近些年，金属手机大行其道，没有金属机都不好意思和人说自己是做机的！其实金属机大部分都是使用铝合金表面做阳极氧化的。那么手机主机厂如此青睐阳极氧化？我们有必要科普一下。
一 为什么手机行业看中阳极氧化？为完美质感而生！ |
阳极氧化是指用铝或者铝合金（大部分情况）做阳极，铅板做阴极，两者一起放在水溶液，这里面有硫酸、草酸、铬酸等，进行电解，让铝的表面形成一种氧化膜的工艺制程。阳极氧化如果没有特别指明，通常是指硫酸阳极氧化。
图：Iphone 6手机外壳阳极氧化效果
如上图所示，阳极氧化得到的手机金属外壳将金属质感和绚丽色彩完美融合在一起。除此之外，阳极氧化膜还具有耐刮伤、耐腐蚀、轻薄、触摸后不留手印等优点；可以说，阳极氧化是为对外观要求严格的手机等3C制品而生的！
二 手机外壳阳极氧化全制成详解！ |
阳极氧化全制程主要包括三个部分：前处理、阳极氧化、后处理。下面我们具体介绍：
1）前处理（脱脂—化抛—碱性腐蚀—剥黑膜）
A.脱脂
脱脂是除去锻压/压铸/抛光等工段残余的油脂，脱脂过程主要包含两个反应：皂化和乳化。皂化:脱脂液中的碱与工件表面的油脂反应,生成水溶性物质，皂化反应方程式如下。乳化:除去工件表面无法皂化的油与腊。
(C17H35COO)3C3H5+3NaOH →3C17H15COONa+C3H5(OH)3
B.化抛：化学抛光剂使铝件表面更光亮。
C.碱腐蚀
C-1.除去工件表面原有之Al2O3不导电层。
先进行: Al2O3 +OH- →2Al3++Al + others
后进行: Al+NaOH →NaAlO2+H2 + others
C-2. 调节工件表面的亮哑度破坏工件表面平整性,形成光线散(漫)射。
D.剥黑膜:去除工件表面黑色水膜(主要成份为HNO3)
2）阳极氧化（氧化——水洗）
下图为某手机外壳阳极氧化的制程（包括前处理和阳极氧化），具体工序为：未处理的Al→电解抛光→第一次阳极氧化→氧化铝层的化学腐蚀→第二次阳极氧化→空隙加宽
图：前处理和阳极氧化流程
铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时，在阴极上放出氢气；在阳极上，析出的氧不仅是分子态的氧，还包括原子氧（O）和离子氧。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的氧化铝膜。
成膜过程：2AL+3H2O——AL2O3+6H+ +6e
膜溶解过程：AL2O3+6H+ ——2AL3+ +3H2O
图：阳极氧化原理
铝在硫酸溶液中阳极氧化，金属铝的氧化膜形成过程和氧化膜溶解过程是相互对立而有密切关联的。金属铝作为阳极，阴极材料在工业上可以用Al、Pb等金属。
图：铝合金阳极处理氧化膜模型图
氧化膜为双层结构,内层为致密无孔的且少水的Al2O3构成,外层是由孔隙和孔壁组成的多孔层，具有很多高孔隙率和吸附的氧化膜,可吸附染料,经过封闭之后,便形成色彩较佳的装饰性膜层。
图：阳极氧化膜微观结构
3）后处理（活化——染色——封口——烘干）
A.活化
着色之前，可用酸液处理将氧化膜活化，所有有机酸/无机酸及酸性盐都可以作为活化剂，由于酸溶液对氧化铝的化学溶解作用，氧化膜孔的孔壁从外向内溶解，使孔径扩大，同时可以通过控制活化时间的长短，得到孔径大小不同的氧化铝膜，达到扩孔，增加孔隙率，从而提高吸附染料能力的效果。
影响因素：
a. 活化剂种类；
b. 活化剂浓度；
c. 活化温度；
d.活化时间
B.染色
阳极氧化膜孔隙直径为0.01-0.03mm,染料在水中分离成单分子,直径为0.0015-0.0030mm 。
C.封孔处理
封孔处理是把阳极氧化膜的微孔封闭并将微孔内染料固定。封孔处理最简单的是在沸水中处理，只要进行的适当，就能保证染色膜表现出应有的色泽牢固度，而且还可使工件具有防止脂印，色斑及油脂所染的能力。阳极氧化过的表面只有经过充分的封孔才能使它失去对接触物影响的能力。
影响因素：
a.封孔液组成；
b.封孔液PH值；
c.封孔温度；
d.封孔时间
三 阳极氧化的缺陷分析 |
按照外观形态可将阳极氧化表面缺陷分为三大类:(1) 条纹(带) 状缺陷; (2) 斑点状缺陷;(3) 外观不匀 。下面列举产生斑点状缺陷和外观不匀的可能原因：
1）斑点状缺陷产生的可能原因
a.酸或碱浸蚀
b.大气腐蚀
c.纸腐蚀(水斑)
d.清洗水腐蚀(又称雪花状腐蚀)
e.氯化物腐蚀
f.电偶腐蚀
2)外观不匀
外观不均匀实际上指条纹和点蚀两种表面缺陷以外的其它型式的表面缺陷。它主要包括：
a.氧化烧损(烧焦)
b.粉化
c.黑斑(又称热斑或软斑)
d.碱洗流痕
e.闪烁花纹
f.外观发暗(又称发灰,失光)
阳极氧化的良率水平关系到最终产品的成本，提升氧化良率的重点在于适合的氧化剂用量、适合的温度及电流密度，这需要结构件厂商在生产过程中不断探索，寻求突破。
3）阳极氧化处理相关厂商
a.合航
b.梦之坊（广源丰）
c.铭浩
d.长盈
本文素材节选自工艺开发量产和《铝合金手机壳之加工》，艾邦高分子整理编辑
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