陽極氧化膜的電解著色基本原理及電解著色原理

陽極氧化膜的電解著色的基本概述

電解著色，首先是將鋁制件在硫酸電解液中制備出潔凈的、透明多孔的陽極氧化膜，第二不將其轉移到酸性的金屬鹽溶液中施以交流電解處理，將金屬微粒不可逆地電沉積在陽極氧化膜空隙的底部，凡能夠有水溶液中電沉積出來的金屬，大部分都可用在電解著色上。但其中只有幾種金屬鹽具有實用價值，如錫、鎳、錳、銀鹽和硒鹽等。其著色原理和整體發色法有相同之處，是借金屬微粒對入射的吸收和散射而產生顏色。因此，銅鹽單獨使用呈紅色，錳、銀鹽和硒鹽呈黃色系，其他金屬的色調范圍大多是由青銅色到黑色。在特定的介質下，色澤的深淺由金屬離子沉積量來決定，而與陽極氧化膜的厚度無關。(導讀：淺談鋁件陽極氧化條件對電解著色的影響http://www.www.hadonghoon.cn/Article/qiantanlvjianyangjiy_1.html)一般采用陽極氧化膜的厚度為8-20μm。除了含銅量較高的鋁合金和含硅量高的鋁合金外，大多數建筑鋁型材都可適用此工藝，電解著色法與整體發射法相比的另一個很大的優點是成本低的多。它所需要的電能只是整體發射法的2/5，這就是電解著色法至今，在歐洲、日本和國內仍然得到廣泛應用的原因。

電解著色的表面具有與硫酸陽極氧化膜相同的硬度和耐磨性能，且膜層具有特別好的耐紫外線照射性能，而耐熱性能好，并有很好的耐蝕性等。

陽極氧化膜的電解著色的原理

前己述及，鋁在硫酸溶液中進行陽極氧化處理后，在制品表面上生產一層人工氧化膜，這層氧化膜的表面是多孔的，稱多孔質層。而氧化膜的底層與鋁基體想接觸，則是致密的氧化膜薄層，也稱為活性層或阻擋層.把這種帶有陽極氧化膜的鋁材浸入某種金屬鹽的電解液中.并作為一個電極(因用交流電)，而另一極可以用與電解液所含金屬鹽相同的純金屬板或石墨、不銹鋼板等.當兩級同時通以交流電時，(一般在低壓和低電流密度的條件下)，鋁制品就自動地變成陰極，而且從上面釋放出氫氣，同時金屬溶液中的金屬離子在鋁制品附件形成強烈的離子濃度差，并通過多孔質層深入到活化層上，交替地承受劇烈的還原作用和緩慢的陽極氧化作用，也即活性層強烈地吸引金屬離子，并與在那里產生的負爵屯荷反復發生放電和析出金屬微粒或金屬氧化物，并沉積在氧化膜微細孔的底部3-6μm處，金屬微粒析出量約為0.01g./dm²。這些微粒通常呈毛發狀、球狀或粒狀，其直徑為10-15nm，長度為數微米，在光線作用下這些金屬微粒發生衍射，就使陽極氧化膜呈現各種顏色。

實際上，用交流的可能性是因為在交流電較強的負半波下，電流波發生偏移。在較弱的正半波時，鋁制品呈陽極，這時不沉積金屬微粒.并且有電解液的擴散作用，膜層外附近的金屬粒子濃度得到回復，從而避免了不均勻的沉積，問時又可能發生金屬微粒的緩慢陽極氧化，故沉積物可能是純金屬、氧化物或氫氧化物(因為還有氫氣析出現象)。電解著色法加封孔處理的要比只做封孔處理的鋁材更耐腐蝕。

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