[发明专利]一种阳极氧化装置及采用该装置在酸性条件下铝粉阳极氧化的方法

权利要求书

1.一种采用阳极氧化装置，其特征在于，所述阳极氧化装置包括：

阴极槽体、分离袋和阳极，阴极槽体中盛放酸性电解液，分离袋浸入酸性电解液中，且分离袋包裹金属粉体使金属粉体不与阴极槽体接触；

所述阳极包含金属搅拌桨部件，且阳极的至少金属搅拌桨部件插入浸于酸性电解液的分离袋中。

2.根据权利要求1所述的阳极氧化装置，其特征在于，所述分离袋为滤袋或隔膜袋；

优选地，所述分离袋的孔径小于金属粉的粒径。

3.根据权利要求1或2所述的阳极氧化装置，其特征在于，所述阴极槽体的材料包括金属钛、铂、金、不锈钢或石墨中的任意一种；

优选地，所述阳极的材料包括金属钛、铂、金或不锈钢中的任意一种。

4.一种采用权利要求1-3任一项所述的阳极氧化装置进行铝粉阳极氧化的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)用分离袋包裹铝粉，使铝粉不与阴极槽体接触，并将阳极的至少金属搅拌桨部件插入分离袋中，然后放入含有酸性电解液的阴极槽体中；

(2)启动阳极的金属搅拌桨进行搅拌，并接通直流电源，进行铝粉阳极氧化；

(3)使阳极与分离袋脱离，然后将所得铝粉随分离袋取出，得到阳极氧化的铝粉；

其中，所述酸性电解液为非挥发性的酸性电解液，且pH值为3～7且不含7；

所述非挥发性的酸性电解液为硼酸、磷酸二氢铵、磷酸一氢铵、己二酸、戊二酸、富马酸、壬二酸或十六酸中的任意一种或至少两种的水溶液。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述酸性电解液的溶剂为水，且各组分的含量为：硼酸5～100g/L、磷酸二氢铵0.1-10g/L、磷酸一氢铵0.1-10g/L g/L、己二酸0.1-20g/L、戊二酸0.1-20g/L、富马酸0.1-20g/L、壬二酸0.1-20g/L和十六酸0.1-20g/L；

优选地，所述酸性电解液的溶剂为水，且各组分的含量为：硼酸30～80g/L、磷酸二氢铵1-5g/L、磷酸一氢铵0.5-5g/L、己二酸0.5-10g/L、戊二酸0.5-10g/L、富马酸0.5-10g/L、壬二酸0.5-10g/L和十六酸0.5-10g/L。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述分离袋为滤袋或隔膜袋；

优选地，所述铝粉为球形铝粉、片状铝粉或不规则铝粉中的任意一种或至少两种的组合，优选为片状铝粉；

优选地，所述铝粉的粒径为1～100μm；

优选地，所述片状铝粉的厚度优选为50～500nm。

7.根据权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，所述铝粉占酸性电解液总重量的5～50％；

优选地，所述搅拌的速率在1000rpm以下，优选400～700rpm。

8.根据权利要求4-7任一项所述的方法，其特征在于，所述铝粉阳极氧化的过程中，控制电压在10～240V，阳极电流密度为0.5～6A/100cm²，温度为30～55℃，酸性电解液的pH值在3～7且不含7，酸性电解液的电导率为100μs/cm～10ms/cm；

优选地，所述铝粉阳极氧化的过程中，控制电压在20～180V，阳极电流密度为1～5A/100cm²，温度为35～45℃，酸性电解液的pH值在3～7且不含7，酸性电解液的电导率为1ms/cm～9ms/cm；

优选地，所述铝粉阳极氧化的时间为10～50min。

9.根据权利要求4-8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将铝粉随分离袋取出，直接进行离心过滤、洗涤和干燥的步骤；

优选地，采用纯水进行洗涤，洗涤的次数优选为3～5次；

优选地，所述干燥的温度为45～80℃。

10.根据权利要求4-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)用滤袋或隔膜袋包裹铝粉，使铝粉不与阴极槽体接触，并将阳极的金属搅拌桨部件插入滤袋或隔膜袋中，然后放入含有酸性电解液的阴极槽体中；

(2)启动阳极的金属搅拌桨进行搅拌，搅拌速率在1000rpm以下，并接通直流电源，控制电压在10～240V，阳极电流密度为0.5～6A/100cm²，温度为30～55℃，酸性电解液的pH值在3～7且不含7，酸性电解液的电导率为100μs/cm～10ms/cm，进行铝粉阳极氧化10～50min；

(3)将金属搅拌桨部件从滤袋或隔膜袋中取出，使阳极与滤袋或隔膜袋分离，然后将所得铝粉随滤袋或隔膜袋取出，直接进行离心过滤、洗涤和干燥，得到阳极氧化的铝粉。

所述酸性电解液为非挥发性的酸性电解液，且pH值为3～7且不含7；

所述非挥发性的酸性电解液的溶剂为水，且各组分的含量为：硼酸5～100g/L、磷酸二氢铵0.1-10g/L、磷酸一氢铵0.1-10g/L g/L、己二酸0.1-20g/Lg/L、戊二酸0.1-20g/L、富马酸0.1-20g/L、壬二酸0.1-20g/L或十六酸0.1-20g/L。