀性。特别是无应力腐蚀开裂倾向，其焊接性优良，耐蚀性及冷加工性好，是一种使用范围广.很有前途的合金。可阳极氧化着色，也可涂漆上珐琅，适应作建筑装饰材料。其含有少量Cu，因而强度高于6063的，但淬火敏感性也比6063高，挤压之后不能实现风淬，需要重新固溶处理和淬火时效，才能获得较高的强度。    6061铝合金的主要合金元素是镁与硅，并形成Mg2Si相。若含有一定量的锰与铬，可以中和铁的坏作用；有时还添加少量的铜或锌，以提高合金的强度，而又不使其抗蚀性有明显降低；导电材料中还有少量的铜，以抵销钛及铁对导电性的不良影响；锆或钛能细化晶粒与控制再结晶组织；为了改善可切削性能，可加入铅与铋。在Mg2Si固溶于铝中，使合金有人工时效硬化功能。6061铝合金中的主要合金元素为镁与硅，具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性，氧化效果较好。    美铝6061-T651是6系合金的主要合金，是经热处理预拉伸工艺的高品质铝合金产品；美铝6061具有加工性能极佳、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。　主要用途:广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件，如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆。    代表用途包括航天固定装置、电器固定装置、通讯领域，也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等等。    6061铝合金的热处理工艺是1)_快速退火：加热温度350～410℃;随材料有效厚度的不同，保温时间在30～120min之间;空气或水冷。2）高温退火：加热温度350～500℃;成品厚度≥6mm时，保温时间为10～30min、＜6mm时，热透为止;空气冷。3）低温退火：加热温度150～250℃;保温时间为2～3h;空气或水冷。 

  铝合金的加工工艺,硅对硬质合金有腐蚀作用。虽然一般将超过12%Si的铝合金称为高硅铝合金，推荐使用金刚石刀具，但这不是绝对的，硅含量逐渐增多对刀具的破坏力也逐渐加大。因此有些厂商在硅含量超过8%时就推荐使用金刚石刀具。 　　    硅含量在8%-12%之间的铝合金是一个过渡区间，既可以使用普通硬质合金，也可以使用金刚石刀具。但使用硬质合金应使用经PVD(物理镀层)方法、不含铝元素的、膜层厚度较小的刀具。因为PVD方法和小的膜层厚度使刀具保持较锋利的切削刃成为可能(否则为避免膜层在刃口处异常长大需要对刃口进行足够的钝化，切铝合金就会不够锋利)，而膜层材料含铝可能使刀片膜层与工件材料发生亲合作用而破坏膜层与刀具基体的结合。因为目前的超硬镀层多为铝、氮、钛三者的化合物，可能会因硬质合金基体随膜层剥落时少量剥落造成崩刃。     铝合金是工业中应用最广泛的一类 有色金属 结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 　 　纯铝的密度小（ρ=2.7g/m3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。       更多有关铝合金加工请详见于上海 有色 网

稀土铝合金稀土铝合金是在铝合金中加入微量稀土元素，可以显著改善铝合金的金相组织，细化晶粒，去除铝合金中气体和有害杂质，减少铝合金的裂纹源，从而提高铝合金的强度，改善加工性能，还能改善铝合金的耐热性、可塑性及可锻性，提高硬度、增加强度和韧性。稀土元素的加入使得稀土铝合金成为一种性能优良、用途广泛的新型材料，目前稀土铝合金的 产量 已近全国铝 产量 的1／4。稀土元素在铝合金中的作用稀土元素非常活泼，极易与气体(如氢)、非 金属(如硫)及 金属 作用，生成相应的稳定化合物。稀土元素的原子半径大于常见的 金属 如铅、镁等，在这些 金属 中的固溶度极低，几乎不能形成固溶体。一般认为，稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用；此外，它与氢等气体和许多非 金属 有较强的亲和力，能生成熔点高的化合物，故它有一定的除氢、精炼、净化作用；同时，稀土元素化学活性极强，它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附，阻碍晶粒的生长，结果导致晶粒细化，有变质的作用。稀土铝合金的应用由于稀土独特的物理、化学性质开发出了众多的含稀土的合金材料，不但大量用于军事工业、农业、轻工业、手工业和交通运输业，也广泛用作建筑材料、家庭生活用具和体育用品等。稀土铝合金能大大提高合金的强度、硬度、韧性，还会使表面氧化膜结构发生变化，从而使产品表面光亮、美观，提高产品的耐腐蚀性能。目前我国在民用铝制品工业中已用来制造洗衣机内缸等。以上是稀土铝合金介绍,更多信息请详见上海 有色金属 网。