當我決定做手機外殼

我開始關(guān)注艾邦高分子

隨著鋁制品加工的發(fā)展，鋁制品表面處理的代表-陽極氧化越來越受到手機行業(yè)的關(guān)注。如蘋果推出的Iphone 6S：通過表面陽極氧化處理，既能得到很高的硬度，又能得到天空灰、玫瑰金等效果。

經(jīng)陽極氧化處理獲得的氧化膜，厚度一般在5-20u m，硬質(zhì)陽極氧化膜厚度可達60- 2500um。為什么諸如蘋果、華為、小米等手機巨頭如此青睞陽極氧化，我們來具體看看陽極氧化能夠帶來什么？

圖：Iphone 6S的陽極氧化效果

一．陽極氧化膜能帶來什么？

陽極氧化膜的硬度比鋁基體高得多：基體的硬度為HV100左右,普通陽極氧化膜的硬度約HV300,而硬質(zhì)陽極氧化膜可達到HV500左右。

陽極氧化膜不僅硬度較高，而且有較好的耐磨性，尤其是表面層多孔的氧化膜具有吸附潤滑劑的能力，還可進一步改善表面的耐磨性能。

一般認為，汗水腐蝕性非常強，很多金屬很容易被汗水腐蝕。而陽極氧化膜耐腐蝕性強，因為它是氧化物，不導電，即使沾到汗?jié)n腐蝕也很慢。

經(jīng)測試，純鋁的陽極氧化膜比鋁合金的陽極氧化膜耐蝕性好。這是由于合金成分夾雜或形成金屬化合物不能被氧化或被溶解，而使氧化膜不連續(xù)或產(chǎn)生空隙，從而使氧化膜的耐蝕性大為降低。所以，一般經(jīng)陽極氧化后所得的膜必須進行封閉處理，才能提高其耐蝕性能。

鋁及鋁合金的陽極氧化膜為多孔結(jié)構(gòu)，具有很強的吸附能力，所以給孔內(nèi)填充各種顏料、潤滑劑、樹脂等可進一步提高鋁制品的防護、絕緣、耐磨和裝飾性能。

鋁及鋁合金的陽極氧化膜，已不具備金屬的導電性質(zhì)，而成為良好的絕緣材料。

這是因為陽極氧化膜的導熱系數(shù)大大低于純鋁：陽極氧化膜可耐溫1500℃左右，而純鋁只能耐660℃。

二．氧化膜做好，必須把控這些細節(jié)！

圖：陽極氧化線

鋁材成分差別及雜質(zhì)的含量將直接影響著陽極氧化膜的外觀質(zhì)量。

當鋁材的合金成分一定時，影響外觀質(zhì)量的主要因素是有害雜質(zhì)，如銅、硅、鉻、鐵、鋅、錳等金屬元素。這些金屬元素在鋁材中的含量越少，經(jīng)陽極氧化后的光潔光亮度就越好；反之，就越差。

各種牌號的高純鋁及純鋁，其氧化膜的透明度和光潔、光亮度隨著雜質(zhì)含量的增加而逐漸變差。L04,L03高純鋁，其表面的光潔光亮度可達到鏡面狀態(tài)，且膜層無色透明。在高純鋁鎂合金的牌號中，LT66的表面同樣可以達到無色透明的鏡面狀的光潔光亮度。LT66-1較次于LT66，LT66-2又次于LT66-1。

氧化膜的成長速度與電解液中硫酸濃度有密切關(guān)系。

膜的增厚過程取決于膜的溶解和生長速度比：通常隨著硫酸濃度的增高，氧化膜的溶解速度也增大；反之，濃度降低溶解速度也減小。因此，采用稀硫酸有利于膜的成長。

與硫酸濃度變化的影響基本相同。溶液溫度升高，氧化膜的溶解速度升高，膜的生長速度減少，氧化膜的厚度必然減少。

同時，溫度的變化對氧化膜的厚度和耐磨性也會產(chǎn)生嚴重的影響。一般溫度控制在18--20℃時獲得的氧化膜多孔、吸附性能好、富有彈性、抗鹽霧能力較好，所以在夏季室溫高，要注意控制溫度。

鋁制件通電氧化時，開始時很快在鋁制件表面生成一層薄而致密的氧化膜；隨之電阻增加電壓急劇升高，陽極電流密度逐漸減小。電壓繼續(xù)升高至一定值時，氧化膜因受電解液的溶解作用在較薄弱部位開始被電擊穿，促使電流通過，氧化過程繼續(xù)進行。

圖：鋼筆-陽極氧化能夠帶來豐富的色彩

合金中含銅、硅等元素時，隨著氧化過程的進行，同樣由于在電解液中的陽極溶解作用，使合金元素Cu2+, Si2+不斷集聚。當Cu2+含量達0.02g/L時，氧化膜上會出現(xiàn)暗色條紋或黑色斑點。

電解液中可能存在的雜質(zhì)是Cl-、F-, N03-和Al3+, Cu2+、Fe2+等離子。當Cl-,F-、N03-等陰離子雜質(zhì)含量高時，氧化膜的孔隙率大大增加，氧化膜表面變得粗糙和疏松。

這些雜質(zhì)在電解液中的允許含量為Cl- <0.05g/L, F- < 0.01 g/L。當超過這極限值，制品表面會發(fā)生穿孔而報廢。這些陰離子雜質(zhì)來自配制電解液和清洗工序中的水源，因此必須嚴格控制水質(zhì)。

陽極氧化時，電解液的混濁度對氧化膜表面光亮度影響極大。

通常，硫酸氧化膜是透明的，它的主要成分是Al2O3。多孔狀的氧化膜具有極大的吸附性能，利用這一特點將鋁和鋁合金表面進行各種色彩圖案花紋的裝飾。

若在電解液中含有各種不透明的固態(tài)混濁物，也被吸附填充到膜孔中去，會使氧化膜透明度下降，膜層的反光率受到阻擋，從而影響氧化膜的光亮度。

混濁物來源于鋁制件前處理不良和清洗水質(zhì)不凈，或由于陰陽極反應劇烈與溶液的對流作用使雜質(zhì)不易沉淀于缸底，被分散懸浮在電解液中，電解液透明度較差，甚至不透明并帶有一定的色澤。因此，對那些外觀要求較高的鋁制品，在氧化過程中，必須對電解液進行連續(xù)過濾。

由于陽極氧化膜的多孔結(jié)構(gòu)和強吸附性能，表面易被污染，尤其處在腐蝕性環(huán)境中，腐蝕介質(zhì)進入孔內(nèi)易引起腐蝕。

因此，經(jīng)陽極氧化后的皮膜不管著色與否，均需進行封閉處理，以提高氧化膜的抗蝕、絕緣和耐磨等性能、以及減弱它對雜質(zhì)或油污的吸附。

電鍍氧化的故障千變?nèi)f化，這幾點難免顯得有所“片面”，還請各位平臺內(nèi)高手發(fā)來補充與糾正，分享你們的經(jīng)驗，謝謝！

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