「收藏」陽極氧化膜表面出現白點白斑是什麼原因？

這兩天有師傅問陽極氧化膜表面出現白點白斑是什麼原因引起，小編查閱了相關資料，梳理一下，首先我們要清楚所做的陽極氧化是什麼鋁合金材料的，是什麼氧化工藝，我們以普通陽極氧化舉例說明，分享給大家！

鋁合金陽極氧化膜表面出現白點白斑的原因：

①槽液中硫酸濃度過高

當槽液中硫酸濃度較高時，陽極氧化膜的生長速度較慢，但膜層中孔隙率卻較高，當陽極氧化鋁件的成分較差時，還可能出現 針孔，膜層發灰，疏鬆，膜孔外層孔徑大，封孔困難等，並引起腐蝕，即白色斑點。

解決思路：改變硫酸濃度對氧化膜的阻擋層厚度，溶液的導電性、氧化膜的耐蝕性和耐磨性以及后處理的封孔質量都將產生一定的影響。

②槽液溫度較高

槽液溫度高，生成的氧化膜外層膜孔徑和度變大，造成封孔困難，也易產生封孔「粉霜」，硫酸陽極氧化槽液的溫度超過25°C時，對陽極氧化膜質量的影響與槽液中硫酸濃度過高時所出現的癥狀相似，即呈現白色 的斑點。槽溫在一定範圍內提高，獲得氧化膜重量減小，膜變軟但較光亮。

解決思路：槽溫較高時，氧化膜易染色。但對於保持顏色深淺一致時較難，在氧化過程中維持電流密度所需電壓較高，能耗大，所以一般普通氧化選擇18~22℃為宜。平台有推薦氧化槽加溫設備廠家，有需要請直接平台回復或者留言。

③陽極電流密度過高

陽極電流密度對氧化膜生長的影響較大，在其他條件相同時， 提高陽極電流密度，鋁件生成氧化膜的速度較快，膜的孔隙也會隨之增加，雖有利於染（著）色，但會更易出現針孔腐蝕。

解決思路：電流密度低，生產效率低，但處理面光亮（約1A/dm2） ，電流密度大，成膜快，生產效率高，但過高則易燒傷工件。一般電流密度控制在1.2~1.8A/dm2範圍內，電流密度高，成膜快，但易產生軟膜，甚至燒傷工件，如果冷凍能力足夠，攪拌良好，則採用較大電流氧化整流器，有利於提高膜的耐磨性。平台有推薦整流器廠家，有需要請直接平台回復或者留言。

④陽極電壓過高

高壓生成的膜孔徑大，孔數小，加上材質電流溫度等原因，會出現白點白斑。

解決思路：一定範圍內高壓有利於生成緻密，均勻的膜。

⑤攪拌

攪拌不均勻會對槽液的溫度產生影響，槽液溫度過高就會產生第二條所說的白斑現象；

解決思路：足夠的攪拌可保持槽液溫度的均勻和恆定，對於控制膜厚，膜層質量，著色均勻性都有好處。

⑥陽極氧化電解液中含有過高的鋁離子成分

當槽液中鋁離子濃度超過20g/L，甚至更高時，所獲的陽極氧化膜中極容易出現白色斑點和條紋，鋁離子含量升高會使電流密度下降，鋁離子含量較高會使染色困難，而一定的鋁離子含量對氧化膜厚度，耐蝕性，耐磨性有很大好處，一般來說鋁離子含量10~15g/L會產生有利影響，超過20g/L造成不利影響。我國大多廠家選擇控制為10~18g/L ，其他陽離子雜質、鐵含量超過25~50mg/g時會導致光亮度下降，膜層鬆軟等。 銅、鎳總量超過100mg/g時，將使氧化膜原有的耐蝕性降低，易產生鹽霧試驗不合格。

解決思路：一般來說鋁離子含量控制10~15g/L會產生有利影響，當槽液老化或者時間久時，鋁離子含量過高，一般的槽液維護方法是，排掉一部分老化槽液，加入新的化拋藥水和添加劑來解決此問題。還有就是從新開槽，槽液維護方法：開槽時先加磷酸，然後硫酸，攪拌均勻后添加添加劑，然後升溫溶鋁。（注意計算鋁離子含量至少達15克/升以上,以達到藥水發揮最佳功效。）升溫至130℃，溶鋁完成，然後降溫105℃開始生產。

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陽極氧化膜生成的一般原理

以鋁或鋁合金製品為陽極置於電解質溶液中，利用電解作用，使其表面形成氧化鋁薄膜的過程，稱為鋁及鋁合金的陽極氧化處理。其裝置中陰極為在電解溶液中化學穩定性高的材料，如鉛、不鏽鋼、鋁等。鋁陽極氧化的原理實質上就是水電解的原理。當電流通過時，在陰極上，放出氫氣；在陽極上，析出的氧不僅是分子態的氧，還包括原子氧（O）和離子氧，通常在反應中以分子氧表示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化，形成無水的氧化鋁膜，生成的氧並不是全部與鋁作用，一部分以氣態的形式析出。

陽極氧化電解溶液的選擇

陽極氧化膜生長的一個先決條件是，電解液對氧化膜應有溶解作用。但這並非說在所有存在溶解作用的電解液中陽極氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性質相同。（目前最新型防沖孔添加劑推薦，如果有需要的朋友可以平台回復或留言諮詢）

陽極氧化的種類

陽極氧化按電流形式分為：直流電陽極氧化，交流電陽極氧化，脈衝電流陽極氧化。按電解液分有：硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機酸為主溶液的自然著色陽極氧化。按膜層性子分有：普通膜、硬質膜（厚膜）、瓷質膜、光亮修飾層、半導體作用的阻擋層等陽極氧化，我們常見的以直流電硫酸陽極氧化法的應用最為普遍。

陽極氧化膜結構、性質

陽極氧化膜由兩層組成，多孔的厚的外層是在具有介電性質的緻密的內層上上成長起來的，後者稱為阻擋層（也稱活性層）。用電子顯微鏡觀察研究，膜層的縱橫面幾乎全都呈現與金屬表面垂直的管狀孔，它們貫穿膜外層直至氧化膜與金屬界面的阻擋層。以各孔隙為主軸周圍是緻密的氧化鋁構成一個蜂窩六稜體，稱為晶胞，整個膜層是又無數個這樣的晶胞組成。阻擋層是又無水的氧化鋁所組成，薄而緻密，具有高的硬度和阻止電流通過的作用。阻擋層厚約0.03-0.05μm，為總膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外層主要是又非晶型的氧化鋁及小量的水合氧化鋁所組成，此外還含有電解液的陽離子。當電解液為硫酸時，膜層中硫酸鹽含量在正常情況下為13%-17%。氧化膜的大部分優良特性都是由多孔外層的厚度及孔隙率所覺決定的，它們都與陽極氧化條件密切相關。

直流電硫酸陽極氧化

氧化膜成長機理

在硫酸電解液中陽極氧化，作為陽極的鋁製品，在陽極化初始的短暫時間內，其表面受到均勻氧化，生成極薄而有非常緻密的膜，由於硫酸溶液的作用，膜的最弱點（如晶界，雜質密集點，晶格缺陷或結構變形處）發生局部溶解，而出現大量孔隙，即原生氧化中心，使基體金屬能與進入孔隙的電解液接觸，電流也因此得以繼續傳導，新生成的氧離子則用來氧化新的金屬，並以孔底為中心而展開，最後匯合，在舊膜與金屬之間形成一層新膜，使得局部溶解的舊膜如同得到「修補」似的。隨著氧化時間的延長，膜的不斷溶解或修補，氧化反應得以向縱深發展，從而使製品表面生成又薄而緻密的內層和厚而多孔的外層所組成的氧化膜。其內層（阻擋層、介電層、活性層）厚度至氧化結束基本都不變，位置卻不斷向深處推移；而外早一定的氧化時間內隨時間而增厚。

草酸陽極氧化

對硫酸陽極氧化影響的大部分因素也適用於草酸陽極氧化，草酸陽極氧化可採用直流電、交流電或者交直流電迭加。用交流電氧化比直流電在相同條件下獲得膜層軟、彈性較小；用直流電氧化易出現孔蝕，採用交流電氧化則可防止，隨著交流成分的增加，膜的抗蝕性提高，但顏色加深，著色性比硫酸膜差。電解液中遊離草酸濃度為3%-10%，一般為3%-5%，在氧化過程中每A▪h約消耗0.13-0.14g，同時每A▪h有0.08-0.09g的鋁溶於電解液生成草酸鋁，需要消耗5倍於鋁量的草酸。溶液中的鋁離子濃度控制在20g/L以下，當含30g/L鋁時，溶液則失效。草酸電解液對氯化物十分敏感，陽極氧化純鋁或鋁合金時，氯化物的含量分別不應超過0.04-0.02g/L，溶液最好用純水配製。電解液溫度升高，膜層減薄。為得到厚的膜，則應提高溶液的pH值。直流電陽極氧化用鉛、石墨或不鏽鋼做陰極，其與陽極的面積比為（1：2）-（1：1）之間。草酸是弱酸，溶解能力低，鋁氧化時，必須冷卻製品及電解液。草酸膜層的厚度及顏色依合金成分而不同，純鋁的膜厚呈淡黃或銀白色，合金則膜薄色深如黃色、黃銅色。氧化后膜層經清洗，若不染色可用3.43×10的4次方Pa壓力的蒸汽封孔30-60分鐘。

鉻酸陽極氧化

鉻酸陽極氧化工藝見表-4。氧化過程中應經常進行濃度分析，適時添加鉻酐。電解的陰極材料可用鉛、鐵、不鏽鋼，最好的陽陰面積比為（5：1）-（10：1）。當溶液中三價鉻離子多時，可用電解的方法使其氧化成六價鉻離子。溶液中的硫酸鹽含量超過0.5%，陽極氧化效果不好，硫酸根離子多時可加入氫氧化鋇或者碳酸鋇使其生成硫酸鋇沉澱。溶液中氯化物含量不應超過0.2g/L。溶液中鉻含量超過70g/L時就應稀釋或更換溶液。鉻酸陽極氧化有電壓周期變化的陽極氧化方法或恆電壓陽極氧化法（快速鉻酸法）兩種。

硬質（厚膜）陽極氧化

硬質陽極氧化是鋁及鋁合金表面生成厚而堅硬氧化膜的一種工藝方法。硬質膜的最大厚度可達250μm ，純鋁上形成的膜層微硬度為12000-15000MPa，合金的一般為4000-6000MPa，與硬鉻鍍層的相差無幾，它們在低符合時耐磨性極佳，硬質膜的孔隙率約為20%左右，比常規硫酸膜低。

瓷質陽極氧化

瓷質陽極氧化鋁及鋁合金在草酸、檸檬酸和硼酸的鈦鹽、鋯鹽或釷鹽溶液中陽極氧化，溶液中鹽類金屬的氫氧化物進入氧化膜孔隙中，從而使製品表面顯示出與不透明而緻密的搪瓷或具有特殊光澤的類似塑料外觀的處理過程。瓷質陽極氧化處理工藝流程與常規硫酸陽極氧化基本一致，不同的是瓷質陽極氧化是在高的直流電壓（115-125V）和較高的溶液溫度（50-60度）、電解液經常攪拌、經常調節pH值使之處於1.6-2範圍內的條件進行。

在工業上越來越廣泛地採用陽極氧化的方法在金屬表面形成厚而緻密的氧化膜層，以顯著改變其耐蝕性，提高硬度、耐磨性和裝飾性能。陽極氧化是國現代最基本和最通用的表面處理的方法。陽極氧化可分為普通陽極氧化和硬質陽極氧化。金屬電解著色所獲得的色膜具有良好的耐磨、耐曬、耐熱和耐蝕性，廣泛應用於現代建築鋁型材的裝飾防蝕。然而，陽極氧化膜具有很高孔隙率和吸附能力，容易受污染和腐蝕介質侵蝕，心須進行封孔處理，以提高耐蝕性、抗污染能力和固定色素體。普通陽極氧化材料經普通陽極氧化可在其表面形成一層氧化膜，使用不同的陽極氧化液，得到的氧化膜結構不同。陽極氧化時，氧化膜的成長包含兩個過程：膜的電化學生成和化學溶解過程。只有膜的成長速度大於溶解速度時，氧化膜才能成長、加厚。普通陽極氧化主要有硫酸陽極氧化、鉻酸陽極氧化、草酸陽極氧化和磷酸陽極氧化等。

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