由蘋果領先的智能手機iphone、平板ipad,筆記本電腦Air book等電子產(chǎn)品的普及,讓人們對鋁合金外殼及外殼的顏色處理產(chǎn)生好奇,鋁合金陽極氧化著色工藝的原理及制作過程是怎樣呢
下面轉自知乎的一網(wǎng)友濟楚詳細的回復:
“陽極氧化鋁處理過的材料”……翻譯真的是坑死人了。
anodized aluminum,被翻譯成了“陽極氧化鋁”,好像造成了很多誤會。
或者英文單詞擺在這里,你就會知道,就是鋁啊,陽極氧化處理過的鋁(及鋁合金)。
陽極氧化鋁處理過的材料是個病句。
另外,感謝萬能的蘋果公司,陽極氧化真是倍受關注(與別的處理方法比……)……
陽極氧化是鋁合金表面處理最好的方法,沒有之一。
各種表面處理請參考:鋁合金陽極氧化與表面處理技術 (豆瓣)
鋁合金陽極氧化膜的著色在朱祖芳先生的書里用了兩章的內(nèi)容寫,第10章 鋁陽極氧化膜的電解著色,第11章 鋁陽極氧化膜的的染色。
題目要求“盡量簡明的闡述一下吧…”…好的呀!
闡述如下:
第一,陽極氧化膜可以自然發(fā)色,電解過程中調(diào)整參數(shù)使鋁合金中的合金元素氧化,如Fe,Mn等,這種著色比較基礎,顏色很少,實用性不好。
所以呢,有進階方案,在槽液中加金屬鹽或者其它酸,使氧化膜發(fā)色。
總之呢,這個方法就是陽極氧化的過程中就讓膜層有顏色。
顏色單調(diào),一般呢,顏色也比較淺,用得不多。
不是重點。
第二,電解著色。第10章的內(nèi)容,重點。
電解著色是在自然發(fā)色的基礎上開發(fā)出來的,又叫二次電解膜。先在酸液中氧化,一般是硫酸,形成的膜層是透明的,繼而在金屬鹽槽液中第二次電解,染上目標顏色。
電解著色的槽液以Ni鹽和Sn鹽,Ni-Sn混合鹽為主,其它有工業(yè)應用的有Fe,Mn,Cu鹽等,顏色還是以淺色調(diào)為主,深色的有古銅色、棗紅色等顏色,但是不多。
不過電解著色的顏色很穩(wěn)固,耐曬,畢竟是鹽么,是無機成分。在建筑型材上用得很多。
不明艷,做不出大家在相機、手機、登山杖等上常見的氧化膜那種顏色。
具體的機理是第一次處理,在酸液中獲得的是有規(guī)律的、可控制的微孔。在酸性溶液中,陽極氧化膜天生是個多孔膜,控制氧化參數(shù)可以控制孔的尺寸。
參見這個圖:
圖為:鋁合金表面在高濃度硫酸中形成的陽極氧化膜放大
(啊哈哈哈,被自己蠢哭。有個PDF的書,這一頁糊成了上面那樣,對著書拍照拍成了下面那樣……真是太開心了……)
這張TEM的照片放大倍數(shù)約45000倍,這些孔我們是完全看不見的,而且電解著色以后會封孔,再封住……請不要怕。
得到這個多孔膜以后,第二次處理也即著色時,孔的底部沉積非常細的金屬或/和氧化物顆粒,由于光的散射效應,呈現(xiàn)出不同的顏色。
(具體的沉積過程還有需要聽嗎?再議。)
第三,染色法。第11章的內(nèi)容,重中之重。蘋果等公司用的就是這種方法……所以……我抓的重點抓住了嗎?
同樣需要得到那樣多孔的膜層。清洗過后直接放到含有染料的槽液里,讓染料吸附在孔壁上。
這個要求孔隙率夠高,同時孔的內(nèi)壁有一定的吸附活性。所以,還是在硫酸氧化膜上做的偏多,硫酸氧化膜的膜孔比較大,顏色也比較透明,容易得到更純粹的染色膜。
聽上去是不是很簡單?
其實不然。看到那些孔了嗎?非常多。一般的膜沒有這么厚,孔的長徑比會小一些。但是,這依舊是一個個深洞,要把顏色填到洞里、還很均勻,就比較難了。
陽極氧化彩膜超耐磨,超耐蝕,但是不幸的是比較脆,不耐磕,有個磕磕碰碰,分分鐘碎裂。
由于需要簡單解釋,所以總結一下:
鋁合金放入酸性槽液中,通過控制電壓、電流密度、槽液成分及濃度等參數(shù),可以獲得孔徑尺寸在10~100nm,厚度幾個μm,孔密度范圍10的九次方~10的十一次方個/平方厘米的多孔膜,然后在這些孔里電沉積金屬(金屬氧化物)或者吸附染料,最后封孔,可以獲得耐蝕、耐磨、具有豐富色彩的表面防護及裝飾層。
下面轉自知乎的一網(wǎng)友濟楚詳細的回復:
“陽極氧化鋁處理過的材料”……翻譯真的是坑死人了。
anodized aluminum,被翻譯成了“陽極氧化鋁”,好像造成了很多誤會。
或者英文單詞擺在這里,你就會知道,就是鋁啊,陽極氧化處理過的鋁(及鋁合金)。
陽極氧化鋁處理過的材料是個病句。
另外,感謝萬能的蘋果公司,陽極氧化真是倍受關注(與別的處理方法比……)……
陽極氧化是鋁合金表面處理最好的方法,沒有之一。
各種表面處理請參考:鋁合金陽極氧化與表面處理技術 (豆瓣)
鋁合金陽極氧化膜的著色在朱祖芳先生的書里用了兩章的內(nèi)容寫,第10章 鋁陽極氧化膜的電解著色,第11章 鋁陽極氧化膜的的染色。
題目要求“盡量簡明的闡述一下吧…”…好的呀!
闡述如下:
第一,陽極氧化膜可以自然發(fā)色,電解過程中調(diào)整參數(shù)使鋁合金中的合金元素氧化,如Fe,Mn等,這種著色比較基礎,顏色很少,實用性不好。
所以呢,有進階方案,在槽液中加金屬鹽或者其它酸,使氧化膜發(fā)色。
總之呢,這個方法就是陽極氧化的過程中就讓膜層有顏色。
顏色單調(diào),一般呢,顏色也比較淺,用得不多。
不是重點。
第二,電解著色。第10章的內(nèi)容,重點。
電解著色是在自然發(fā)色的基礎上開發(fā)出來的,又叫二次電解膜。先在酸液中氧化,一般是硫酸,形成的膜層是透明的,繼而在金屬鹽槽液中第二次電解,染上目標顏色。
電解著色的槽液以Ni鹽和Sn鹽,Ni-Sn混合鹽為主,其它有工業(yè)應用的有Fe,Mn,Cu鹽等,顏色還是以淺色調(diào)為主,深色的有古銅色、棗紅色等顏色,但是不多。
不過電解著色的顏色很穩(wěn)固,耐曬,畢竟是鹽么,是無機成分。在建筑型材上用得很多。
不明艷,做不出大家在相機、手機、登山杖等上常見的氧化膜那種顏色。
具體的機理是第一次處理,在酸液中獲得的是有規(guī)律的、可控制的微孔。在酸性溶液中,陽極氧化膜天生是個多孔膜,控制氧化參數(shù)可以控制孔的尺寸。
參見這個圖:
圖為:鋁合金表面在高濃度硫酸中形成的陽極氧化膜放大
(啊哈哈哈,被自己蠢哭。有個PDF的書,這一頁糊成了上面那樣,對著書拍照拍成了下面那樣……真是太開心了……)
這張TEM的照片放大倍數(shù)約45000倍,這些孔我們是完全看不見的,而且電解著色以后會封孔,再封住……請不要怕。
得到這個多孔膜以后,第二次處理也即著色時,孔的底部沉積非常細的金屬或/和氧化物顆粒,由于光的散射效應,呈現(xiàn)出不同的顏色。
(具體的沉積過程還有需要聽嗎?再議。)
第三,染色法。第11章的內(nèi)容,重中之重。蘋果等公司用的就是這種方法……所以……我抓的重點抓住了嗎?
同樣需要得到那樣多孔的膜層。清洗過后直接放到含有染料的槽液里,讓染料吸附在孔壁上。
這個要求孔隙率夠高,同時孔的內(nèi)壁有一定的吸附活性。所以,還是在硫酸氧化膜上做的偏多,硫酸氧化膜的膜孔比較大,顏色也比較透明,容易得到更純粹的染色膜。
聽上去是不是很簡單?
其實不然。看到那些孔了嗎?非常多。一般的膜沒有這么厚,孔的長徑比會小一些。但是,這依舊是一個個深洞,要把顏色填到洞里、還很均勻,就比較難了。
陽極氧化彩膜超耐磨,超耐蝕,但是不幸的是比較脆,不耐磕,有個磕磕碰碰,分分鐘碎裂。
由于需要簡單解釋,所以總結一下:
鋁合金放入酸性槽液中,通過控制電壓、電流密度、槽液成分及濃度等參數(shù),可以獲得孔徑尺寸在10~100nm,厚度幾個μm,孔密度范圍10的九次方~10的十一次方個/平方厘米的多孔膜,然后在這些孔里電沉積金屬(金屬氧化物)或者吸附染料,最后封孔,可以獲得耐蝕、耐磨、具有豐富色彩的表面防護及裝飾層。