工業鋁型材生產加工廠家

鋁型材電解著色中使用的電源基本上都是工業交流電（正弦波交流電）；淺田太平的專利明確記載了采用交流電的二次電解法；電解著色如此普及是因為使用電源和運轉成本都比較低，適于在鋁型材陽極氧化膜中電解還原析出金屬；

那么，為什么還要研究多種電源的波形并實用化呢？

1：何為交流波形

鋁型材電解著色技術從開發初期到實用化遇到了很多的困難；為了克服這些困難，積極進行了鋁型材電解著色所應用溶液成分的研發、以及電解著色槽設備和電源波形的研發；為了使電解著色波形實用效果顯著而持續進行了許多研究，主要有非對稱交流、不完全整流波形、方波交流、直流+交流、直流+極性反轉直流，直流+極性反轉方波、交直流變換及交直流疊加等；

這些研究中所含必需的正成分是相同的；陰極施加直流電因發生與電鍍相同的金屬析出反應而著色，其反應如下公式計算：

發生金屬析出反應時，鋁型材陽極氧化膜微孔中的pH上升，氫離子、金屬離子的供給平衡就變得很重要了，因此需要陽離子成分；在多孔型陽極氧化膜的孔底存在較薄的阻擋層，這種阻擋層對通過的陰極電流沒有阻擋作用，而對陽極電流有較高阻擋作用，也就是起到整流作用；使用交流著色時，在陰極的氫離子進入氧化膜的阻擋層中并向金屬方向移動時，在鋁型材和氧化膜的界面發生放電反應，產生的氫氣破壞了陽極氧化膜，電流就更容易通過了；甚至，著色物體在陽極時，生成或修復阻擋層；由于阻擋層的整流作用，會阻止局部通過過大電流；為了防止發生電解著色中的剝落，需要對照負成分的比率選擇合適的正成分；僅對負成分使用直流時，在引起金屬電解析出的陰極，阻擋層的整流作用使大電流容易通過，金屬電解析出的同時發生氫離子的放電反應，阻擋層氧化膜局部容易被破壞；阻擋層內的電流和電壓的關系不呈歐姆定律的直線關系，而呈指數的函數關系，一旦電流開始通過，電流就會迅速增大，大電流通過的同時產生氫氣，這也是產生剝離的原因；因此成為研究各種波形的電解著色一個重要原因；

2：交流波形的特征

使用正弦波交流進行鋁型材電解著色時，采用示波器觀察的同時進行金屬的析出反應，進而認識波形的傾斜和相位的移動（如下圖所示）；這些鋁型材電解著色時的情況是根據電阻（反應電流）以及電容（電容電流）和二極管（整流作用）的組合得到的，顯示相同的行為；隨著反應的進行，為了使電容電流變化，可將波形傾斜；

 

（交流電解著色中的傾斜電流）

3：陽極前處理

對于著色物體，直流成分增多時，就會出現妨礙著色的一價陽離子雜質的影響；為了消除剝落并提高鋁型材表現附著性，一般適當調整陽極前處理的阻擋層厚度即可奏效；