近些年，金屬手機大行其道，沒有金屬機都不好意思和人說自己是做機的！其實金屬機大部分都是使用鋁合金表面做陽極氧化的。那么手機主機廠如此青睞陽極氧化？我們有必要科普一下。
一 為什么手機行業看中陽極氧化？為完美質感而生！ |
陽極氧化是指用鋁或者鋁合金（大部分情況）做陽極，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，進行電解，讓鋁的表面形成一種氧化膜的工藝制程。陽極氧化如果沒有特別指明，通常是指硫酸陽極氧化。
圖：Iphone 6手機外殼陽極氧化效果
如上圖所示，陽極氧化得到的手機金屬外殼將金屬質感和絢麗色彩完美融合在一起。除此之外，陽極氧化膜還具有耐刮傷、耐腐蝕、輕薄、觸摸后不留手印等優點；可以說，陽極氧化是為對外觀要求嚴格的手機等3C制品而生的！
二 手機外殼陽極氧化全制成詳解！ |
陽極氧化全制程主要包括三個部分：前處理、陽極氧化、后處理。下面我們具體介紹：
1）前處理（脫脂—化拋—堿性腐蝕—剝黑膜）
A.脫脂
脫脂是除去鍛壓/壓鑄/拋光等工段殘余的油脂，脫脂過程主要包含兩個反應：皂化和乳化。皂化:脫脂液中的堿與工件表面的油脂反應,生成水溶性物質，皂化反應方程式如下。乳化:除去工件表面無法皂化的油與臘。
(C17H35COO)3C3H5+3NaOH →3C17H15COONa+C3H5(OH)3
B.化拋：化學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不導電層。
先進行: Al2O3 +OH- →2Al3++Al + others
后進行: Al+NaOH →NaAlO2+H2 + others
C-2. 調節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）陽極氧化（氧化——水洗）
下圖為某手機外殼陽極氧化的制程（包括前處理和陽極氧化），具體工序為：未處理的Al→電解拋光→第一次陽極氧化→氧化鋁層的化學腐蝕→第二次陽極氧化→空隙加寬
圖：前處理和陽極氧化流程
鋁陽極氧化的原理實質上就是水電解的原理。當電流通過時，在陰極上放出氫氣；在陽極上，析出的氧不僅是分子態的氧，還包括原子氧（O）和離子氧。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化，形成無水的氧化鋁膜。
成膜過程：2AL+3H2O——AL2O3+6H+ +6e
膜溶解過程：AL2O3+6H+ ——2AL3+ +3H2O
圖：陽極氧化原理
鋁在硫酸溶液中陽極氧化，金屬鋁的氧化膜形成過程和氧化膜溶解過程是相互對立而有密切關聯的。金屬鋁作為陽極，陰極材料在工業上可以用Al、Pb等金屬。
圖：鋁合金陽極處理氧化膜模型圖
氧化膜為雙層結構,內層為致密無孔的且少水的Al2O3構成,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,經過封閉之后,便形成色彩較佳的裝飾性膜層。
圖：陽極氧化膜微觀結構
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，所有有機酸/無機酸及酸性鹽都可以作為活化劑，由于酸溶液對氧化鋁的化學溶解作用，氧化膜孔的孔壁從外向內溶解，使孔徑擴大，同時可以通過控制活化時間的長短，得到孔徑大小不同的氧化鋁膜，達到擴孔，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；
b. 活化劑濃度；
c. 活化溫度；
d.活化時間
B.染色
陽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
封孔處理是把陽極氧化膜的微孔封閉并將微孔內染料固定。封孔處理最簡單的是在沸水中處理，只要進行的適當，就能保證染色膜表現出應有的色澤牢固度，而且還可使工件具有防止脂印，色斑及油脂所染的能力。陽極氧化過的表面只有經過充分的封孔才能使它失去對接觸物影響的能力。
影響因素：
a.封孔液組成；
b.封孔液PH值；
c.封孔溫度；
d.封孔時間
三 陽極氧化的缺陷分析 |
按照外觀形態可將陽極氧化表面缺陷分為三大類:(1) 條紋(帶) 狀缺陷; (2) 斑點狀缺陷;(3) 外觀不勻 。下面列舉產生斑點狀缺陷和外觀不勻的可能原因：
1）斑點狀缺陷產生的可能原因
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
外觀不均勻實際上指條紋和點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(又稱熱斑或軟斑)
d.堿洗流痕
e.閃爍花紋
f.外觀發暗(又稱發灰,失光)
陽極氧化的良率水平關系到最終產品的成本，提升氧化良率的重點在于適合的氧化劑用量、適合的溫度及電流密度，這需要結構件廠商在生產過程中不斷探索，尋求突破。
3）陽極氧化處理相關廠商
a.合航
b.夢之坊（廣源豐）
c.銘浩
d.長盈
本文素材節選自工藝開發量產和《鋁合金手機殼之加工》，艾邦高分子整理編輯
以上廠商已加入艾邦高分子陽極處理企業名錄，回復相關企業名稱即可查看該更多信息。如果貴公司也要加入，請長按二維碼，備注“陽極”：
推薦閱讀：
3.最新手機外殼環保氧化工藝，你可以不買Iphone6s，但是你得知道陽極氧化
閱讀原文，查看納米注塑文章大全
↓↓↓
始發于微信公眾號：艾邦高分子