常用的铝合金表面黑色氧化处理是将铝在硫酸电解液中通过电流的作用，进行阳氧化，在铝表面形成一薄层约10微米左右的氧化膜，再用黑色有机染料配制成的染色液进行染色处理。

因为人工形成的这种氧化膜有许多肉眼看不到的小孔隙，黑色素可以进入所有孔隙，就使原本是银白色的铝表面变成了黑色。

为了达到黑色哑光，可以在氧化前行喷砂处理，以形成无光表面，经过氧化着色就成了哑光黑色。

铝合金表面黑色氧化处理是一个非常复杂过程，通过氧化可已得到各种颜色（彩色），需要用到多种化工原料，主要是各种酸，如：磷酸，硫酸，硝酸及其他的化工原料，要通过许多工序，还须加热。

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在铝合金产品应用中，黑色是一种重要的常见色调。它不仅可作大方典雅的表面装饰色，还是铝合金制备吸热材料、光学材料和零部件时必不可少的颜色。铝合金着黑色有较大的市场需求。目前铝合金着黑色多采用传统的电解着色和硬质阳氧化着色法，耗电量大，需设备及工夹具，不适用于超小型工件及结构复杂的工件。采用一种化学氧化着黑色的新技术，通过两步氧化着色，得到了结合力好、耐蚀性强、颜色鲜艳美观的铝合金黑色氧化膜。

铝合金两步法氧化发黑工艺流程：

工件→化学脱脂→碱蚀→酸蚀出光→化学氧化→发黑→封闭→干燥→成品

前处理

(1)化学脱脂

用60～65℃碱性化学脱脂液处理工件约2 min，除去工件表面的油污，以保证碱蚀均匀，防止工件产生花斑。其脱脂液配方如下：

NaOH5～6 S/L 

Na2CO320～25 g/L 

Na3PO4·12H2O10～15 g/L 

表面活性剂1 g/L

(2)碱蚀

在60℃的NaOH(ρ(NaOH)=40～50g/L)溶液中碱蚀l～2min，以除去工件表面残存的自然氧化膜及变质合金层，并调整基体表面，使之均匀一致。为了减少腐蚀过程中沉淀的氧化铝絮凝物，可采用柠檬酸铵(ρ=10g/L)作为螯合剂。

(3)酸蚀出光

用H2SO4和HNO3体积浓度分别为15～20 mL/L、3～5 mL/L的酸蚀液中和残留碱，同时溶去挂灰附着物，使工件露出光洁的活性表面。

铝合金表面氧化着色

氧化着色分两步，第1步采用传统的铬酸盐氧化工艺，对经前处理的工件及时进行化学氧化，以免再次污染或生成新的自然氧化膜，其工艺规范如下：

Na2CrO418 g/L 

Na2CO45 g/L 

NaOH4g/L 

Na3PO48g/L 

θ60～70℃ 

t10 min 

经该步处理，可得到耐蚀性基本达标的氧化膜。 

第2步为对经氧化处理的工件着黑色。该步工艺配方采用某过渡金属化合物A为着色剂，KMnO4为氧化剂，NiSO4为催化剂，并加HNO3调节pH值为5左右。工件在80～90℃处理约8min即可。

封闭

可采用水解盐法进行封闭，在已形成的发黑膜孔隙中产生氢氧化物沉淀，将微孔堵塞。经封闭可进一步提高耐蚀性，增加光泽度。水解盐法封闭工艺规范如下：

NiSO4 4～5 9/L 

NaAc·3H2O4～6g/L 

CoSO4·7H2O0.5～0.8g/L 

H3BO34～5 9/L 

pH值4～6 

θ80～85 ℃ 

t15～20 min

膜层主要性能评价指标

因采用两步氧化成膜，该配方在较大试验范围内均可得到耐蚀性好的氧化膜，故确定正交评分及检验标准时着重选用了膜层色度、均匀度、附着力三个指标(见表1)。表中，均匀度由显微镜(100目)观察，用同样面积内膜上小坑或突起的多少计分；附着力以脱脂棉力度均匀地擦拭膜表面至露基底的次数计分。综合评分z由公式计算。

小结

利用该铝合金化学发黑新技术对经碱性铬酸盐氧化液处理后的铝合金化学着色，得到了颜色鲜艳、结合力好、耐蚀性强、有很好的装饰及防蚀效果的黑色氧化膜。且该法耗电量低，设备简单，投资小，操作简便，便于批量生产，尤其适用于形状复杂的铝合金工件表面着黑色，具有较好的应用前景。