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《铝阳极氧化理论》理论覆盖面广、研究深入，全书采用问答的形式，从前处理、阳极氧化膜的生成和特点、阳极氧化各论、染色和自然发色、电解着色、电泳涂装、其他涂装和封孔处理，以及其他课题八个方面，通过100个问答，对铝材表面处理理论和工艺进行了深入浅出的论述。本书理论性较强，涉及了大量的理论基础知识，适合于铝材加工企业技术人员、铝合金表面处理科研和教学培训人员阅读参考。

章前处理1

1硫酸除油为什么选择高温溶液？1

2为什么碱蚀槽液中不再添加葡萄糖酸钠？2

3为什么表面活性剂或者络合剂有时不能发挥有效的作用？2

4过去为什么用硝酸除灰？3

5为什么用化学处理法可以得到“亚光面”？3

6化学抛光溶液为什么必须使用磷酸或者硝酸？4

7电解抛光为什么必须在高电流密度下进行？为什么铝阳极必须振动？6

第二章阳极氧化膜的生成和特点7

8在铝表面为什么能生成氧化膜？7

9铝阳极氧化膜上为什么有微孔？8

10为什么电解条件不同阳极氧化膜孔数会不同？10

11为什么电解条件不同阳极氧化膜的特性也不同？12

12为什么阳极氧化膜难以通过电流？14

13为什么可以测量非常薄的阻挡层的厚度？16

14硝酸或者甲酸溶液中为什么不能生成阳极氧化膜？18

15为什么不能生成非常厚的阳极氧化膜？19

16为什么在阳极氧化膜电解中电压急速下降时没有电流通过？21

17在电位-pH图的Al3 区域和AlO-2区域中为什么能生成阳极氧化膜？23

18为什么阳极氧化膜具有整流作用？24

19为什么在铝金属/氧化物界面上能形成阳极氧化膜？25

20阳极氧化过程中为什么阳极氧化膜有时会发光？26

21为什么电解阳极氧化和阳极化氧化膜可以用电路图模拟？27

22为什么铝阳极氧化过程中溶液温度会升高？29

23硬铝合金为什么不能生成阳极氧化膜？30

24阳极氧化过程中为什么极少发生阳极氧化膜剥落？31

第三章阳极氧化各论33

25硫酸溶液的浓度为什么选择15％？33

26为什么硫酸溶液中铝浓度要控制在10g/L左右？35

27硫酸电解液的温度为什么要保持在20℃？36

28硫酸溶液电解的电流密度为什么是1～2A/dm2？38

29硫酸溶液脉冲电解为什么能快速生成阳极氧化膜？39

30硫酸溶液交流氧化膜为什么不能普及？41

31为什么在草酸溶液中形成的氧化膜更耐用？43

32为何草酸阳极氧化中草酸的浓度为2％～5％？45

33草酸阳极氧化为什么采用交流直流叠加电解？45

34铬酸阳极氧化膜为什么是不透明的乳灰色氧化膜？47

35磷酸阳极氧化膜为什么孔径大？48

36为什么混酸阳极氧化膜硬度高却未获得广泛使用？49

37硫酸-硼酸混合酸阳极氧化膜有什么特点？50

38碱性溶液中为什么能生成阳极氧化膜？51

39硼酸铵溶液为什么不能生成多孔膜？51

40非水溶剂溶液中为什么能生成阳极氧化膜？52

41为什么无水表面处理工艺不能形成阳极氧化膜？52

第四章染色和自然发色54

42为什么阳极氧化膜能进行染色？54

43为什么染料受光照射会改变特性？55

44为什么对染色溶液的pH值进行管理很重要？55

45为什么将阳极氧化膜浸泡到草酸铁铵溶液中能着色成金黄色？56

46硫酸交流氧化后放入无机盐水溶液中浸泡，氧化膜为什么能形成各种颜色？57

47铝合金阳极氧化膜为什么能发色？57

48草酸阳极氧化膜为什么是黄色的？58

49在有机酸和硫酸的混合溶液里为什么能生成有色阳极氧化膜？59

50低温硫酸溶液中形成的阳极氧化膜为什么是褐色的？60

51Ematal溶液阳极氧化膜为什么是不透明的白色？61

第五章电解着色63

52电解着色是谁发明的？63

53二次电解阳极氧化膜时会发生什么样的反应？64

54电解着色法为什么阳极氧化膜孔中会有金属沉积？64

55阳极氧化膜在电解着色液里进行电解时会发生什么样的变化？68

56交流电解着色的电流波形为什么是畸变的？71

57电解着色的电极反应理论研究到什么样的深度了？74

58交流电压的频率和溶液温度对着色有何影响？76

59电解着色时的电流时间曲线为什么成衰减曲线？77

60电解着色生产线为什么必须进行严格的生产管理？79

61为什么直流电解着色短时间内就可获得深色？81

62为什么会发生剥离？82

63阳极氧化膜在硫酸铜溶液中交流电解时为什么着色颜色是绿色的？83

64为什么在欧美使用锡盐而在日本使用镍盐电解着色？85

65电解着色溶液为什么会老化？85

66镍盐电解着色时为什么要添加硼酸？86

67锡盐电解着色的溶液里为什么要添加甲酚磺酸？90

68金属在膜孔中析出为什么阳极氧化膜就着上色了？90

69为什么电解着色法可以获得多色阳极氧化膜？92

70为什么电解着色氧化膜具有良好的耐候性和耐蚀性？96

71为什么用电解着色法能生成花纹图案？98

第六章电泳涂装100

72电泳涂装是什么样的涂装方法？100

73在阳极发生了什么样的反应？102

74铝阳极氧化膜在硼酸铵溶液中再次阳极氧化会发生什么样的变化？104

75勃姆体型氧化膜在硼酸铵溶液中阳极氧化时会发生什么样的变化？107

76涂料析出的难易程度由什么决定？108

77电解质阴离子对阳极氧化膜的二次阳极电解有什么影响？110

78阳极氧化膜在油酸钠溶液中二次阳极化会怎样？111

79在电泳涂料工作液中对多孔氧化膜二次阳极化会怎样？115

80电泳涂料的析出量受哪些因素影响？119

81对电解着色阳极氧化膜进行电泳涂装时为什么电解着色膜会褪色？121

82为何阳离子电泳涂装不适合于铝建材？123

83为何氟树脂系电泳涂膜的耐久性好？124

第七章其他涂装和封孔处理125

84粉末涂料的优、缺点是什么？125

85在涂装前为什么要进行涂装前处理？127

86为什么要对涂膜进行固化处理？128

87为什么化学蒸气熏制处理后的铝阳极氧化膜耐蚀性提高了？129

88阳极氧化膜为什么必须要进行封孔处理？129

89常温封孔的优缺点是什么？131

第八章其他课题132

90为什么对硫酸阳极氧化膜施加低压交流电，不久就有交流电流通过？132

91为什么在铝上难以进行电镀？133

92用计算机模拟可进行哪些研究（其1）？134

93用计算机模拟可进行哪些研究（其2）？135

94用计算机模拟可进行哪些研究（其3）？138

95铝表面处理膜可能有哪些新用途(其1)？138

96铝表面处理膜可能有哪些新用途(其2)？140

97铝表面处理膜可能有哪些新用途(其3)？141

98铝表面处理膜可能有哪些新用途(其4)？142

99为什么取代阳极氧化膜的铝表面处理方法不能普及？143

100将来的铝建材表面处理会如何发展？144

参考文献148

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编辑推荐

1.本书由100个问答构成，深入浅出

2.理论覆盖面广、研究深入，且兼具实用性

书摘插图

前言

原著前言

关于铝表面处理技术的专业书籍已经出版了好多本。但是这些书籍往往只是告诉你“HOW TO（如何去做）”，并没有对表面处理理论进行解说。本书将就铝表面处理技术的“WHY（为什么）”进行剖析。比如：硫酸电解溶液的温度为什么要保持在20℃？为什么电解着色法可以获得多色氧化膜？氧化膜电泳涂装时，为什么必须施加150V的电压？

为了通俗易懂地回答这些问题，本书借助了如下的概念和理论：（1）氧化膜的Keller模型、Murphy模型、Wood模型；（2）多孔质层和阻挡层的物理化学意义；（3）阻挡层的离子传导和电子传导；（4）Vermilyea的“瑕疵理论”；（5）单质子酸阴离子对阻挡层的破坏；（6）氧化膜的“化学溶解”和“电化学溶解”；（7）Murphy的“电流恢复现象”；（8）Decker的“孔隙充填理论”；（9）Alwitt的“复合氧化膜理论”；（10）氧化膜孔中的电化学反应和中和反应；（11）交流电解的感应电流和非感应电流；（12）交流电解的阻抗等效回路；（13）交流电流恢复现象。

本书是在大家的建议和帮助下完成的。著作者对诸位深表谢意，在此特别对德国G.Sperzel先生（President of Metallund Oberflchen Chemie Sperzel

GmbH & Co.KG,Germany)深表感谢。本人与G.Sperzel先生有过多次交流阳极氧化与着色的机会，在其关照下，多次与国外学者讨论铝表面处理问题。本书作者之一神长京子女士也在国际会议上积极介绍她的研究。假如没有与G.Sperzel先生的相识，本人和神长京子女士只会是日本本土的研究人员。为此，再次衷心感谢G.Sperzel先生。

我希望这本书有助于澄清关于阳极氧化膜理论的疑问，解决“这是你一直想问的”问题。

佐藤敏彦

译者前言

中国挤压机的数量和吨位、表面处理线的种类和能力、产能产量规模，远远超过世界其他国家的总和。尤其是表面处理工艺，借用中国有色金属加工工业协会理事长范顺科教授的话：“世界上有的，中国都有；中国有的，别的国家不一定有。”但是，在乐观的背后，我们也应该看到，中国在从世界铝挤压材生产的大国向强国迈进的过程中，在理论研究和科技创新方面才刚刚起步，无论是资金投入，还是科研人员的数量和水平，相对于西方国家还存在较大差距。

这本书是日本著名学者佐藤敏彦先生和神长京子女士的著作。佐藤先生著述很多，在日本铝表面处理界，在理论研究方面，他可以说是永山政一教授之后的著名人物。这本书里面涉及了大量的理论基础知识，简明易懂。他山之石可以攻玉，我衷心希望能借助其他国家的科研成果，使我国的铝表面处理从实践模仿阶段，迅速上升至理论研究阶段，终进入理论指导实践的阶段。

本书翻译过程中，余泉和先生做了大量实际工作，赵正平先生也付出了巨大的努力。由于这些年的技术进步和本人水平有限，故特邀QUALICOAT中国主席、广亚铝业集团总工程师潘学著先生写了关于丝状腐蚀的译注，特邀QUALISINO首席代表、杭州集德表面技术有限公司总经理李琰写了电解抛光部分的译注，在这里一并表示衷心感谢。

本书理论性较强，适合坐下来静读、精读，国内类似的书似乎只有朱祖芳老师翻译过的一本日本川合慧先生的《铝阳极氧化膜电解着色及其功能膜的应用》。希望这本书能对致力于理论研究的同仁有所帮助。

史宏伟

2018.2.14

于佛山