[科普中国]-阳极氧化膜封闭

阳极氧化膜封闭是为了提高阳极氧化膜的耐蚀、抗污染、电绝缘和耐磨等性能，铝及其合金在阳极氧化和着色后都要进行封闭处理。氧化膜的封闭方法很多，对不着色的氧化膜可进行热水、蒸汽、重铬酸盐和有机物等封闭；对着色的氧化膜可用热水、蒸汽、含有无机盐和有机物的溶液封闭。

阳极氧化膜封闭的目的在电镀过程中，阳极由于电源极性的影响，常常形成多孔结构，表面活性较大，污染物或侵蚀性物质容易进入孔隙中，同时镀层内部染色或着色的色素体也易流出，从而降低镀层的表面性能。通过封闭处理，能提高镀层的抗污染能力、耐蚀性、耐磨性和耐光性，从而保障镀层的性能稳定。因此，工件经过阳极氧化后，必须经过封闭处理。

事实证明，氧化膜只有通过封闭处理以后才具有充分的保护作用。阳极氧化膜封闭的目的是，将电解过程所产生的蜂窝状孔隙封闭，从而使得氧化膜具有应有的保护价值，否则氧化膜由于它的吸附性能很好将吸收污染物质或腐蚀性物质。因此，一个未经封闭处理或封闭处理不良的氧化膜，在某些情况下的耐蚀性能比天然氧化膜还差。总之，封闭处理具有下列目的：

1、防止阳极氧化膜外观变坏。

2、提高阳极氧化膜的耐候性。

3、最大限度地提高阳极氧化膜的耐点蚀性能。

4、使着色氧化膜的退色降到最低限度。

5、提高阳极氧化膜的抗侵蚀能力。

6、提高阳极氧化膜的电绝缘性能，特别是潮湿环境的绝缘性。

封闭通常是阳极氧化处理的最后步骤。1

阳极氧化膜封闭的分类阳极氧化膜的封闭可以分为高温封闭、常温封闭等方法。

高温封闭的主要缺点是封闭时间长，能耗较大，且镀层易发雾，硬度降低；常温封闭是基于吸附阻化原理，是氧化膜的水化反应、盐的水解沉淀和生成化学转化膜三个作用的综合结果，能够克服高温封闭的部分缺点。

阳极氧化膜封闭处理的工艺条件阳极氧化膜封闭处理工艺条件如下图所示。

阳极氧化膜封闭的操作要点1、工件经阳极氧化或氧化着色后，必须用冷水彻底清洗干净，然后用去离子水清洗，再放人已加热至工艺规范规定温度的封闭溶液中进行处理。

2、工件放入封闭溶液中处理时，注意尽量避免工件与工件、工件与槽体的贴合和碰撞。

3、按工艺规范规定的时问进行封闭处理后，取出工件，用流动冷水洗涤干净，再用去离子水清洗，干燥后检验是否合格。2

阳极氧化膜封闭方法举例热水封闭法热水封闭（或蒸汽封闭）是氧化膜表面和孔壁的Al2O3在热水中发生水合反应，生成水合氧化铝，使原来氧化膜的体积增加33%～100%。氧化膜体积的膨胀使膜孔显著缩小，从而达到封孔的目的。

热水封闭宜用蒸馏水或去离子水，不能用自来水，以防水垢被吸附在氧化膜孔中，使皮膜透明度下降。但采用中性蒸馏水封闭，制品易产生雾状块，影响表面光亮度。实践证明，采用微酸性的蒸馏水封闭，可得到良好的封闭状态。

热水封闭的工艺条件如下：

温度 95~100℃

pH 5.5~6（用醋酸调节）

时间10~30 min

水解封闭法水解封闭法目前在国内应用较广泛，主要应用在染色后氧化膜的封闭，此法克服了热水封闭法的许多缺点。

水解封闭的原理是易水解的钴盐与镍盐被氧化膜吸附后，在阳极氧化膜微细孔内发生水解，生成氢氧化物沉淀将孔封闭。在封闭处理过程中，发生如下反应：

Ni2++2H2O=Ni(OH)2+2H+

Co2++2H2O=Co(OH)2+2H+

生成的氢氧化钴和氢氧化镍沉积在氧化膜的微孔中，将孔封闭。由于少量的氢氧化镍和氢氧化钴几乎是无色透明的，因此它不会影响制品的原有色泽，故此法可用于着色氧化膜的封闭。3

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学