第一版前言

铝合金的阳极氧化处理和表面涂覆技术是铝合金扩大应用范围、延长使用期限的关键，表面技术一直受到我国铝合金材料工业的特别关注，并且已经取得巨大的技术进步和工业发展。以建筑铝型材为例，20年来建筑铝型材的生产从无到有，2003年产量已经达到150万吨左右，成为世界铝型材年产量最高的国家。随着建筑铝型材的生产发展，在熔铸、挤压、模具和表面处理等工序中，技术进步最快的当数表面处理。不论是表面处理的工艺多样性、技术水平和产品质量，还是装备水平都发展到一个崭新的阶段，目前与国际先进水平的差距并不很大。

我国自20世纪80年代中期，铝型材表面处理工业从当时技术比较发达的日本和意大利等国引进开始，在引进、消化、吸收和发展的过程中，积累了丰富的工艺经验，已经形成了庞大的工业体系。时至今日不仅掌握了建筑铝型材各种表面技术的工艺，而且成套化学品和大部分设备都可以立足国内生产。我国的建筑铝型材目前已经发展成以广东南海、苏南浙北、辽鲁环渤海三个地区为中心的铝型材生产基地，占全国产量6成以上，新工艺和新设备也基本上是从这三个地区发展起来的。从生产技术的发展水平来看，我国基本上已经拥有世界上所有建筑铝型材表面处理的先进工艺和设备。铝合金板材的生产以及表面处理也发展极快，建筑用铝合金板材的喷涂和辊涂已经有了相当的规模，而且正在迅速发展之中。

为了总结20年来我国的技术发展和工艺经验，本书希望从我国生产第一线中总结引进的新技术和消化吸收的生产实践，同时为了反映和跟进我国近十余年中铝合金表面处理生产工艺方面的新发展和新变化，本书增加化学转化膜、有机高聚物涂装、硬质阳极氧化和微弧氧化、电镀、染色等内容，扩展与加强表面机械处理、化学清洗等方面的内容。为了今后在新的技术高度上有效地发展我国的铝材表面处理技术，本书希望尽量客观地介绍国外工业发展的现况和前景，力图收集国外最新的技术信息和发展方向，以避免重复落后工艺。为了便于我国技术界和学术界深入了解国内工业现况和发展的需要，本书尽可能突出国内的工业水平和研究成果，希望能够起到沟通和促进作用。

我国在20世纪80年代有过几本建筑铝型材阳极氧化和电解着色的专著，由于这个领域的技术发展和更新很快，20年来出现了许多新的内容和方向。本书尽量不重复已有的内容，避免已经过时的陈述。为此简化了阳极氧化和电解着色方法的介绍，增加了阳极氧化膜结构和生成机理的理论描述，着重于引进技术和生产经验的总结和评述。本书许多作者来自生产现场，注入本书以鲜活的内容，因此本书是我国近20年来该工业领域发展的工艺技术总结。

20世纪90年代以来，欧洲和日本的有关阳极氧化新的专著引进我国，布莱斯的《阳极氧化铝的工艺学》（The Technology of Anodizing Aluminium）第二版和第三版，维尔尼克的《铝及其合金的表面处理和精饰》（The Surface Treatment and Finishing of Aluminium and its Alloys），日本轻金属制品协会的新版（1994）《铝表面处理的理论和实践》（アルミニウム表面處理の理論と實務），川合慧的《铝电解着色技术及其应用》（アルミニウム電解カラー技術とその應用）和佐藤敏彦等的《铝阳极氧化新理论》（新アルマイト理論）等著作充实和补充了原有的技术信息和理论观点。同期有关铝表面处理的国际会议和国内外期刊都发表了不少文章，我国大批管理和技术人员走出国门实地考察，也提供了铝的阳极氧化及表面处理的最新信息，本书吸收了这方面的内容。我国“七五”重点科技攻关专题“建筑铝型材表面处理技术和阳极氧化工艺的研究”的部分研究成果及其在生产实践中形成的主要观点也已包括在本书之中。

本书共分14章，由朱祖芳安排全书的章节和内容，组织有关人员编写，在成文完稿之前与各章编撰人至少经过两个循环的研究讨论，完稿之后再由朱祖芳统一术语和审校内容。各章的主要内容以及执笔撰写人员如下。

第1章　引论　扼要介绍铝的特点及铝的腐蚀行为和腐蚀形态，铝合金系及其阳极氧化的适应性。概述铝合金的各种表面处理技术（阳极氧化、化学转化、涂装、电镀和珐琅等）以及相应的表面膜层的特点。本章由朱祖芳执笔。

第2章　表面机械处理　介绍铝合金的表面机械处理，包括抛光、磨光、喷砂、扫纹等各种表面机械处理和机械预处理的工艺特点和设备配置。本章由施瑞祥执笔。

第3章　化学抛光和电化学抛光　介绍各种化学抛光和电化学抛光槽液、工艺以及注意事项，本章内容以收集意大利等欧洲国家的技术并结合我国实践为主。本章由汪平执笔。

第4章　化学清洗和浸蚀　作为化学预处理是阳极氧化生产不可缺少的工艺环节，本章内容主要取材于欧洲的建筑铝型材阳极氧化生产的化学预处理工业技术现况，同时也注意结合我国的生产实践。本章由周军强执笔。

第5章　化学转化处理　介绍铝合金铬化、磷铬化以及无铬化学转化处理的工艺技术、工业现况和发展趋势，化学转化膜作为聚合物涂层的底层的技术要求，内容主要取材于欧洲的技术发展。本章由朱祖芳执笔。

第6章　阳极氧化与阳极氧化膜　介绍壁垒型和多孔型阳极氧化膜的阳极氧化规律和多孔膜的结构特点，理论性论述有助于对于工艺的认识与理解。本章由朱祖芳执笔。

第7章　阳极氧化工艺　以较多篇幅介绍建筑铝型材阳极氧化工艺技术的实际操作和注意事项，重点放在应用最广泛的建筑铝型材硫酸阳极氧化工艺。本章由蔡锡昌执笔。

第8章　硬质阳极氧化和微弧氧化　是工程用的阳极氧化技术。本章叙述硬质阳极氧化的工艺发展、技术要求和现况，简单介绍近年发展的硬质表面膜形成新工艺——微弧氧化的特点、工艺和技术前景。本章由朱祖芳执笔。

第9章　阳极氧化膜的电解着色　作为建筑铝合金应用最广泛的工业化着色技术，有大量专利申请，理论研究相对滞后。本章着重介绍工业化的锡盐、镍盐以及其他盐的电解着色的工艺特点和进展，对于直流与交流着色的技术发展和特点作了比较，尤其侧重于引进的电解着色工艺。本章由朱祖芳执笔。

第10章　阳极氧化膜的染色　具体介绍铝阳极氧化膜的染色工艺，较多收集和总结国内的槽液配方和工艺。本章由施瑞祥执笔。

第11章　阳极氧化膜的封孔　是保护与装饰用铝阳极氧化膜必不可少的重要措施。本章介绍国内外热封孔、冷封孔和新发展的中温封孔等封孔技术的发展、工艺、经验和理论，强调我国冷封孔的工业实践中的经验和规范。本章由朱祖芳执笔。

第12章　有机高聚物涂装工艺　是建筑铝合金蓬勃发展的新兴表面处理技术。本章介绍装饰和保护用的有机高聚物涂装技术，主要包括电泳涂装、静电粉末喷涂、静电液相喷涂的装备、工艺以及有机高聚物涂层的性能要求。本章由魏东新执笔。

第13章　铝及其合金的电镀　详细介绍铝上的电镀槽液、工艺和操作经验，重点在电镀前的化学预处理方法的技术细节及其工艺比较。本章由施瑞祥执笔。

第14章　阳极氧化膜及高聚物涂层的性能与试验方法　分别介绍铝的阳极氧化膜和聚合物涂层的性能，有关性能检测方法以及相关检验方法的我国和国际标准。本章由戴悦星执笔。

本书后有4个附录，附录1和附录2分别是“我国主要变形铝及铝合金牌号以及主要合金化元素的成分”和“我国主要铸造铝合金的牌号及主要合金化元素成分”，由朱祖芳收集整理。附录3是“铝阳极氧化槽液的化学分析规程”，由臧慕文根据原有规程审核整理。附录4是“铝阳极氧化膜及高聚物涂层的性能与试验方法的国家标准和国际标准一览表”，由戴悦星整理编写。

本书系工艺技术性著作，尽量收集国内外新近发表的文献资料和引进的先进技术。本书各章作者都是在研究、开发和生产的第一线，其中一半以上章节是已经退休的资深科技人员编写的，他们根据自身经验、知识、观点和理论会对本领域的技术提出很多看法和评论，这些评论应该是有益的，但是不可避免可能会存在偏颇之处，不当之处请学者、专家和广大读者指正，如能引起读者的注意和批评，不仅对于本书作者有益处，对于铝的表面处理的技术发展，乃至于生产工艺的进步都是大有好处的。

借此机会感谢日本永山政一教授引导进入铝阳极氧化的研究领域，感谢在日本工作期间的教研室同仁田村纮基先生、高桥英明先生、金野英隆先生等的帮助。感谢中国有色金属总公司科技部对于科技攻关和技术推广期间给予的指导和支持。诚挚感谢本书所有编撰者的努力工作，并对编撰者所在单位的领导的支持和关怀表示衷心的谢意。

承蒙日本老一辈阳极氧化学者永山政一教授、技术专家川合慧先生和日本的高桥英明教授、金野英隆教授、田中義朗先生以及意大利的Dr. Strazzi等赠与最新资料或他们的论文和著作，这对于完成本书的写作帮助极大，在此表示诚挚的谢意。

朱祖芳

2003年11月