黑色陽極氧化是一種常用于鋁制零件的表面處理技術(shù)，這項后處理不僅能賦予金屬表面良好的外觀，還能增強(qiáng)其耐磨性和耐腐蝕性。這些優(yōu)點使得黑色陽極氧化成為汽車、航空航天等部件的首選表面處理工藝。

什么是黑色陽極氧化？

黑色陽極氧化是一種通過電解作用使金屬零件（通常為鋁）變黑的過程。通常，在進(jìn)行黑化處理之前，鋁需先經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的陽極氧化處理，以形成一層多孔的氧化鋁層。隨后，這層氧化鋁層會經(jīng)過電解染色處理，使用金屬鹽、無機(jī)染料或有機(jī)染料染成黑色。

值得注意的是，不僅鋁可以進(jìn)行此處理。其他金屬如鎂和鈦也可以進(jìn)行黑色陽極氧化。

黑色陽極氧化是如何工作的？

以下是鋁制部件黑色陽極氧化的步驟：

1. 陽極氧化

在酸性電解液槽中，鋁作為陽極進(jìn)行陽極氧化。陽極氧化過程中，鋁的外層通過電解作用轉(zhuǎn)化為氧化鋁。

具體來說，當(dāng)電流通過電解液槽中的鋁時，氧分子與鋁表面相互作用，形成氧化鋁沉積物。這些氧化物沉積物滲入孔隙并覆蓋鋁的表面。

2. 染色

陽極氧化后，鋁部件的表面變得半多孔，這些孔隙用于存儲黑色陽極氧化過程中使用的染料。染色過程采用以下三種技術(shù)：

2.1 電解染色

此技術(shù)涉及將陽極氧化的鋁部件浸入另一個電解槽中。該槽含有重金屬鹽和由不銹鋼制成的電極，金屬鹽可能包括錫、鎳和鈷的組合。

在這個新槽中，陽極氧化的鋁作為陰極。電解開始時，鹽會在陽極氧化的鋁的孔隙中沉積。電解染色通常能生產(chǎn)出色度牢固的部件。

2.2 無機(jī)染色

無機(jī)染料是非水溶性的，此過程中的無機(jī)鹽含有硫化鈷。使用無機(jī)染料進(jìn)行黑色陽極氧化處理的部件不易褪色。

2.3 有機(jī)染色

與無機(jī)染料不同，有機(jī)染料是水溶性的。使用有機(jī)染料時，需先將其溶解在溫水中，然后添加到染色槽中。接著將陽極氧化的鋁部件浸入染色槽中，使有機(jī)染料滲入部件的半多孔層。染料顏色越深，有機(jī)染色所需時間越長。

3. 封閉

這是黑色陽極氧化處理的最后一步，涉及封閉鋁氧化物部件上的孔隙，以將黑色染料固定在其中。封閉處理在醋酸鎳或酸浴中進(jìn)行，有助于硬化涂層，硬化可防止顏色滲出和褪色。

黑色陽極氧化處理所需的材料和工具

黑色陽極氧化處理的過程相對簡單，從預(yù)處理到后處理，以下所列材料涵蓋了過程的各個方面。這些主要材料包括：

• 硫酸電解液
• 陰極
• 染色槽
• 染料
• 直流電源
• 用于盛放電解液的耐酸槽
• 用于處理后的槽體清潔的脫脂劑
• 用于懸掛鋁部件的導(dǎo)電線

黑色陽極氧化鋁的優(yōu)點

美觀

黑色陽極氧化鋁具有美觀的啞光黑色表面，可用于裝飾和美觀目的，它還呈現(xiàn)出高檔的粉末涂層外觀。

耐腐蝕

陽極氧化涂層可保護(hù)鋁免受氧化和環(huán)境引起的腐蝕。在惡劣的戶外環(huán)境中，它能防止化學(xué)化合物和濕氣的損害。經(jīng)過黑色陽極氧化處理，基本的腐蝕不會損害基材金屬，而只會影響所施加的涂層。

成本效益高

鋁的黑色陽極氧化是一種經(jīng)濟(jì)高效的著色方法。與粉末涂層相比，它在性能和美觀方面更勝一籌，且成本更低。此外，此過程使用的染料和工具價格也較低。

熱穩(wěn)定性好

經(jīng)過適當(dāng)封閉處理的黑色陽極氧化鋁具有耐熱性，不會變色。此外，穩(wěn)定的涂層在高溫下不易燃燒或失去附著力。

色牢度高

使用無機(jī)染料或金屬鹽著色的黑色陽極氧化部件表現(xiàn)出優(yōu)異的色牢度。因此，在紫外線輻射下，它們通常能保持顏色不變。

黑色陽極氧化鋁的局限性

在探討了黑色陽極氧化鋁部件的優(yōu)點之后，以下是使用這種表面處理技術(shù)可能會遇到的一些局限性。

工藝復(fù)雜

為了成功進(jìn)行陽極氧化處理，需要對鋁進(jìn)行徹底的清潔和預(yù)處理，隨后還需進(jìn)行細(xì)致的陽極氧化和染色管理。此外，加工不足和保護(hù)措施不足會導(dǎo)致涂層效果差、不均勻。要成功完成黑色陽極氧化處理，需要有經(jīng)驗豐富的操作人員和良好的設(shè)備維護(hù)。

材料表面開裂

黑色陽極氧化物品在經(jīng)歷熱循環(huán)時，陽極氧化層可能會發(fā)生開裂?；暮屯繉又g不同的熱膨脹率會導(dǎo)致裂紋。

材料限制

并非所有金屬都可以進(jìn)行黑色陽極氧化處理。它僅適用于鋁、鎂和鈦。同時，并非所有類型的鋁合金或鋁系列都可以進(jìn)行此處理。它通常適用于5系、6系和7系鋁合金，其中6系最為常用。

黑色氧化涂層與黑色陽極氧化的區(qū)別

黑色陽極氧化與黑色氧化涂層是制造商之間經(jīng)常討論的話題，但哪個更好呢？讓我們來了解一下這兩種工藝。

黑色氧化涂層，也稱為發(fā)黑處理，非常適合用于涂覆鐵質(zhì)材料、不銹鋼、銅基合金、銅、鋅和銀焊料。它能賦予金屬耐腐蝕性，減少光的反射，并改善美觀度。與黑色陽極氧化不同，黑色氧化涂層是通過化學(xué)轉(zhuǎn)化在材料上形成涂層。根據(jù)所使用的溫度，黑色氧化涂層有三種方法：高溫、中溫和低溫。

另一方面，黑色陽極氧化是一種電化學(xué)過程，有助于提高鋁的美觀度和耐用性。此過程可使金屬表面長時間抵抗天氣因素。為獲得最佳效果，需確保參與陽極氧化的所有表面干凈、無污染物且干燥。

黑色陽極氧化表面處理的應(yīng)用

• 建筑部件：外部建筑構(gòu)件非常適合采用陽極氧化工藝形成耐用且美觀的黑色表面處理。這些外部構(gòu)件包括窗戶、檐槽、車庫門、裝飾鑲邊、落水管、標(biāo)志、門、欄桿等。
• 汽車零部件：黑色陽極氧化提供具有吸引力的黑色涂層，能夠抵抗天氣和化學(xué)環(huán)境的侵蝕。黑色陽極氧化的汽車零部件包括揚(yáng)聲器格柵、踏板、換擋器等。
• 醫(yī)療用品：陽極氧化工藝可產(chǎn)生無菌、耐腐蝕和抗沖擊的黑色涂層，非常適合制造輪椅、拐杖、醫(yī)療設(shè)備、氧氣罐等部件。
• 電子外殼：包括智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦和立體聲音響設(shè)備等。外殼得益于陽極氧化鋁的輕質(zhì)、可回收和散熱特性。
• 工業(yè)設(shè)備和機(jī)械：由于陽極氧化鋁具有出色的機(jī)械性能和耐化學(xué)/磨損性，因此非常適合用于工業(yè)工具和機(jī)械。它可用于工業(yè)機(jī)械設(shè)備部件，如更換閥、滾輪、滑輪、墊片和蓋帽。

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