如何把陽極氧化處理技術應用到氧化生產線上

　　目前陽極氧化處理工藝生產的鋁型材產品約占一半發色處理的建築鋁型材市場。如何把現代技術應用到氧化生產線上，以提高生產效率，促進節能減排是經年來眾多鋁材加工企業關注的核心問題。現代的鋁型材氧化生產線上，信息化技術的應用各有不同，許多都進行了信息化研究。總體來說，這些研究和實施都是局部的。這樣的局部的信息系統就如同一個個信息孤島，相互之間的連接靠人工輸入，很容易出現人為的錯誤，導致生產效率的下降；多數企業的生產控制系統對工序的控制用的是有線傳輸，布線要求高，增加了成本。具研究表明，應用信息化技術和高頻氧化電源可使工業生產效率和節能電費提高10%，並使排放和污染降低25%。因此，信息化技術和高頻氧化整流機的應用是鋁加工企業能否實現產業結構的轉型關鍵。本文介紹的是信息融合、無線控制與自動包裝和高頻氧化電源技術在立式氧化生產線上的應用。
　　技術特點
　　陽極氧化是鋁型材處理最常用的方法，因此，針對硅整流機與高頻氧化整流機的對比以促進節能減排、提高生產效率具有很好的示範作用。
　　1、整流機的發展概況
　　氧化整流電源是鋁型材氧化工藝必不可少的重要設備，它的性能指標很大程度上決定了陽極氧化工業的生產水平、產品質量和節能效果。
　　早期的直流發電機是氧化行業的第一代電源，到60年代由於大功率的整流管的產生出現了氧化行業的第二代電源——硅整流機，但是這兩代電源都存在著笨重、耗能、輸出指標低以及精度差，控制不便等缺點，以後逐步被第三代整流機——可控硅整流機所取代。可控硅整流機由於精度高、控制方便在70年代以後逐步得到了廣泛的應用。但是可控硅整流機仍是以笨重的高耗材的工頻變壓器為基礎，因此該電源體積大、笨重、高耗材高耗能的缺點依然存在。又由於該電源的電壓和電流的調整是依靠可控硅的開放角度來控制，因此會產生大量的諧波，從而污染電網，由於可控硅整流器工作頻率在低頻段（50～60Hz），因此不容易被濾波器吸收，這顯然不符合清潔生產的要求。在這種情況下，能克服可控硅整流器許多缺點的第四代整流器——高頻氧化電源應運而生。
　　高頻鋁氧化電源不僅體積小、低耗材、高效率而且精度高，易控制，因此迅速被氧化行業所接受。國際上只要是稍先進的國家基本上已淘汰了可控硅整流機。國內氧化行業對高頻開關電源的應用也越來越普遍。

硬質陽極氧化處理工藝條件和要求有哪些?

硬質陽極氧化處理采用直流電源或直流和交流疊加電源。其溶硬陽處理液種類也較多，以采用硫酸硬質陽極氧化處理較普遍。
采用硫酸硬質陽極氧化法時，應考慮影響氧化膜層的各因素。
(1)硫酸氧化處理的濃度：常采用200～250g／L，槽液的相對密度(室溫下)為1．12～1．15。
(2)水：水是硬質陽陽極處理極氧化處理的主要成分，一般采用電鍍蒸餾水或冷開水，而不用自來水，因為自來水中含有氯離子，當Cl一>1％時，其制件在氧化過程中就會腐蝕，並出現白斑。
(3)氧化處理的溫度：溫度是影響氧化膜質量的重要因素之一。嚴格控制溫度，其氧化膜增厚，硬度提高且光滑、致密。
(4)電流密度：電流也是影響氧化膜質量的重要因素之一，它與氧化膜的生成速度、氧化膜的組織有較大關系。電流密度過低時，氧化膜的生成速度緩慢，處理時間增加；反之，過高時，會導致溶液和電極因焦耳效應而過熱，使氧化膜溶解速度鋁表面處理增加，硬度下降，表面粗糙、疏松起粉。
(5)初始電壓與處理時間：硬質陽極氧化處理的初始電壓與時間對氧化膜質量的影響也是很大的。初始的電壓過大，會導致電流的增加，焦耳熱和生成熱劇增，促使溶解速度猛增，氧化膜則軟，無光澤，起粉，不耐磨。
對於氧化處理時間，一般是隨著氧化處理時間的延長，氧化膜厚度增加，但到一定時間後，若不增加外加電壓，氧化膜實際不增加。如果繼續延長時間，則氧化膜硬度低，疏松起粉。相反，氧化處理時間太短，氧化膜厚度薄且不耐磨。
(6)氧化處理溶液的攪拌：攪拌速度大小與氧化膜生成速度(氧化膜質量)有關。

循環水處理用鈦陽極

循環水處理包括海水處理及淡水處理，鈦陽極是循環水處鋁表面處理理的核心部件之一，可應用於工業水軟化系統，空調循環水處理系統，冷卻循環水系統，發電廠冷卻循環水系統及消毒行業。
中央空調冷卻循環水系統中會產生水垢、菌藻滋生及腐蝕問題。在夏季供冷期冷卻循環為敞開式系統，同時空氣塵埃中有機物、微生物等會帶入水中，冷卻水的溫度很適合菌藻的生長，不斷生長的藻類會形成生物粘泥，在管道中的異養菌、鐵細菌陽極處理、硝化細菌、硫酸鹽還原等細菌的大量繁殖，造成管道內壁的腐蝕，產生鐵鏽皮的脫落，影響冷凝器的換熱；循環冷卻水中還會生長軍團菌對人的身體造成傷害。水在冷卻塔中蒸發，使循環水中含鹽量逐漸增加，加上水中二氧化碳在塔中解析逸電鍍散，使水中碳酸鈣在傳熱面上結垢析出的傾向增加。循環水中的鈣、鎂離子會附著在冷凝器銅管的內壁，形成致密水垢（主要是碳酸鈣垢）。
　　水垢和污垢往往結合在一起，結垢和粘泥能引起或加重腐蝕，嚴重影響換熱。因此冷卻循環水處理的主要任務就是消除或減少結垢、腐蝕及生物粘泥的危害，以保證整個循環水系統的效率和使用年限。

海水淡化用鈦陽極
陽極的發明和應用，對海水電解應用領域而言，是硬陽處理一項主要的科技突破。眾所周知的應用之一是防止船體及發色處理例如發電廠的冷水系統上滋長蚌類和藻類。
在這個領域電解質的溫度和鹽的濃度各不相同，從北大西洋冰冷的海水到印度洋溫暖的海水，從淡鹽水到含鹽量為30克/升的海水。
海水及苦鹹水淡化，可將含鹽量高達60g/L的苦鹹水淡化成飲用水，解決沙漠地區的飲用水問題。電滲析淡化器廣泛用於食品、輕工等行業制取純水；電子、醫藥、化工等工業制取高純水的前處理；鍋爐給水的初級軟化脫鹽；海水淡化為飲用水以及某些化工產品的脫鹽處理等。

已經過陽極氧化處理的毛坯件如何進行返修？

毛坯件已經過陽極氧化處理過的，其返電鍍修原因通常是陽極氧化前未進行試裝配，致使陽極氧化後尺寸配合不當，無法裝配。因陽極處理此對經修正後要求重新陽極氧化處理的工件，遇有這種情況時，機械加工工藝人員應在轉陽極氧化工序之前增試裝工序，經試裝合適後再卸下來進行陽極氧化處理。

陽極氧化工作者接到這類毛坯件時，需要細心操作，要注意到該件部分有氧化膜，而另一部分氧化膜已被重新機械加工時切削去了，已露出基體，在重新預處理過程中，這一部位極易引起過腐蝕，為避免這一現像的出現，提出如下兩點建議：

(1)退除陽極氧化膜後再機鋁表面處理械加工。已經過陽極氧化處理，且需要重新補充機械加工的毛坯件硬陽處理，則應先退去原有氧化膜，然後再進行補充機械加工，這樣可以防止重新陽極氧化時造成過腐蝕。

(2)已經局部機械加工的退膜要求。為避免退膜時對已被加工的部位造成過腐蝕，建議膜層的退除由堿性改為酸性配方，配方和工藝條件如下：

發色處理磷酸(H3P04，d=1．7)
3．5mL／L
鉻酐(CrO3)
20g／L
溶液溫度
80～90℃
退膜時間
至退淨為止

無裂縫納米級氧化物膜鈦陽極

無裂縫納米級氧化物膜鈦陽極是釕、鈦、氧化物陽極處理金屬陽極的改進和發展，屬化工電解槽專用設備鈦陽極表面節能導電氧化物催化塗層。采用制造納電鍍米超細微粒的方法及電極制備工藝條件，系統研究了影響納米晶粒大小和氧化物膜開裂的原因。

系統研究了對電催化性能和強化壽命的影響因素，制得了一元、二元、三元、四元、多元無裂縫納米級氧化物膜電極，已在氯堿、氯酸鹽、水處理、海水淡化、濕法冶金等工業化電解槽中批量生產。

無裂縫納米級鈦基陽極，由鈦基體1和外層2組成，鈦基體1和外層2之間可有內層3，其特征在於，鈦基體1是純鈦板，外層2由貴金屬氧化物和非貴金屬氧化物組成，貴金屬氧化物為以下兩種氧化物：二氧化銥和二氧化釕中的一至二種，非貴金屬氧化物為以下兩種氧化物：氧化鈦和氧化鉭鋁表面處理中的一種，外層2內貴金屬與非貴金屬之摩爾比為1：3～5：1，外層2內貴金屬含量與鈦基體1的面積有關，該含量為4～40克／硬陽處理米2發色處理，內層3為二氧化銥，外層2表面無裂縫，沉積在外層2表面的氧化物晶粒平均直徑小於20 納米。