近些年，金屬手機(jī)大行其道，沒(méi)有金屬機(jī)都不好意思和人說(shuō)自己是做機(jī)的！其實(shí)金屬機(jī)大部分都是使用鋁合金表面做陽(yáng)極氧化的。那么手機(jī)主機(jī)廠如此青睞陽(yáng)極氧化？我們有必要科普一下。
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一 為什么手機(jī)行業(yè)看中陽(yáng)極氧化？為完美質(zhì)感而生！ |
陽(yáng)極氧化是指用鋁或者鋁合金（大部分情況）做陽(yáng)極，鉛板做陰極，兩者一起放在水溶液，這里面有硫酸、草酸、鉻酸等，進(jìn)行電解，讓鋁的表面形成一種氧化膜的工藝制程。陽(yáng)極氧化如果沒(méi)有特別指明，通常是指硫酸陽(yáng)極氧化。
圖：Iphone 6手機(jī)外殼陽(yáng)極氧化效果
如上圖所示，陽(yáng)極氧化得到的手機(jī)金屬外殼將金屬質(zhì)感和絢麗色彩完美融合在一起。除此之外，陽(yáng)極氧化膜還具有耐刮傷、耐腐蝕、輕薄、觸摸后不留手印等優(yōu)點(diǎn)；可以說(shuō)，陽(yáng)極氧化是為對(duì)外觀要求嚴(yán)格的手機(jī)等3C制品而生的！
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二 手機(jī)外殼陽(yáng)極氧化全制成詳解！ |
陽(yáng)極氧化全制程主要包括三個(gè)部分：前處理、陽(yáng)極氧化、后處理。下面我們具體介紹：
1）前處理（脫脂—化拋—堿性腐蝕—?jiǎng)兒谀ぃ?/strong>
A.脫脂
脫脂是除去鍛壓/壓鑄/拋光等工段殘余的油脂，脫脂過(guò)程主要包含兩個(gè)反應(yīng)：皂化和乳化。皂化:脫脂液中的堿與工件表面的油脂反應(yīng),生成水溶性物質(zhì)，皂化反應(yīng)方程式如下。乳化:除去工件表面無(wú)法皂化的油與臘。
(C17H35COO)3C3H5+3NaOH →3C17H15COONa+C3H5(OH)3
B.化拋：化學(xué)拋光劑使鋁件表面更光亮。
C.堿腐蝕
C-1.除去工件表面原有之Al2O3不導(dǎo)電層。
先進(jìn)行: Al2O3 +OH- →2Al3++Al + others
后進(jìn)行: Al+NaOH →NaAlO2+H2 + others
C-2. 調(diào)節(jié)工件表面的亮啞度破壞工件表面平整性,形成光線散(漫)射。
D.剝黑膜:去除工件表面黑色水膜(主要成份為HNO3)
2）陽(yáng)極氧化（氧化——水洗）
下圖為某手機(jī)外殼陽(yáng)極氧化的制程（包括前處理和陽(yáng)極氧化），具體工序?yàn)椋?span style="line-height: 1.5em; color: rgb(255, 104, 39);">未處理的Al→電解拋光→第一次陽(yáng)極氧化→氧化鋁層的化學(xué)腐蝕→第二次陽(yáng)極氧化→空隙加寬
圖：前處理和陽(yáng)極氧化流程
鋁陽(yáng)極氧化的原理實(shí)質(zhì)上就是水電解的原理。當(dāng)電流通過(guò)時(shí)，在陰極上放出氫氣；在陽(yáng)極上，析出的氧不僅是分子態(tài)的氧，還包括原子氧（O）和離子氧。作為陽(yáng)極的鋁被其上析出的氧所氧化，形成無(wú)水的氧化鋁膜。
成膜過(guò)程：2AL+3H2O——AL2O3+6H+ +6e
膜溶解過(guò)程：AL2O3+6H+ ——2AL3+ +3H2O
圖：陽(yáng)極氧化原理
鋁在硫酸溶液中陽(yáng)極氧化，金屬鋁的氧化膜形成過(guò)程和氧化膜溶解過(guò)程是相互對(duì)立而有密切關(guān)聯(lián)的。金屬鋁作為陽(yáng)極，陰極材料在工業(yè)上可以用Al、Pb等金屬。
圖：鋁合金陽(yáng)極處理氧化膜模型圖
氧化膜為雙層結(jié)構(gòu),內(nèi)層為致密無(wú)孔的且少水的Al2O3構(gòu)成,外層是由孔隙和孔壁組成的多孔層，具有很多高孔隙率和吸附的氧化膜,可吸附染料,經(jīng)過(guò)封閉之后,便形成色彩較佳的裝飾性膜層。
圖：陽(yáng)極氧化膜微觀結(jié)構(gòu)
3）后處理（活化——染色——封口——烘干）
A.活化
著色之前，可用酸液處理將氧化膜活化，所有有機(jī)酸/無(wú)機(jī)酸及酸性鹽都可以作為活化劑，由于酸溶液對(duì)氧化鋁的化學(xué)溶解作用，氧化膜孔的孔壁從外向內(nèi)溶解，使孔徑擴(kuò)大，同時(shí)可以通過(guò)控制活化時(shí)間的長(zhǎng)短，得到孔徑大小不同的氧化鋁膜，達(dá)到擴(kuò)孔，增加孔隙率，從而提高吸附染料能力的效果。
影響因素：
a. 活化劑種類(lèi)；
b. 活化劑濃度；
c. 活化溫度；
d.活化時(shí)間
B.染色
陽(yáng)極氧化膜孔隙直徑為0.01-0.03mm,染料在水中分離成單分子,直徑為0.0015-0.0030mm 。
C.封孔處理
封孔處理是把陽(yáng)極氧化膜的微孔封閉并將微孔內(nèi)染料固定。封孔處理最簡(jiǎn)單的是在沸水中處理，只要進(jìn)行的適當(dāng)，就能保證染色膜表現(xiàn)出應(yīng)有的色澤牢固度，而且還可使工件具有防止脂印，色斑及油脂所染的能力。陽(yáng)極氧化過(guò)的表面只有經(jīng)過(guò)充分的封孔才能使它失去對(duì)接觸物影響的能力。
影響因素：
a.封孔液組成；
b.封孔液PH值；
c.封孔溫度；
d.封孔時(shí)間
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三 陽(yáng)極氧化的缺陷分析 |
按照外觀形態(tài)可將陽(yáng)極氧化表面缺陷分為三大類(lèi):(1) 條紋(帶) 狀缺陷; (2) 斑點(diǎn)狀缺陷;(3) 外觀不勻 。下面列舉產(chǎn)生斑點(diǎn)狀缺陷和外觀不勻的可能原因：
1）斑點(diǎn)狀缺陷產(chǎn)生的可能原因
a.酸或堿浸蝕
b.大氣腐蝕
c.紙腐蝕(水斑)
d.清洗水腐蝕(又稱(chēng)雪花狀腐蝕)
e.氯化物腐蝕
f.電偶腐蝕
2)外觀不勻
外觀不均勻?qū)嶋H上指條紋和點(diǎn)蝕兩種表面缺陷以外的其它型式的表面缺陷。它主要包括：
a.氧化燒損(燒焦)
b.粉化
c.黑斑(又稱(chēng)熱斑或軟斑)
d.堿洗流痕
e.閃爍花紋
f.外觀發(fā)暗(又稱(chēng)發(fā)灰,失光)
陽(yáng)極氧化的良率水平關(guān)系到最終產(chǎn)品的成本，提升氧化良率的重點(diǎn)在于適合的氧化劑用量、適合的溫度及電流密度，這需要結(jié)構(gòu)件廠商在生產(chǎn)過(guò)程中不斷探索，尋求突破。
3）陽(yáng)極氧化處理相關(guān)廠商
a.合航
b.夢(mèng)之坊（廣源豐）
c.銘浩
d.長(zhǎng)盈
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