铝氧化封孔工艺
不一样的铝阳极氧化封孔工艺
不一样的铝阳极氧化封孔工艺
我们都知道铝阳极氧化后需要进行封孔操作,封孔工艺从温度上来说,又分为:高温封孔、中温封孔和冷封孔。
其中高温封孔是比较受人欢迎,以及得到广泛认可的。
那么,高温封孔有什么特点,有没有其他封孔方法呢?
高温封孔又分为沸水封孔和蒸气封孔,我们先来了解下热水封闭。
该方法的主要原理是在热水中加入ht800高温封孔剂,使氧化膜的表面和孔壁的氧化铝在热水中发生水化反应,之后生成水合氧化铝,这样就可以增加氧化膜的体积。
这样一来,就可以实现封孔的要求。
对于工业铝型材氧化加工而言,热水封闭的技术条件主要包括有:温度维持在95~100℃,pH值5.5-到6之间,时间为10到30分钟。
然后是蒸气封孔。
相比较来说,这种方法比第一种的效果要更好一点,它不用添加ht800高温封孔剂等,但是成本也会高一些。
通常情况下,这种封闭方法主要是应用于工业铝型材氧化加工中对于封闭要求较高的场合中,比如一些装饰性零件等。
蒸汽封闭的技术条件主要为:温度为100到110℃,压力应控制在0.05到0.1 MPa 之间。
最后一种是盐溶液封闭方法。
其实,使用这种方法来封闭的话,那么我们可以根据需要选择不同的化学物来进行封闭,比如重铬酸盐封闭,或者是水解盐类的封闭。
通常情况下,水解盐封闭法主要是应用于工业铝型材氧化加工着色后的封闭处理。
它的原理就相当于用其他的化学物质来堵塞阳极氧化膜孔,起到封闭作用
铝阳极氧化封孔工艺使用十分广泛,它能保护氧化膜,防止阳极氧化染色掉色,曾强耐磨性等,是阳极氧化后非常重要的一道工序。
铝阳极氧化工艺基本原理
铝阳极氧化工艺基本原理概述铝阳极氧化是一种将金属铝表面产生一层氧化膜的工艺,以提高铝的表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性和增加装饰效果的方法。
本文将介绍铝阳极氧化的基本原理及其工艺流程。
基本原理铝阳极氧化的基本原理是通过控制电流和电压,将铝制品作为阳极,在电解液中进行电解,形成一层氧化膜。
牺牲阳极的过程中,阳极氧化的速度与阳极表面的阳极氧化电流密度成正比。
在电极表面生成的氧化膜往往是多孔的,并具有较高的硬度和耐腐蚀性。
铝阳极氧化的工艺流程一般包括预处理、阳极氧化、封孔和染色四个步骤。
1. 预处理预处理步骤主要包括清洗和脱脂。
清洗的目的是去除表面的灰尘、油脂和其它杂质,以保证铝制品表面干净。
脱脂则是为了去除表面的油脂和有机物,以提高阳极氧化的效果。
2. 阳极氧化阳极氧化是铝制品在电解液中进行的过程。
通常选用硫酸、硫酸铬或硫酸加氧化剂等成分的电解液。
在电解液中,铝制品作为阳极,电流通过时,在阳极表面形成一层氧化膜。
氧化膜的厚度可以通过调节电压和电流密度来控制。
氧化膜形成后,需要进行封孔处理。
封孔是为了填充氧化膜中的孔隙,提高氧化膜的密度和耐蚀性能。
常用的封孔方法有热水封孔、镉封孔和镍封孔等。
4. 染色染色是为了提高铝制品的装饰效果。
染色的目的是通过染料渗入氧化膜中,使其具有不同的颜色。
常用的染料有有机染料和无机染料。
染色后还需要进行密封处理,以保持染色层的稳定性。
应用领域铝阳极氧化工艺广泛应用于航空航天、电子、化工、建筑等行业。
其具有增强铝制品表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性的特点,因此可以应用在飞机零部件、电子设备外壳、建筑装饰材料等领域。
铝阳极氧化是一种通过电解液中进行电解反应,在铝制品表面形成一层氧化膜来提升铝制品性能的工艺。
工艺流程包括预处理、阳极氧化、封孔和染色等步骤。
铝阳极氧化在航空航天、电子、化工、建筑等行业中有着广泛的应用。
通过铝阳极氧化,可以提高铝制品的耐磨性、耐腐蚀性和装饰效果,满足不同领域中的需求。
铝合金阳极氧化封孔论文
摘要:阳极氧化技术已成为铝合金延长使用寿命和扩大应用范围不可缺少的关键,并且通过封闭处理能提高膜层的耐腐蚀性,耐磨性,耐磨性以及绝缘性。
本文采用硫酸阳极氧化法制备氧化膜,并进行不同方法的封孔处理,然后讨论封闭处理对铝合金阳极氧化性能的影响。
主要通过调节温度、时间、PH值来研究封闭处理对阳极氧化性能的影响。
由于氧化膜的耐腐蚀性是决定铝合金阳极氧化的最佳工艺指标,因此主要对氧化膜的耐腐蚀性和耐磨性进行检测。
实验得出封孔处理影响阳极氧化膜耐腐蚀性的主要因素是温度,其次是时间,PH值影响最小。
封孔后氧化膜的耐腐蚀性和耐磨性都有了显著提高,而且与基体结合良好。
关键词:阳极氧化,铝合金,封孔处理,耐腐蚀性第一章1铝合金阳极氧化及封闭处理概述(1)铝合金阳极氧化以铝或铝合金制品为阳极,置于电解质溶液中进行通电处理,利用电解质作用使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝及铝合金的阳极氧化处理。
经过阳极氧化处理,铝表面能生成几个微米——几百个微米的氧化膜。
比起铝合金的天然氧化膜,其耐蚀性、耐磨性和装饰性都有明显的改善和提高。
(2)封闭处理金属封闭处理是弥补表面阳极氧化膜上高孔隙率和高吸附能力的缺陷重要措施,因此氧化膜是否进行染色处理,均应及时进行封闭处理,以提高零部件的抗腐蚀性、耐晒性、耐磨性和绝缘性。
封闭处理技术包括:重铬酸盐封闭法、水和封闭法、水解封闭法和有机封闭法。
1.1铝合金阳极氧化1.1.1铝合金阳极氧化机理以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中,利用电解作用,使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝及铝合金的阳极氧化处理。
铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。
当电流通过时,将发生以下的反应:在阴极上,按下列反应放出H2:2H++2e→H2 在阳极上,4OH–4e→2H2O+O2,析出的氧不仅是分子态的氧(O2),还包括原子氧(O),以及离子氧(O-2),通常在反应中以分子氧表示。
作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化,形成无水的12O3膜:4A1+3O2=2A12O3+3351J应指出,生成的氧并不是全部与铝作用,一部分以气态的形式析出。
铝合金氧化膜的铝溶胶封孔工艺研究
铝合金氧化膜的铝溶胶封孔工艺研究孙玉凤;周琦;赫先醒;才庆魁【摘要】用铝溶胶对铝合金阳极氧化膜进行封孔处理是无铬、无氟并且无重金属的绿色环保新技术.通过双因素的方差分析和极差分析研究了异丙醇铝溶胶封闭膜耐酸性溶液腐蚀、耐盐雾和封闭膜的染色性能.通过正交试验研究了硝酸铝溶胶的染色性和耐酸性点滴液腐蚀的性能.试验在室温下,用低浓度且pH小于5的能稳定保存的两种铝溶胶进行的,封闭后膜层未经水洗,该工艺具有耗能小,封闭工艺简单的优点.试验结果表明,异丙醇铝溶胶的封闭膜性能优于硝酸铝溶胶膜,两种溶胶封闭膜耐酸性介质的腐蚀性能都优于蒸馏水封孔.%Chromium-free, fluorin-free and heavy metal-free aluminium sols sealing a new environmental-friendly green technology was used for sealing Al alloy anodized film. Corrosion resistance in acid solution and in salt spray and dyeing property of the film sealed by aluminium isopropoxide sol were studied by range and variance analyses. Corrosion resistance in acidic dropping test and dyeing property of the film sealed by aluminium nitrate sol were also studied by orthogonal test. All the experiments were carried out at room temperature and in lower concentration,lower pH sols( <5 for keeping the sols stable) ,and the sealed film neednt water rinsing, so this technology was simple and with lower energy consumption. Comparing the twosols,properties of the film sealed by aluminium isopropoxide sol is better than that by aluminium nitrate sol, and corrosion resistance of the film sealed by aluminium sols was superior to that by distilled water.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2011(033)007【总页数】4页(P10-12,43)【关键词】异丙醇铝;硝酸铝;溶胶;封孔;铝合金【作者】孙玉凤;周琦;赫先醒;才庆魁【作者单位】沈阳理工大学环境与化学工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学环境与化学工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学环境与化学工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳大学辽宁省先进材料制备技术重点实验室,辽宁沈阳110044【正文语种】中文【中图分类】TQ153.6铝溶胶可以封闭铝合金的阳极氧化膜,该方法已逐渐被认为是一种很有发展前途的有望替代重铬酸盐封孔方法[1-2]。
铝阳极氧化膜中温封孔工艺研究
铝阳极氧化膜中温封孔工艺研究摘要:本文主要研究铝阳极氧化膜中温封孔工艺,首先介绍了铝阳极氧化的原理和常见的封孔方法,然后针对中温封孔工艺,对温度、时间和浸泡液成分等影响因素进行了分析和实验研究,最后对比了不同的封孔工艺,得出了最优的中温封孔工艺参数。
本研究结果对进一步提高铝阳极氧化膜封孔质量,提高铝阳极氧化工艺效率具有一定的参考价值。
关键词:铝阳极氧化膜、封孔工艺、中温、参数优化正文:一、前言铝膜阳极氧化是一种常见的表面处理方法,可用于提高铝件的耐腐蚀性、硬度和美观度。
然而,阳极氧化后的铝膜表面会有许多微小的氧化孔,在实际使用中容易引入水分和杂质,降低铝件的使用寿命。
为了解决这个问题,需要对氧化孔进行封孔处理。
封孔工艺的好坏直接影响着铝膜的质量和使用寿命。
传统的封孔方法主要有热水封孔、镉盐封孔、冷封孔等,但这些方法都存在一些问题,如热水容易腐蚀铝膜,镉盐含有重金属,环保问题需要考虑,而冷封孔的封孔质量和密度较低。
因此,中温封孔工艺受到了越来越多的关注。
二、中温封孔工艺的优点和影响因素中温封孔工艺主要通过在一定的温度下浸泡铝件,利用浸泡液中的物质填充氧化孔,达到封孔目的。
相比传统的封孔方法,中温封孔工艺具有以下优点:封孔效果好、封孔密度高、操作简便、环保等。
同时,中温封孔的封孔质量和效率受到多个因素的影响,如封孔温度、封孔时间、浸泡液成分等。
三、实验设计和结果分析本研究通过实验方法,研究了中温封孔工艺的最优参数。
实验设定了不同的封孔温度、时间和浸泡液成分,对封孔效果进行比较。
实验结果表明,在70℃的温度下,浸泡时间为30分钟,浸泡液成分为稀硝酸和氟化钠的混合液时,铝膜氧化孔的封孔质量最好,封孔密度最高。
四、结论中温封孔工艺是一种有效的铝膜封孔方法。
通过本研究,我们得出了最优的中温封孔工艺参数,为进一步提高铝膜阳极氧化质量和工艺效率提供了有益的参考。
未来的研究可以从封孔液成分的优化和浸泡时间的控制等方面深入探讨。
一种铝合金表面阳极氧化-封孔的处理方法[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610603705.1(22)申请日 2016.07.28(71)申请人 关亚玲地址 610000 四川省成都市锦江工业园区三色路269号(72)发明人 关亚玲 (51)Int.Cl.C25D 11/08(2006.01)C25D 11/24(2006.01)(54)发明名称一种铝合金表面阳极氧化-封孔的处理方法(57)摘要本发明涉及一种铝合金表面阳极氧化-封孔的处理方法,属于金属表面处理技术领域。
步骤:对铝合金的表面预处理;对得到的铝合金在电解液中通过阳极氧化形成氧化膜,所述的电解液的组成是硫酸130~160g/L、纳米SiO 2 1~6g/L、水性丙烯酸树脂0.5~2g/L和硝酸铈0.5~2g/L;再经过二次表面封闭处理后,经过水洗、风干处理,得到铝合金。
本发明的处理方法得到的铝合金经过阳极氧化、二次封闭处理,具有耐腐蚀性能好的优点。
权利要求书1页 说明书4页CN 105970268 A 2016.09.28C N 105970268A1.一种铝合金表面阳极氧化-封孔的处理方法,其特征在于,包括如下步骤:第1步,对铝合金的表面预处理;第2步,对第1步得到的铝合金在电解液中通过阳极氧化形成氧化膜,所述的电解液的组成是硫酸130~160g/L、纳米SiO 2 1~6g/L、水性丙烯酸树脂0.5~2g/L和硝酸铈0.5~2g/L;第3步,对第2步处理后的铝合金在封闭槽中进行第一次封闭处理,采用的第一封闭液的组成是:柠檬酸2~5g/L,硝酸铬2~3g/l,磷酸三钠0.4~0.8g/l,EDTA-Na 2 0.5~0.8g/l,硫酸镍0.02~0.04g/l;第4步,对第3步处理后的铝合金进行第二次封闭处理,采用的第二封闭液的组成是:水性丙烯酸树脂40~45g/l,非离子表面活性剂0.5~1g/l,纳米SiO 2 8~12g/l,仲辛基酚聚氧乙烯醚3~5g/l;第5步,再经过水洗、风干处理后,得到铝合金。
封孔处理
2010年4月22日 星期四 8:53AM
铝阳极氧化与染色技术
一、表面与处理
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铝阳极氧化与染色技术
四、封孔处理
为了提高铝件质量和染着色牢固,着色后必须将氧化膜层的微细孔隙予以封闭,经过封闭处理后表面变的 均匀无孔,形成致密的氧化膜。染料沉积在氧化膜内再也擦不掉,且经封闭后的氧化膜不再具有吸附性,可 避免吸附有害物质而被污染或早期腐蚀,从而提高了阳极氧化膜的防污染、抗蚀等性能。常用的着色后的封 孔方法有水合封孔、无机盐溶液封孔、透明有机涂层封孔。
(一)水合封孔
水合封孔包括沸水封孔和常压、加压蒸汽封孔。
1、水合封孔的原理
铝的阳极氧化膜在水中有两种形式的反应;一是,在80度以下,pH<4的水中,与水结合成拜耳体三水合 氧化铝,这种结合仅是物理结合,过程是可逆的。另一种是在80度以上的中性水中,氧化铝与水化合成波米 体型的一水合氧化铝,这就是通常所指的水合封孔的反应过程,由于一水合氧化铝的密度(3014kg/立方 米)比氧化铝(3420kg/立方米)的小,体积增大33%左右,堵塞了氧化膜的孔隙。
中国铝阳极氧化与染色网
二、阳极氧化处理
三、染色处理
四、封孔处理
pH值 时间/min
6±0.5 20-30
(1)槽液pH值:一般情况下,在硫酸酸化的沸水里封孔,溶液的pH值总是向碱性增加方向变化,控制办 法多采用添加缓冲剂,例如在封孔液中加入磷酸氢胺0.003-0.03g/L+硫酸0.006-0.015ml/L。
(3)添加剂:在沸水中加入某些添加剂如无水碳酸钠、氨、三乙醇胺等,可增强封孔效果,提高膜层的抗 蚀性,甚至相当或超过蒸汽封孔。
铝阳极氧化膜的封闭处理
铝阳极氧化膜的封闭处理铝阳极氧化膜具有很高的孔隙率和吸附能力,容易受污染和腐蚀介质浸蚀,因此,氧化膜无论着色与否,用于何场合,都必须进行封孔处理。
其目的是提高耐蚀性、提高抗污染能力和固定色素体。
封孔处理的方法很多,按其作用机理可分为三种:(1)利用水化反应产物体积膨胀而堵塞孔隙,如沸水法、蒸汽法。
(2)利用盐的水解作用吸附阻化封闭,如无机盐封孔(含高温法和常温法)。
(3)利用有机物屏蔽封孔,如浸油、浸漆、电泳涂漆、喷粉等。
其中(1)(2)法用得最广。
为节省能源,利用吸附阻化的常温封孔法已占主导地位。
一、高温封孔工艺高温封孔是将具有很高化学活性的非晶质氧化膜变成化学钝态的结晶质氧化膜的讨程。
水化反应在常温和高温下都能进行,水化反应结合水分子的数目为1个~3个,依反应温度而定,水温低于80℃时发生。
这种水化氧化膜稳定性差,具有可逆性,水温愈低可逆性愈大。
当水温>80。
C,而接近沸点时发生:这种大晶体的水化氧化铝是稳定而不可逆的,在腐蚀环境中勃姆石比三羟铝石稳定,所以高温封孔水温一定要达到95℃以上才好。
被水化的结晶氧化膜体积膨胀,将膜孔堵塞。
加有金属盐的高温封孔除水化反应外,还有金属盐的水解作用。
例如加镍、钻盐者有金属氢氧化物;加重铬酸盐者则有[A1(OOH)Cr04]和[A1(OH)Cr2O7]。
1.高温封孔工艺规范(见表9—3—28)表9—3—28高温封孔工艺规范2.影响高温封孔质量的因素(1)温度。
封孔温度愈高,水向膜孔扩散快,氧化膜水化反应速度快,封闭效果好。
一定要达到95℃以上。
(2)水质。
微量杂质会毒化水化反应(即抑制水化反应),导致封孔失效。
水纯度愈高封闭质量愈好。
电阻为60Ω~l04Ω的去离子水较适合,最有害的杂质是S042-,C1-、P043-,F一、Si042-,允许含量分别为100mg/L、50mg/L、15mg/L、5mg/L、5mg/L以下,每周要更换一次纯水。
(3)封孔时间。
铝合金氧化膜的封孔
铝合金氧化膜的封孔
1.铝合金氧化膜封孔的定义
铝阳极氧化之后对氧化膜进行的物理或化学处理过程,以降低氧化膜的孔隙率和吸附能力,以便把染料密封在微孔中,同时提高膜的耐蚀性、耐磨等性能。
在建筑行业世界各国对氧化膜的封孔基本上采用高温蒸汽法、冷封孔、电泳涂装法三种工艺,但目前中温封孔有扩大的趋势。
从封孔原理来分主要有水合反应、无机物填充或有机物填充三大类。
2.热封孔工艺
a.沸水封孔:在接近沸点的纯水中(温度95度以上,去离子水),通过氧化铝的水合反应将非晶态的氧化铝转化成水合氧化铝,由于水合氧化铝比原来的体积大了30%,体积膨胀使的氧化膜的微孔填充封闭。
b.高温蒸汽封孔:原理和沸水封孔一样,优点:速度快、水质的依赖性小、少出现白灰、褪色风险小。
设备需要密闭来保证温湿度,一般温度115~120度,压力在0.7~1atm为佳,成本高!
3.冷封孔工艺
冷封孔是我国最常用最基本的封孔技术,操作温度20~25的室温,时间和热封孔比缩短一半,是依靠微孔中的沉积的填充物来进行封孔的,最成熟的工艺为氟化镍为主成分的冷封工艺。
冷封孔完成后要进行热水陈化后(60~80度去离子热水,10~15分钟)处理来改性,避免产品出现高温微裂。
4.中温封孔工艺
针对热封和冷封工艺的缺陷开发出无机盐中温封孔技术,主要包括铬酸盐封孔、硅酸盐封孔和乙酸盐封孔。
a.铬酸盐封孔:可提供良好的防腐蚀作用,尤其用于压铸铝合金和高铜铝合金(PH6.32~6.64,大约10min)
b.硅酸盐封孔:由于硅酸盐封孔后常常发生白灰或者变色,目前除非特殊需要不用此工艺
c.乙酸镍封孔:封孔品质比较好,在北美用得较多,我国除有机染色的小部件采用外,其他基本不用。
铝型材阳极氧化时封孔工艺优化与封孔槽的维护
铝型材阳极氧化时封孔工艺优化与封孔槽的维护铝材常温封孔质量的影响因素有:封孔液中的封孔物质镍盐、氟离子、封孔添加剂及其含量,这3个因素是决定铝材封孔质量效果的关键性因素:溶液的PH 值、温度和封孔时间是影响铝型材封孔质量的重要条件因素;而提高槽液的洁净度、减小杂质的含量是铝材封孔质量的重要保证、经过试验表明,保证铝材常温封孔质量适宜生产工艺条件很重要。
封孔工艺的优化工艺流程一般工业上均采用如下的生产工艺流程:常温脱脂→水洗→碱蚀→水洗→水洗→出光→水洗→水洗→阳极氧化→二次水洗→封孔→二次水洗2.2实验材料与仪器试验用铝合金材料为6063型材料,所用试剂和药品均为一般工厂所用,封孔添加剂为笔者试验研究配制而成。
1.硫酸浓度优化:生产实践表明,当其它工艺条件不变时,随着硫酸浓度的增大,阳极氧化过程中硫酸对氧化膜的溶解作用明显加强,氧化膜孔锥度加大,封孔变得困难,因而封孔时间需要适当延长。
一般情况下,硫酸浓度超过185g/L 即对厚膜的染斑试验产生明显影响,但硫酸溶度过低,阳极氧化膜着色性能不佳,故实际生产中,需要权衡控制在合理范围内。
2.镍离子溶度优化:封孔是通过镍离子进入氧化膜孔、水解沉淀得以实现的。
镍氟体系常温快速封孔的机理是溶解一沉积反应,反应产物(塞孔物质)主要由Ni(OH)、A1OOH、AlF3组成,是金属盐的水解沉积、水化反应和形成化学转化膜三种作用的综合结果。
镍离子填充速度直接影响封孔速度,其含量对封孔质量影响很大,镍离子溶度越高,封孔质量越好。
但是常温封孔对坯料挤压色差掩盖作用十分有限,含量过高氧化膜底色发青,色差明显。
故镍离子浓度控制在1.0~1.3g/L为宜,实际生产中镍离子在0.9g/L以上即可保证封孔质量。
3.氟离子溶度优化:氟离子对氧化膜起电中和作用,膜表面电性转负,有利于镍离子向孔内扩散和水解。
另一方面,氟离子半径小,可以吸附在膜孔内,与孔壁的氧化膜反应生成氟铝络合物,从而使孔内铝离子积累和pH升高,有利于Ni向膜孔内表面的迁移和水解,生产实践表明,氟离子浓度在0.3~0.6g/L为宜,过高易起粉,过低则封孔不良。
铝封孔工艺的分类
铝封孔工艺的分类
我们从温度上来说,铝的封孔工艺分为高温封孔、中温封孔和冷封孔工艺。
其中它们的组成成分有些许不同,所以从成分上来说封孔工艺也有其他的种类划分。
铝氧化膜是多孔性膜,无论有没有着色处理,在投入使用前都要进行封闭处理,这样才能提高其耐蚀性和耐候性。
处理的方法有三类,即高温水化反应封闭、无机盐封闭和有机物封闭等。
(1)高温水封闭
这种方法是利用铝氧化膜与水的水化反应,将非晶质膜变为水合结晶膜:
水化反应在常温和高温下都可以进行,但是在高温下特别是在沸点时,所生成的水合结晶膜是非常稳定的不可逆的结晶膜,因此,最常用的铝氧化膜的封闭处理就是沸水法或蒸汽法处理。
该方法经过ht441封孔前处理剂和ht453封孔后保护剂处理后,其抗uv性、耐蚀性已经耐磨性都会大大增强。
(2)无机盐封闭
无机盐法可以提高有机着色染料的牢度,因此在化学着色法中常用。
此类方法常用于中温封孔剂和常温封孔剂中,以各种盐类堵塞阳极氧化膜孔,达到固色封孔的效果。
①醋酸盐法
②硅酸盐法
(3)有机封闭法
这是对铝氧化膜进行浸油、浸漆或进行涂装等,由于成本较高并且增加了工艺流程,因此不大采用,较多的还是用前述的两类方法,并且以第一种高温水合法为主流。
可以看出,不同封孔方法适用于不同的生产要求的铝材。
各种封孔剂中的成分也是甄别选择的要点,厂家需要清楚自己产品的特点要求。
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铝氧化封孔工艺
铝氧化封孔工艺铝氧化封孔工艺为了提高铝件质量和染着色牢固,着色后必须将氧化膜层的微细孔隙予以封闭,经过封闭处理后表面变的均匀无孔,形成致密的氧化膜。
染料沉积在氧化膜内再也擦不掉,且经封闭后的氧化膜不再具有吸附性,可避免吸附有害物质而被污染或早期腐蚀,从而提高了阳极氧化膜的防污染、抗蚀等性能。
常用的着色后的封孔方法有水合封孔、无机盐溶液封孔、透明有机涂层封孔。
(一)水合封孔水合封孔包括沸水封孔和常压、加压蒸汽封孔。
1、水合封孔的原理铝的阳极氧化膜在水中有两种形式的反应;一是,在80度以下,pH<4的水中,与水结合成拜耳体三水合氧化铝,这种结合仅是物理结合,过程是可逆的。
另一种是在80度以上的中性水中,氧化铝与水化合成波米体型的一水合氧化铝,这就是通常所指的水合封孔的反应过程,由于一水合氧化铝的密度(3014kg/立方米)比氧化铝(3420kg/立方米)的小,体积增大33%左右,堵塞了氧化膜的孔隙。
2、影响沸水封孔的原因(1)时间、温度:在其他条件相对一致的前提下,随封孔时间的延长,膜层结合水量增加,抗蚀性提高;随封孔温度的升高,水化程度提高,抗蚀性增强。
(2)pH值、水质:一般在pH值为5.5-6.5的封孔液中封孔,膜层不但有良好的抗蚀性而且耐磨性最好。
对水中的杂质含量应加以控制:硫酸根离子<250mg/kg,氯离子<100mg/kg,硅酸根离子<10mg/kg,磷酸根离子<5mg/kg,氟离子<5mg/kg。
最好用纯水,其电阻率为5×10Ω·cm。
(3)添加剂:在沸水中加入某些添加剂如无水碳酸钠、氨、三乙醇胺等,可增强封孔效果,提高膜层的抗蚀性,甚至相当或超过蒸汽封孔。
水合封孔的另一种方法是蒸汽封孔,其所处理的氧化膜抗蚀性、耐磨性与蒸汽压力和封孔时间有关。
一般随压力升高、时间延长、抗蚀性提高、耐磨性降低。
3、沸水、蒸汽封孔工艺蒸汽(常压、加压)封孔的效果比沸水封孔好,但需用高压容器或专用蒸箱,因此蒸汽封孔特别是加压蒸汽封孔只能用于小型制品的处理,不适合大型制品和流水线生产使用。
(1)槽液pH值:一般情况下,在硫酸酸化的沸水里封孔,溶液的pH值总是向碱性增加方向变化,控制办法多采用添加缓冲剂,例如在封孔液中加入磷酸氢胺0.003-0.03g/L+硫酸0.006-0.015ml/L。
(2)入槽封孔的制品必须清洗干净,为避免氧化膜产生裂纹,封孔前的清洗使用温水。
(3)封孔制品应与槽体金属绝缘,为防止封孔液的大量蒸发,可用φ70mm的尼龙塑料球覆盖液面。
(二)金属盐溶液封孔在金属盐溶液中封孔,既发生氧化膜的水化反应,又存在着盐类水解生成氢氧化物或是金属离子与染料分子反应生成新的金属络合物在膜孔隙中沉淀析出的过程,它们共同作用使孔隙封闭。
这种处理方法也称为沉淀封孔。
某些镍盐溶液使用较为经常,它的封孔效果好。
在封孔过程中,镍盐被膜吸引水解生成氢氧化物,由于镍的氢氧化物量少,几乎无色,所以不影响膜的本色,特别适用于着色膜的封孔。