鋁及鋁合金表面氧化是鋁制品加工過程中最重要的表面處理工藝。

　　鋁及鋁合金在大氣中雖能自然形成一層氧化膜，但膜?。?0- 50A）而疏松多孔，為非晶態(tài)的、不均勻也不連續(xù)的膜層，不能作為可靠的防護一裝飾性膜層。

　　隨著鋁制品加工工業(yè)的不斷發(fā)展，在工業(yè)上越來越廣泛地采用陽極氧化或化學(xué)氧化的方法，在鋁及鋁合金制件表面生成一層氧化膜，以達到防護一裝飾的目的。

　　經(jīng)化學(xué)氧化杜理獲得的氧化膜，厚度一般為0.3～4um，質(zhì)軟、耐磨和抗蝕性能均低于陽極氧化膜。所以，除有特殊用途外，很少單獨使用．但它有較好的吸附能力，在其表面再涂漆，可有效地提高鋁制品的耐蝕性和裝飾性。經(jīng)陽極氧化處理獲得的氧化膜，厚度一般在5-20v m，硬質(zhì)陽極氧化膜厚度可達60- 2500m．其膜層還具有似下特性：

　?。?）鋁加工的硬度較高。純鋁氧化膜的硬度比鋁合金氧化膜的硬度高．通常，它的硬度大小與鋁的合金成份、陽極氧化時電解液的工藝條件有關(guān)。陽極氧化膜不僅硬度較高，而且有較好的耐磨性。尤其是表面層多孔的氧化膜具有吸附潤滑劑的能力，還可進一步改善表面的耐磨性能。

　　（2）鋁加工的有較高的耐蝕性。這是由于陽極氧化膜有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，經(jīng)測試，純鋁的陽極氧化膜比鋁合金的陽極氧化膜耐蝕性好。這是由于合金成分夾雜或形成金屬化合物不能被氧化或被溶解，而使氧化膜不連續(xù)或產(chǎn)生空隙，從而使氧化膜的耐蝕性大為降低。所以，一般經(jīng)陽極氧化后所得的膜必須進行封閉處理，才能提高其耐蝕性能。

　　（3）鋁加工有較強的吸附能力。鋁及鋁合金的陽極氧化膜為多孔結(jié)構(gòu)，具有很強的吸附能力，所以給孔內(nèi)填充各種顏料、潤滑劑、樹脂等可進一步提高鋁制品的防護、絕緣、耐磨和裝飾性能。

　　（4）鋁加工有很好的絕緣性能。鋁及鋁合金的陽極氧化膜，已不具備金屬的導(dǎo)電性質(zhì)，而成為良好的絕緣材料。

　?。?）絕熱抗熱性能強。這是因為陽極氧化膜的導(dǎo)熱系數(shù)大大低于純鋁，陽極氧化膜可耐溫1500℃左右，而純鋁只能耐660℃。綜上所述，鋁和鋁合金經(jīng)化學(xué)氧化處理，特別是陽極氧化處理后，在其表面形成的氧化膜具有良好的防護一裝飾等特性。因此，被廣泛應(yīng)用于航空、電氣、電子、機械制造和輕工工業(yè)等方面。

　　裝飾性氧化

　　鋁和鋁合金裝飾性氧化工藝種類很多，一般可分為化學(xué)氧化法和電化學(xué)氧化法即陽極氧化法兩大類。其中，陽極氧化處理的應(yīng)用較為廣泛。這是因為陽極氧化法所獲得的氧化膜比一切化學(xué)氧化法所獲的氧化膜性能更為優(yōu)良。

　　經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)拋光后的鋁及鋁合金制件，進行陽極氧化處理后，可得到光潔、光亮、透明度較高的氧化膜層，再經(jīng)染色，可得到各種色彩鮮艷奪目的表面。如在某種特定的工藝條件下加以氧化處理，在其表面還可形成仿釉膜層，從而使鋁制品表面獲得特殊的裝飾效果。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計，我國目前鋁和鋁合金的裝飾性氧化工藝已發(fā)展到幾十種之多，使我國鋁制品加工工業(yè)的發(fā)展日新月異。

　　一、化學(xué)氧化

　　鋁及鋁合金的化學(xué)氧化處理，按其溶液的性質(zhì)，可分為堿性和酸性溶液氧化處理兩類，按其膜層的性質(zhì)則可分為氧化物膜層、磷酸鹽膜層、鉻酸鹽膜以及鉻酸～磷酸鹽膜等。

　?。ㄒ唬┕に囈?guī)范

　　1.堿液化學(xué)氧化工藝規(guī)范。

　　無水碳酸鈉(Na₂C0₃)  50g/L

　　鉻酸鈉(Na₂Cr0₄)  15g/L

　　氫氧化鈉（NaOH）  25g/L

　　溫度        80--100℃

　　時間        10--20min

　　氧化后，制件應(yīng)立即清洗干凈，在20g/L的鉻酸溶液中和室溫下鈍化處理5～15秒，然后清洗，干工操。顏色為金黃色，膜厚為0.5～1um，適用于純鋁、鋁鎂、鋁錳合金。

　　2.磷酸鹽一鉻酸鹽氧化工藝規(guī)范

　　配方1：磷酸(H₃P0₄)  50--60mL/L

　　鉻酸酐(Cr0₃)  20- 25g/L

　　氟化氫銨(NHOHF₂) ₃～3.5g/L

　　硼酸(H₃B0₃)  1～1.2g/L

　　溫度      30-36℃v1

　　時間      3～6分鐘

　　此法使用磷酸較多，故又稱磷化法。氧化膜顏色為無色到淺藍色，膜厚約3- 49m。膜層致密，抗蝕性較高，氧化后零件尺寸無變化，適用于各種鋁及其合金·為了進一步提高抗蝕能力，還可進行填充處理。招制件經(jīng)氧化清洗后可在40 - 45g/L的重鉻酸鉀溶液中，溫度為90--98℃，浸漬10分鐘，然后經(jīng)清洗在<=70℃的烘箱內(nèi)干燥即可，適用于一般零件。也可在20- 30g/L的硼酸溶液中，溫度為90-98℃，浸漬10-15分鐘，然后經(jīng)清洗在70℃烘箱內(nèi)干燥即可，適用于鋁鉚釘?shù)取?/p>

　　配方2：磷酸（H₃P0₄）45g/L

　　鉻酸醉(Cr0₃）6g/L

　　氟化鈉(NaF）3g/L

　　溫度        15～35℃

　　時間        10- 15min

　　膜層較薄，韌性好，抗蝕能力較高，適用于氧化后需變形的鋁和鋁合金制件。

　　配方3：磷酸（H₃P0₄）22g/L

　　鉻酸醉（Or0₃）₂.--4g/L

　　氟化鈉(NaF）5g/L

　　卿酸(H₃BOO 2g/L

　　溫度        室溫

　　時間        15-60s

　　此法又名化學(xué)導(dǎo)電氧化。氧化膜無色透明；膜層較薄，幻為0.3- 0.5um，導(dǎo)電性能良好，主要用于易變形的鋁制電氣零件。

　　3.鉻酸鹽法氧化工藝規(guī)范  配方1：鉻酸酐(Cr0₃）4N 6g/L

　　氟化鈉（Na-F）lg/L

　　鐵氰化鉀［K3Fe（CN）₆］0.5g/L

　　溫度        30-35 0C

　　時間        20-60s

　　氧化膜顏色為彩虹色，膜薄，導(dǎo)電性能良好，主要用于對導(dǎo)電性能有一定要求的鋁制電氣零件。

　　配方2：鉻酸醉(Cr0₃）3.5～6g/L

　　重鉻酸鈉(NaZCrZO₇）₃～3.5g/L

　　氟化鈉（NaF）0.8g/L