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阳极氧化表面处理工艺

最近两年都比较流行金属工艺，市面上流行的机器多少都会有大块金

属，高端机更是用铝合金全金属CNC+纳米注塑，而金属的表面处理工

艺常用的也就是阳极氧化了，今天就介绍一下阳极氧化的工艺流程。

铝和铝阳极氧化：

A、铝的化学性质活泼，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约5um的

致密氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐水。

B、铝是两性的，既易溶于强碱，也能溶于稀酸。

C、将铝及其合金置于适当的电解液中作为阳极进行通电处理，此处理

过程称为阳极氧化。

D、经过阳极氧化，铝表面能生成厚度为几个至几百个微米的多孔蜂窝

状的氧化膜。

阳极氧化前处理

脱脂和除油：使铝件表面上的油膜附着力降低甚至离开表面，使得下一

步碱蚀中表面油污能轻易去除，均匀碱蚀。

脱脂剂成分：酸性脱脂剂2%-3%，槽液主成分为硫酸(H2S04)或磷酸

(H3P04)
槽液温度：室温

脱脂时间：3~5min。

碱腐蚀：与铝件反应，去除表面污物，除掉自然氧化膜的过程，目的是

活化表面，也有去除挤压条纹，获得不同反光性表面的作用。

碱蚀槽液：氢氧化钠(Na0h)溶液，浓度40~60g/L

槽液温度：40~80℃

碱蚀时间：3~10s

中和1：去除碱蚀后表面的污渍挂灰，以获得比较洁净的表面。同时也

可以中和残留的碱性溶液与铝件表面化学反应的作用。

槽液成分：硝酸(HNO3)溶液，浓度120~150g/L

槽液温度：室温

中和时间：5~15s

电解抛光：利用电流的作用，使铝合金发生电化学反应，在铝合金表面

凹凸不平的部分发生不同程度的深解，使铝件表面产生光滑的镜面效

果。电解抛光的铝件，经过后续的阳极氧化处理仍能保持大部分光泽。

高纯铝片(99.99%)经过电解抛光，可以得到反射率接近100%的镜面效

果。铝片的纯度越高得到的反射率越高。
抛光液成分：磷酸-铬酸型，磷酸-硫酸，铬酸型，磷酸-硫酸-甘油型

槽液温度：室温至90℃，

通电电流密度：10~20A/dm2

抛光时间：10~30s

化学抛光：通过铝与化学抛光液发生的化学离子反应，在铝合金表面凹

凸不平的部分发生不同程度的深解，在铝件表面产生光泽度效果。

抛光槽液成分：磷酸75%(体积分数)，硝酸15%(体积分数)，硫酸10%(体

积分数)

槽液温度：90~110℃

抛光时间：5~15s

中和2：去除在酸性溶液抛光后表面的污渍挂灰，以获得比较洁净的表

面。同时也可以中和残留的酸性溶液与铝件表面化学反应的作用。

槽液成分：金属盐溶液(硫酸铜CuSO4)，浓度100~150g/L

槽液温度：室温

中和时间：5~20s
阳极氧化：以铝或铝合金制品为阳极放置于电解质溶液中，利用电解作

用使其表面形成氧化铝薄膜的作用。电流通过时，阴级上放出氢气;阳极

上析出的氧不仅是分子状态的氧，还有原子氧和离子氧，通常反应中都

以分子氧表示，作为阳极的铝被析出的氧所氧化，形成无水的氧化铝膜，

氧化膜的孔隙直径大约为0.01-0.03um，生成的氧也并不是全部与铝发

生作用，一部分会以气态的形式析出。阳极氧化主要有三种方式：硫酸

阳极氧化、硬质阳极氧化、瓷质阳极氧化，主要使用的是硫酸阳极氧化

工艺。

硫酸阳极氧化

槽液成分：主成分为硫酸溶液(H2S04),150~180g/LAL离子:5~15g/L

槽液温度：18~22

氧化电压：14~18V

电流密度：0.6~3A/dm2

氧化时间：10~60min,根据不同产品及颜色制定具体氧化时间

氧化膜厚：根据不同的颜色及工艺需求，氧化膜厚可以做到5-50um，

如在溶液中适量加入草酸溶液，氧化膜的韧性会得到适当优化。

硬质阳极氧化：硬质阳极氧化是铝及铝合金表面生成厚而坚硬氧化膜的

一种工艺方法。
硬质膜的最大厚度可达250μm，纯铝上形成的膜层微硬度为

12000-15000MPa，合金的一般为4000-6000MPa，与硬铬镀层的相

差无几，它们在低符合时耐磨性极佳，硬质膜的孔隙率约为20%左右，

比常规硫酸膜低。

瓷质阳极氧化：瓷质阳极氧化是指铝及铝合金在草酸、柠檬酸和硼酸的

钛盐、锆盐或钍盐溶液中阳极氧化，溶液中盐类金属的氢氧化物进入氧

化膜孔隙中，从而使制品表面显示出与不透明而致密的搪瓷或具有特殊

光泽的类似塑料外观的处理过程。瓷质阳极氧化处理工艺流程与常规硫

酸阳极氧化基本一致，不同的是瓷质阳极氧化是在高的直流电压

(115-125V)和较高的溶液温度(50-60度)、电解液经常搅拌、经常调节

pH值使之处于1.6-2范围内的条件进行。

染色：将阳极氧化过后的铝件表面的氧化膜放置在染色溶液中使色分子

吸附于阳极氧化膜的孔隙