如果您不熟悉黑色阳极氧化，那么我们可以用简单的话为您解释。这是对铝（Al）进行阳极氧化的一种做法。然后用合适的优质染料将其染成黑色。此方法与黑色氧化不同，因为黑色氧化会损坏铝部件。黑色氧化处理的铝具有额外的耐腐蚀和耐磨性能以及更好的热性能。本文讨论了黑色阳极氧化的详细分析。解释了黑色涂层的工艺、其优点、局限性和应用，以便您轻松为任何项目选择合适的铝涂层。
什么是黑色阳极氧化？
阳极氧化是铝金属零件的电化学过程。在此过程中，铝被浸泡在酸性电解质浴中。该过程在非常低的温度和电流存在下发生。这会在铝表面形成一层坚硬且具有更高耐腐蚀性和耐磨性的层。金属部件保持其孔隙率，并允许在铝表面涂上一层黑色染料。阳极氧化可形成更坚硬、耐用的铝表面，在重型应用中具有卓越的性能，而且美观。
黑色阳极氧化的目的是什么？
进行黑色阳极氧化处理是为了使铝金属部件美观。它还提高了其耐腐蚀和耐磨性能，并增加了金属零件的硬度和耐用性。
黑色阳极氧化铝产品
许多铝制零件均采用黑色阳极氧化表面处理。其中一些解释如下：
产品
描述
图片
智能手机壳
保护智能手机免遭刮擦
笔记本电脑框架
它用于保护笔记本电脑并使其不被划伤
窗框
铝窗框经久耐用
平板电脑外壳
保护平板电脑免遭刮擦。
幕墙
铝幕墙作为永恒的包层系统
门
铝制门美观且重量轻。
外墙
铝幕墙具有高折射、光反射作用，使室内环境宜人。
汽车饰件
铝制装饰具有更高的强度、耐用性、环保且可回收。
自行车车架
铝制框架重量轻、耐用且成本低
炊具
铝炊具耐腐蚀且传热不良。
阳极氧化类型 3
阳极氧化工艺分为三种不同类型：
I型：铬酸阳极氧化。
II型：硫酸阳极氧化。
III型：硬涂层阳极氧化。
I 型 – 铬酸阳极氧化
这种方法产生的涂层是所有方法中最薄的。但具有相同的耐腐蚀和耐磨性能。它的颜色吸收能力最小。因此它在美学上不太令人愉悦。可以进行黑色染色，但需要高温的酸性电解液浴。
II 型 – 硫酸阳极氧化
硫酸电解液浴是最常见的黑色阳极氧化。阳极氧化会产生较厚的氧化物层，具有更好的耐腐蚀性和耐磨性。 II型阳极氧化的金属件由于染料吸收率较高，散热效果更好，铝材着色也有更多选择。
III 型 – 硬涂层阳极氧化
硬涂层阳极氧化具有比其他类型最厚、最致密的层。黑色涂层经久耐用。 III 型阳极氧化可形成更好的铝表面，并具有出色的电绝缘性能。
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黑色阳极氧化铝的应用
黑色涂层的应用如下：
卓越
最常见的黑色阳极氧化产品是窗框、门、装饰品等户外部件。因为黑色涂层经久耐用、美观且具有更好的耐腐蚀性和耐磨性。
电子外壳
智能手机外壳、笔记本电脑框架、平板电脑外壳是黑色涂层的常见例子。黑色阳极氧化处理具有更好的散热性、重量轻且部件环保。
汽车零件
装饰件、齿轮、车身和发动机零件大多由铝制成，因为黑色涂层具有更强的耐腐蚀性和耐磨性以及耐化学性和耐候性。
军事和国防装备
黑色涂层的硬度和散热性非常出色。枪械、战术装备、手电筒是军事装备中的常见应用。
炊具和厨房用具
烤箱、炉灶、烤架和炊具大多采用黑色阳极氧化表面处理，因为具有更好的散热、腐蚀和耐磨性。黑色涂层的器具也美观。
医疗工具和设备
手术工具、助行器、轮椅、氧气罐均采用黑色阳极氧化表面制成。阳极氧化形成可消毒的黑色涂层，具有高耐化学性。
工业设备和机械
垫圈、阀门、滚轮等是阳极氧化铝的常见机械零件。这些产品具有高耐磨性且持久耐用。
黑色阳极氧化工艺
黑色阳极氧化处理过程与酸性电解液中的普通电化学过程相同，然后对铝部件进行黑色染色。黑铝着色的步骤如下：
阳极氧化
这是一种电化学过程，氧化发生在金属部件的表面。铝表面在酸性电解液中充当阳极，电流通过它。氧分子覆盖铝表面并形成氧化层。
染色
黑色阳极氧化金属部件具有多孔表面。这些孔隙在金属表面储存黑色染料。染料通常分为三种类型：有机染料、无机染料和金属盐电解染料。
密封
将染色的黑色金属部件密封在酸浴或醋酸镍浴中。这种密封锁定了铝表面的孔隙。锁定表面颜色渗色，防止褪色并提高颜色稳定性。
局限性和优点
黑色阳极氧化表面有多种优点和缺点。
限制
黑色铝着色的局限性如下：
材料有限
不可能对所有材料都进行黑色涂层。非常有限的材料，如 5xxx、6xxx 和 7xxx 铝系列可以染成黑色。最常见的是6xxx铝系列被染成黑色。
表面开裂
在某些情况下，铝的表面会开始破裂。这种情况发生在重复的热循环中，并且由于基材和黑色涂层的温度差异而发生裂纹。
优势
黑色阳极氧化处理的优点无数，其中一些解释如下：
耐腐蚀、耐磨
阳极氧化处理可保护金属表面免受氧化和腐蚀。它最适合在户外使用，因为它具有耐化学品、耐潮湿、耐盐水的性能。任何低电阻的贱金属零件都可以通过黑色涂层成为高度耐腐蚀和耐磨的材料。
美观
铝表面具有黑色饰面，强烈推荐用于装饰目的。这种涂料比粉末涂料成本更低。
高耐用性
黑色涂层在铝表面的附着力非常出色，并为涂层提供了耐刮擦和耐磨性，从而提高了其耐用性。褪色最小化，黑色染料被正确密封到金属表面的孔隙中。
热发射率
如果经常将金属部件染成黑色，则可以提高热发射率。这对于散热器和卫星部件应用来说很常见。
无排气
正确密封染黑的铝部件可防止其在真空中脱气。这主要对敏感设备有用。
黑色阳极氧化工艺所需的材料和设备
黑色阳极氧化处理所需的材料和设备有：
酸性电解液浴（硫酸）。
电解液耐酸罐。
阴极。
能量源。
导线。
清洁脱气机。
用于铝零件黑色染色的染浴。
如何将铝阳极氧化成黑色
在这三种黑色涂层中，II型-硫酸是最常用的方法。铝黑阳极氧化工艺流程如下：
使用脱气机彻底清洁金属部件。有必要清除金属表面先前的污垢或任何油脂，以获得更好的附着力。
然后用去离子水冲洗金属部件。
金属表面经过化学蚀刻以去除已经存在的氧化层。
再次用去离子溶液冲洗部件。
铝表面的阳极氧化是在电解硫酸浴中在电流存在下进行的。形成具有半多孔结构的氧化铝层。
然后将金属部件放入染浴中漂洗，将铝染成黑色。通常使用的染料有有机染料、无机染料和电解染料。金属盐通常是优选的，因为其固色效果更好。
黑色阳极氧化染色技术
黑色涂层采用三种染色技术。这些是：
有机染料：
将它们溶解在热水中，然后倒入染浴中。金属部件浸入浴中，半多孔表面有助于将铝表面染成黑色。与其他染色相比，黑色染色需要额外的染色时间。如果零件用于户外，则不建议使用有机染料。
无机染料
无机染料不溶于水。这些增加了涂层的耐光性。黑色阳极氧化处理常用的无机染料是硫化钴盐。
电解染料
阳极氧化完成后，将部件浸入另一个含有重金属盐溶液的电解槽中。阴极是阳极层，不锈钢电极放置在溶液内部。金属盐作为染料沉积在铝表面并移动到孔的底部。通常金属盐是镍、钴和锡，可产生一系列颜色。这样产生的涂层具有出色的色牢度。
黑色阳极氧化金属的成本是多少？
黑色阳极氧化处理是一种经济高效的工艺。彩色饰面比其他粉末涂料的使用寿命更长。这种方法使用的染料和工具也不贵。对于 II 型表面处理，黑色涂层的最低费用在 65-125 之间。如果批量生产，价格会进一步下降。
阳极氧化处理的比较分析
II 型是最常见的黑色阳极氧化类型。从厚度来看，I型厚度最薄，III型最厚、最硬。 II 型是中等类型的涂层，涵盖了黑色阳极氧化的所有特性，适用于许多应用。
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色牢度和染料稳定性
黑色阳极氧化金属零件在用无机染料和电解质染料染色时具有最佳的色牢度。当暴露在紫外线下时，它们也会保留其颜色。
先进材料兼容性
黑色阳极氧化工艺是一种环保工艺，与喷漆或粉末涂料不同，不会产生任何有毒化学品、废物、副产品排放物。该过程中使用的大多数酸都是可回收的。
然而，如果没有进行适当的清洁和预处理，这个过程可能会很困难。仔细控制阳极氧化和染色非常重要。不正确和不一致的工艺流程会导致涂层不均匀或不良，从而增加生产成本。熟练的劳动力和维护良好的工具是首要要求。此外，必须对不需要的待阳极氧化金属部件进行适当的掩蔽。对于复杂的几何形状来说，这可能非常耗时。但不适当的掩蔽会导致金属表面加工。
结语
这是铝着色的电化学过程。它创造了铝的半多孔表面，可以用有机染料、无机染料或电解染料将其染成黑色。黑色阳极氧化处理具有高耐用性和高耐腐蚀性和耐磨性。黑色涂层的散热和热性能良好。
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常见问题
黑色氧化涂层和黑色阳极氧化的区别
黑色氧化涂层涉及化学转化。黑色氧化物可分为高温、温和和低温三种类型。而黑色阳极氧化是一种电化学过程，在电流存在的情况下在低温下发生。
黑色阳极氧化会褪色、生锈或划伤吗？
阳极氧化铝不会褪色、腐蚀或划伤。铝表面形成的氧化铝层可保护材料免受腐蚀、划痕，并且其色牢度和染料稳定性优异，不会褪色。
黑色阳极氧化环保吗？
是的，黑色阳极氧化是一种环保工艺。它不排放烟雾、有毒化学物质或副产品废物。大多数酸在此过程中可重复使用。
如何清洁黑色阳极氧化金属部件？
温和的肥皂、酒精和丙酮可用于清洁阳极氧化的金属部件。不建议使用碱性清洁剂，因为它会损坏涂层并褪色。