硬质氧化膜的生成机理，与普通---阳极氧化相同，但为了获得厚而硬的膜层，需要采用摄氏0度左右的电解液，和高电压和大电流的方法，使膜的生成速度远大于溶解速度，使膜层结构发生变化，构成了硬质氧化膜生长过程的新特点。硬质氧化膜也是双层结构，其区别在于比普通氧化膜的阻挡层厚度大10倍，孔壁也如此，这是硬度高的基本原因之一。然而孔隙率比普通氧化膜少7～8倍。只有2%～6%，硬质膜基组杂乱无章互相干扰，出现一种特殊的棱柱状。导致膜内应力大，甚至引起开裂，合金元素和电解分解产物在膜壁中的残留。引起氧化膜的色泽深暗及合金成分不同的颜色不同。合金成分和杂质，对硬质氧化有较大的影响，它影响氧化膜的均匀性和完整性，铝铜。铝猛合金，作硬质氧化比较因难。
硬质氧化处理各种特性及技术说明：
1.特性：硬质氧化是一种电化学处理方式，在纯铝或铝合金材料上面形成一极硬、耐高温、耐磨、有高电阻性、耐腐蚀的硬氧化膜。此一---之表面硬度，配合铝合金本身轻、机械加工容易、低成本的特性，广泛应用于各种工业及---用途上，此值我国工业升级之际，更是精密工业不可或缺的一环。
2.硬度：指膜层之硬度，膜层厚度（thickness）指build up和penetration两部份。t=1/2build up+1/2penetration 。硬度为之低标准为b.s.5599规定hrc36以上（约hv350）接近底材部份可超过hrc60(hv700)以上。
3.耐磨性：以taber abraser cs-17 1000g 负载，铝合金硬化处理之耐磨性远优于硬铬电镀及其它之硬化钢。
4．尺寸要求：膜层厚度一般为50±5μm ，元件单面尺寸约增加25μm，对于较精 公差及特殊厚度要求，需于图面上---注明。
5．抗蚀性：经封孔，盐雾试验（astm117规格）超过5000小时无腐蚀现象发生。
6.合金材料适合性：适用于所有铝合金，包括1000纯铝系（1050、1100）、2000铝铜系（2014）、3000铝锰系、5000铝镁系。6000铝镁矽系（6061、6063）7000铝锌系（7050）及铸造铝合金514.2、a514.2、518.2、adc.5 adc.6 等。
7.耐电压（breakdown voltage）：达1500vdc以上。
8.高度电阻性：于20度c 为4ⅹ10.15欧姆cm2/cm，可作为---之绝缘体。
9.耐热性：膜层熔点达2050度c，短时间可保护铝材在高温中免受损害。
10.低摩擦系数：磨光后的表面，摩控系数可低至0.095，因此各种及民用装备滑轨，均应用此技术。
11.氧化膜的结合力：硬质氧化膜的形式是有一半的膜在铝的内部一半长出来，与铝基体金属的结合力很强，很难用机械方法将它们分离，即使膜层随基体弯曲直至破损，膜层与基体金属仍保持---的结合。
12.氧化膜结构的多孔性：氧化膜具有多孔的蜂窝状结构，可使膜层对各种有机物、树脂、无机物、染料及油漆等表现出---的吸附能力，可作为涂镀层的底层，也可将氧化膜染成各种不同的颜色（硬质氧化膜，只可染黑色）提高金属的装饰效果。
制作硬质氧化注意事项：
1.制品上所有棱角应倒成直径不小于0.5mm的圆弧，不允许有锐角及毛刺以避免电流集中造成局部过热、变脆、断裂.
2.不要求厚膜部位用 vinyl perchloride adhesive 等加以保护，螺纹孔，定位销孔用塑料或胶皮堵塞.
3.制品经硬质氧化后，尺寸增加约为膜厚的一半(单边)所以对尺寸要求严格的制品，应根据膜厚确定其阳极氧化前的尺寸余量 .
4.氧化膜与基体结合牢固，但膜层有脆性，并随厚度增加和增大，所以不宜用于承受冲击，弯曲或变形的零件。达到一定厚度的硬质膜会使铝合金的疲劳强度有较大的降低，尤其是高强度铝合金，故对承受疲劳荷重零件，进行硬质氧化应十分慎重。
铝瓷质着色硬质阳极氧化看起来这个名字是非常复杂的而且在我们生活中似乎不是非常的常用的，但是我们会发现其实这种本身也不是什么比较复杂东西，其实只是一个简单的化学和无利作用的结合，在使用了这种技术之后你会发现我们生活中的很多的东西都像是变了一个样子的，现在就让我们来看看这种氧化有哪些作用吧，能够对我们的生活造成哪些不同的程度的改变变吧，相信大家在看了之后一定会对这种技术非常的惊奇的。
在我们使用了铝瓷质着色硬质阳极氧化这种记住之后，很多东西本来的质地就被改变了。对于零件方面你会发现能够提高零件的耐磨性，而且零件的耐腐蚀性也得到了一定的提高，所以在这一点上你会发现其对零件还是有很多的好处的。其次，在我们使用了这种工艺之后很多的本来是有颜色的东西都可以变成了透明的，所以我们可以在这些透明的色膜上涂上各种不同的颜色，这些颜色可以使得我们的生活变得的丰富多彩。后，一些有机涂层其实在使用的时候是非常难以和其他的东西进行结合的，但是如果我们能够使用这种技术之后，你会发现其实有机涂层和其他的东西的结合能力也会相应的变强的。
铝材常温封孔的影响因素有：封孔液中的封孔物质镍盐、氟离子、封孔添加剂及其含量，这3个因素是决定铝材封孔效果的关键性因素；溶液的ph值、温度和封孔时间是影响铝型材封孔的重要条件因素；而提高槽液的洁净度、减小杂质的含量是铝材封孔的重要---，经过试验表明，---铝材常温封孔适宜生产工艺条件很重要。
封孔工艺的优化
工艺流程一般工业上均采用如下的生产工艺流程：常温脱脂***水洗***碱蚀***水洗***水洗***出光***水洗***水洗***阳极氧化***二次水洗***封孔***二次水洗；
一、---浓度优化：生产实践表明，当其它工艺条件不变时，随着---浓度的增大，阳极氧化过程中---对氧化膜的溶解作用明显加强，氧化膜孔锥度加大，封孔变得困难，因而封孔时间需要适当延长。一般情况下，---浓度超过185g/l即对厚膜的染斑试验产生明显影响，但---溶度过低，阳极氧化膜着色性能不佳，故实际生产中，需要权衡控制在合理范围内。
二、镍离子溶度优化：封孔是通过镍离子进入氧化膜孔、水解沉淀得以实现的。镍氟体系常温快速封孔的机理是溶解一沉积反应，反应产物（塞孔物质）主要由ni（oh）、a1ooh、alf3组成，是金属盐的水解沉积、水化反应和形成化学转化膜三种作用的综合结果。镍离子填充速度直接影响封孔速度，其含量对封孔影响很大，镍离子溶度越高，封孔越好。
但是常温封孔对坯料挤压色差掩盖作用十分有限，含量过高氧化膜底色发青，色差明显。故镍离子浓度控制在1.0～1.3g/l为宜，实际生产中镍离子在0.9g/l以上即可---封孔。
三、氟离子溶度优化：氟离子对氧化膜起电中和作用，膜表面电性转负，有利于镍离子向孔内扩散和水解。另一方面，氟离子半径小，可以吸附在膜孔内，与孔壁的氧化膜反应生成氟铝络合物，氧化的，从而使孔内铝离子积累和ph升高，有利于ni向膜孔内表面的迁移和水解，生产实践表明，氟离子浓度在0.3～0.6g/l为宜，过高易起粉，过低则封孔---。
同时在封孔过程中，氟离子消耗速度比镍离子快，故需经常补充，但不单独添加---氨或nh4hf2，一则易造成槽液老化；二则易引起槽液ph起伏过大；三则添加物易与镍离子起络合反应造成实际补充到槽液中的游离态氟离子十分有限。
四、ph值优化：提高槽液ph值，能有效降低氟离子消耗，促进镍离子的吸收，封孔提高。但ph值太高时镍盐易水解，槽液浑浊---，型材表面容易产生白灰，槽液ph值太低时，不---造成镍盐水解，达不到封孔效果。依生产实践，新槽ph一般控制在5.8-6.2封孔效果比较好，老槽ph控制在6.0-6.5为宜。
五、封孔温度优化：温度太低时，f与氧化膜反应弱，不---引起镍盐水解，影响封孔效果，常温封孔槽冬天一般也需要加温维持在一定温度。正常情况下，封孔温度越高，封孔时间可以适当缩短。老槽或者氟离子含量低于0.3g/l槽，往往需要加热到30℃以上才能正常封孔。依生产实践，当封孔温度低于25℃或高于35℃均会出现封孔---。
六、封孔时间优化：封孔先做的部位是氧化膜膜口处，随时间增加，逐渐深入膜孔内部从而完成封孔，在整个封孔过程中，前半段时间封孔速度快，后半段时间封孔速度慢。
依生产实践，白料、喷砂料、色料封孔时间存在较大差异，不能一味根据膜厚高低按比例分配封孔时间，尤其是古铜料和黑料，虽然氧化膜膜底会沉积3-8um着色微粒，但过短的封孔时间会造成脱色黏胶危险。封孔时间稍长即容易起灰，需要车间操作者根据实际情况决定封孔时间。由于现代添加剂的发展，目前市场上已出现长时间（30分钟）封孔不起灰的封孔剂，这对自动化生产十分有利。
七、陈化过程优化：封孔过程中氧化膜根部未完全封闭，需要陈化一段时间。正常工艺条件下，封孔后自然陈化1-3天内即可达到---，但是自然封孔膜抗热裂性能不佳，部分厚膜料在外暴晒一段时间即会出现明显裂纹。采用热纯水陈化能---提高氧化膜热裂性，热纯水电导率不大于50；温度60-80℃；时间1um/min；热水洗温度对表面影响比较明显，过高的陈化温度会起灰。
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