杏彩体育:【激光课堂】第五期 阳极氧化铝激光打黑分析

　　上节课我们介绍了不锈钢激光打彩，这节课，我们介绍一种应用更为广泛的激光工艺——阳极氧化铝激光打黑。介绍阳极氧化铝材料的性质以及设计实验探究阳极氧化铝打黑的原理。

　　阳极氧化铝，是指在特定的电解液和工艺条件下，使铝制品表面电解形成一层氧化物薄膜，从而改变普通铝材料的表面着色、耐腐蚀、耐酸碱、电绝缘等特性的材料。

　　阳极氧化铝是建筑材料、数码3C领域的宠儿。阳极氧化铝板幕墙在西方国家已拥有近20年的成功应用经验。近年来，阳极氧化铝单板作为一种新兴的幕墙材料在国内流行起来。比如国内最大的阳极氧化铝板幕墙项目——海南省史志馆，以及大连国际会议中心。

　　阳极氧化膜为二层结构，内层是纯度较高的三氧化二铝，为致密薄玻璃状膜，厚度约0.01~0.05mm，硬度较高；外层是含水的三氧化二铝（Al2O3·H2O）膜。

　　阳极氧化膜实质是无色透明，有纳米级多孔结构，其孔隙成锥形毛细管状，孔径自内向外变大，因此具有很好的吸附能力，易染成各种颜色。

　　在实际加工中，使用激光对阳极铝材料表面进行打黑标记，用于产品的识别、防伪、统计以及追溯是最为广泛的。

　　取两片相同样品，其中1#未进行激光打黑处理，2#部分区域为经过激光打黑。对两个样品平面区域进行SEM分析对比，且对切片截面做SEM（扫描电子显微镜）对比分析。

　　对比SEM在1000X和10000X的放大图片，未发现正常阳极铝区域和经过激光打黑处理区域外观结构上有任何变化，颜色上经过激光打黑处理区域更黑一些，所以认为表面区域未被激光造成明显损伤。

　　取两片相同样品，其中1#未进行激光打黑处理，2#区域为经过激光打黑。对两个样品平面区域进行EDS（能谱仪）分析对比。

　　平面EDS，对两个样品表面各元素含量进行定量分析，对比1#及2#各两次结果，未发现元素含量有较大差别，是一致的，所以认为激光打黑过程对阳极膜未造成其发生化学反应或者某种成分的损失。

　　1，对1#及2#样品的平面SEM和截面SEM对比图片，未发现两者形状外观有差异，认为激光打黑未对阳极氧化膜造成损伤。

　　2，对1#及2#样品的平面EDS结果对比，未发现各元素占比有发生明显变化，认为激光打黑后，阳极氧化膜的化学性质未发生改变。

　　3，结合1和2的推导，激光对阳极氧化膜进行打黑处理后，外观上发生变黑的较大颜色变化，经过SEM和EDS的分析，排除宏观上发生大的结构变化和化学成分反应。根据物体变黑原理为光线被吸收无法反射，我们认为激光打黑阳极铝其原理是利用高能量密度的激光照射材料表面后，形成纳米效应，氧化物粒子大小被处理为纳米级别，这样的物质其吸光性增加，从而使得可见光照射物质从而被吸收，反射出的可见光很少，从而肉眼观察为黑色，为物理加工。