[发明专利]一种阳极氧化装置及采用该装置在中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，阴极槽体中盛放中性电解液，分离袋浸入中性电解液中，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中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，然后放入含有中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，所述中性电解液的pH值为7；

所述中性电解液由第一组分、第二组分和可选的pH值调节剂组成；

其中，第一组分为柠檬酸、柠檬酸氢二铵、次磷酸铵或亚磷酸铵中的任意一种或至少两种的水溶液；第二组分为五硼酸铵或碳酸氢铵中的任意一种或两种的水溶液。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若第一组分和第二组分混合得到的混合溶液的pH值为7，则所述中性电解液由第一组分和第二组分组成；若第一组分和第二组分混合得到的混合溶液的pH值不为7，则所述中性电解液由第一组分、第二组分和pH值调节剂组成；

优选地，所述pH值调节剂为氨水、三乙醇胺、柠檬酸或酒石酸中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述中性电解液的溶剂为水，且各组分的含量为：柠檬酸0.1-3g/L、柠檬酸氢二铵0.1-5g/L、次磷酸铵0.1-30g/L、亚磷酸铵0.1-30g/L、五硼酸铵0.1-10g/L、碳酸氢铵0.1-2g/L；

优选地，所述中性电解液的溶剂为水，且各组分的含量为：柠檬酸0.6-2g/L、柠檬酸氢二铵0.5-3g/L、次磷酸铵0.5-10g/L、亚磷酸铵2-15g/L、五硼酸铵0.5-5g/L、碳酸氢铵0.5-1g/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，所述铝粉占中性电解液总重量的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℃，中性电解液的pH值为7，中性电解液的电导率为100μs/cm～40ms/cm；

优选地，所述铝粉阳极氧化的过程中，控制电压在15～120V，阳极电流密度为1.5～4.5A/100cm²，温度为35～45℃，中性电解液的pH值为7，中性电解液的电导率为10ms/cm～30ms/cm；

优选地，所述铝粉阳极氧化的时间为10～50min。