电解着色精简版
实验二铝的阳极氧化和电解着色
铝的阳极氧化和电解着色原理铝及其合金在大气中其表面会自然形成一层厚度为40 ~ 50 A薄的氧化膜。
后者虽然能使金属稍微有些钝化，但由于它太薄，孔隙率大，机械强度低，不能有效地防止金属腐蚀。
用电化学方法即阳极氧化处理后，可以在其表面上获得厚达几十到几百微米的氧化膜。
后者的耐蚀能力很好。
硫酸阳极氧化法所得的氧化膜厚度在5 - 20微米之间，硬度较高，孔隙率大，吸附性强，容易染色和封闭。
而且具有操作简便、稳定、成本低等特点，故应用最为广泛。
当把零件挂在阳极上，阴极用铅棒，通入电流后，发生如下反应阴极上2H+ + 2e → H2 ↑阳极上Al-3e → Al3+6OH-→ 3H2O+3O2-2Al3+ + 3O2-→ Al2O3 + 399 (卡)硫酸还可以与Al、Al2O3发生反应2Al + 2H2SO4→ Al2(SO4)3 + 3H2↑Al2O3 + H2SO4→ AL2(SO4)3 + 3H3O铝阳极氧化膜的生长是在“生长”和“溶解”这对矛盾中发生和发展的。
通电后的最初数秒钟首先生成无孔的致密层(叫无孔层，或阻挡层)，它虽只有0.01 ~ 0.015 m，可是具有很高的绝缘性。
硫酸对膜产生腐蚀溶解。
由于溶解的不均匀性，薄的地方(孔穴)电阻小，离子可通过，反应继续进行，氧化膜生长，又伴随着氧化膜溶解。
循环往复。
控制一定的工艺条件特别是硫酸浓度和温度可使膜的生长占主导地位。
必须注意，氧化膜的生成和成长过程是由于氧离子穿过无孔层与铝离子结合成氧化膜的，与电镀过程恰恰相反，电极反应是在氧化膜与金属铝的交界处进行，膜向内侧面生长。
铝阳极氧化膜的生长和溶解规律可用其电压－时间曲线来说明。
见图一、图二。
A区：在最初10秒钟内曲线直线上升，电压激剧增高，说明生成了无孔层电阻增大，这时成膜占主导，阻碍了反应继续进行。
当外电压高时，[O2-]能穿过薄的地方继续反应。
故无孔层的厚度取决于电压，即电压高时，无孔层相应增厚，反之亦然。
材料表面工程第八章
4．氧化膜对金属沉积的影响 (1) 多孔层厚度的影响： 多孔层厚度≤2m时，H+ 离子含 量很高，阴极极化并不使氧化膜着色； 多孔层厚度≤6.5m时，极化曲线 上仅出现第一和第二个阴极电流峰值， 不出现第三个峰值，氧化膜不着色； 多孔层厚度≥9m时，在三个电流
Ni盐液：青铜色系(浅青铜色、青铜色、深青铜色、黑色)； Cu盐液：红褐色系(浅红色、浅栗色、深栗色、黑色)； Sn盐液：紫褐色系(淡紫色、青铜色、深青铜色、黑色)； Pb盐液：茶褐色系； Au盐液：紫红色；Ag盐液：鲜黄绿色等。
采用周期换向电流的特殊着色法 着色的基本原理：当铝件为阳极时，则生成氧化膜； 当铝件变为阴极时，由于硫酸在阴极发生还原，产生了硫
(2)染料浸渍着色法：用有机和无机染料进行浸渍着色。
在草酸铁铵溶液里，于60℃下处理可得到金色的膜。 先在醋酸铝，后在铬酸钠溶液里浸渍可得到黄色的膜。 先在氯化亚铁，后在铁氰化钾溶液里浸渍则可得到蓝 色的膜。 先在硝酸银，后在铬酸钠；或先在硫酸铜，后在铁氰 化钾溶液中浸渍可得到红棕色的膜；
关于有机染料的着色原理有三种解释：
将一种无机染料溶于水后把膜层浸入其中染色，称一液 浸染法。若用两种无机化合物溶液交互浸渍生成着色物 沉淀，称二液交互浸染法。 一液浸染法： (NH4)2CrO4 + K2CrO4， 二液交互浸染法： Pb(Ac)2 + (NH4)2S，K2Cr2O7 + AgNO3
Cd(Ac)2 + (NH4)2S，AgNO3 + (NH4)2S
以硫酸镍-硼酸溶液为例说明电解着色机理 1．电解着色的原因
(1)由于光的散射产生颜色；(2)由于光的吸收产生颜色。
铝合金的阳极氧化及电解着色工艺
铝合金的阳极氧化及电解着色工艺铝合金阳极氧化电解着色是铝合金表面处理中重要的方法之一。
将铝合金置于适当的电解液中作为阳极通电处理，表面会生成厚度为几个至几十个微米的阳极氧化膜，氧化膜的表面是多孔蜂窝状的。
上世纪60年代，人们开始利用氧化膜的多孔性，将阳极氧化和电沉积技术相结合发明了电解着色技术。
铝合金阳极氧化电解着色技术最初起源于欧洲，由于该工艺操作简便、工艺简单、成本低廉，广泛应用于汽车、航空、造船、机械、建筑和日常生活等多方面。
我国的电解着色技术开始于上世纪80年代，一直以来都是镍盐、锡盐电解着色工艺，由于颜色单一、着色液的稳定性和分散性差等问题一直没有得到很好解决，而且随着时代的进步，工业上对电解着色的工艺条件和应用要求越来越高，为了满足市场的需要，鑫申金属研究人员一直在做着不懈的努力。
1.1铝的性能和用途铝(Afuminum)是自然界中分布最广，储量最多的元素之一，广泛分布于岩石、泥土和动、植物体内，其含量约占地壳总质量的8.2%，仅次于氧和硅，比铁(约占2.1%)、镁(约占2.1%)和钛(约占0.6%)的总和还要多川。
1854年，法国化学家德维尔把铝矾土、木炭、食盐混合，通人氯气后加热得到NaCI，AIC13复盐，再将此复盐与过量的钠熔融，得到了金属铝。
这时的铝生产工艺复杂，成本高，应用非常有限，直到1886年，美国的豪尔和法国的海朗特，分别独立地电解熔融的铝矾土和冰晶石的混合物制得了金属铝，奠定了今天大规模生产铝的基础。
一个世纪的历史进程中，铝的产量急剧上升，到了20世纪60年代，铝在全世界有色金属产量上超过了铜而位居首位，它的用途涉及到许多领域，大至国防、航天、电力、通讯等，小到锅碗瓢盆等生活用品。
它的化合物用途非常广泛，不同的含铝化合物在医药、有机合成、石油精炼等方面发挥着重要的作用。
纯的铝很软，强度不大，有着良好的延展性，可拉成细丝和轧成箔片，大量用于制造电线、电缆、无线电工业以及包装业。
铝合金电解着色方法与制作流程
本技术公开了一种铝合金电解着色方法，包括：S01，前处理：将铝合金材料表面清洗干净后在活化液中进行电解活化；S02，一次电解着色：对铝合金在一次电解着色液中进行直流电解着色，着色温度为2025℃，着色的恒电流密度为0.60.8A/dm2，着色时长为13min，采用石墨电极；S03，二次电解着色：对完成了S02步骤的铝合金在二次电解着色液中进行交流电解着色，着色温度为2025℃，着色的电流密度为0.30.6A/dm2，着色时长为813min，采用铝板电极。
本技术提供了一种能够均匀进行着色的铝合金电解着色方法，该着色方法利用两次电解着色的工艺过程，使着色层更均匀、稳定、硬度更高，且铝合金着色层最终呈现质感佳的黑色着色层，适合用于高端铝合金外观件的制备过程。
权利要求书1.一种铝合金电解着色方法，其特征在于包括如下步骤：S01，前处理：将铝合金材料表面清洗干净后在活化液中进行电解活化，所述活化液的组分含量为浓硫酸2-5g/L、磷酸40-55g/L、铬酸0.2-0.3g/L，余量为水；活化温度为65-70℃，电解时间为15-30s，电流密度为0.1-0.15 A/dm2；S02，一次电解着色：对铝合金在一次电解着色液中进行直流电解着色，所述一次电解着色液组分含量为硼酸28-32g/L、七水硫酸镍35-50 g/L、硫酸钴25-30 g/L、磺基水杨酸5-8 g/L、硫酸亚硝酸根五氨合钴2-3g/L，余量为水；利用0.1-0.5wt%稀硫酸和氨水调节pH值在4.0-4.5范围内，着色温度为20-25℃，着色的恒电流密度为0.6-0.8A/dm2，着色时长为1-3min，采用石墨电极；S03，二次电解着色：对完成了S02步骤的铝合金在二次电解着色液中进行交流电解着色，所述二次电解着色液组分含量为硫酸钴12-18 g/L、硫酸铵8-10 g/L、硼酸12-18 g/L、浓硫酸25-30 g/L、硫酸铝8-10 g/L、硫酸五氨水合钴3-5 g/L，余量为水；利用0.1-0.5wt%稀硫酸和氨水调节pH值在4.2-4.5范围内，着色温度为20-25℃，着色的电流密度为0.3-0.6A/dm2，着色时长为8-13min，采用铝板电极。
铝合金电解着色技术的研究进展
铝合金电解着色技术的研究进展摘要：目前，铝合金电解着色技术越来越被重视，铝合金电解着色技术正在向多色化、多样化、均匀化不断发展，因此对铝合金电解着色工艺的研究对于铝合金电解着色技术的发展，获得满足应用需求的着色膜至关重要，需要引起我们的重视。
基于此本文分析了铝合金电解着色技术的研究进展。
关键词：铝合金；电解着色技术；研究进展1 电解着色的类型1.1 锡盐电解着色我国和欧美国家常用的是锡盐电解着色。
锡盐着色的主要着色盐是硫酸亚锡，利用亚锡离子电解还原在阳极氧化膜的微孔中沉积而着色。
但是亚锡离子在溶液中很不稳定，极易被氧化为锡离子，而失去着色能力。
因此，锡盐着色要注意槽液的控制和添加稳定剂。
生产中通常通过提高槽液酸度，减少槽液与空气的接触，控制槽液温度，加入抗氧化剂、络合剂来改善槽液的稳定性，保持优良的着色性能。
其中，槽液酸度通常是通过加入硫酸来控制。
另外，络合剂应该选择不仅络合亚锡离子，达到稳定槽液的目的，还应络合铝离子等杂质，减轻杂质离子对于电解着色的有害影响。
锡盐电解着色抗杂质性能好，电解着色溶液分布能力强，工业控制较简单。
但是，就浅色系着色而言，锡盐着色的色差和色调比较难控制。
1.2 镍盐电解着色镍盐电解着色在日本比较普遍，早在40多年前日本人浅田太平就申请了有关交流镍盐电解着色的专利。
镍盐电解着色常用的着色盐是硫酸镍，由其提供金属镍离子，在电解过程中沉积并显色。
镍盐电解着色速度快，槽液稳定性好，并且可以满足市场上对浅色系（如仿不锈钢色、浅香摈色）的需求，但是对于槽液的杂质比较敏感。
1.3 锡-镍混合盐电解着色因为锡盐电解着色和镍盐电解着色时，单独的离子沉积各有局限性，所以在实际生产中会根据不同需要搭配使用，采用锡-镍混合盐电解着色，解决单锡盐电解着色或单镍盐电解着色中存在的各种问题，获得高质量的符合要求的着色膜。
1.4 其他盐电解着色除了上面所提到的着色盐外，还有锰盐、铁盐、铜盐、银盐和硒盐电解着色，它们都有工业应用，且它们有各自的着色特点。
锰盐电解着色(金黄色)
日记--锰盐电解着金黄色铝型材金黄色着色工艺与槽液维护铝金黄着色是一种用锰离子着色的浅色体系，容易产生色差，工艺的规范和维护管理是保证产品质量的关键。
因各厂地域，设备的差异，生产过程中应因地制宜，作出相应工艺调整。
一、金黄色着色工艺1、工艺流程：前处理---氧化---表面活化---金黄着色---封孔或电泳2、前处理注意事项，铝型材表面无明显挤压纹，无擦伤。
处理后的型材表面无灰、平滑、光洁。
3、氧化注意事项：氧化温度、时间、电流等在工艺范围内，氧化膜厚度在8um以上，膜层结构细密、透明。
4、金黄着色工艺：高锰酸钾：6—8克／升硫酸：16—24克／升金黄添加剂(水剂)：10—16克／升（开槽量）着色时间：浅色2—4分钟，深色5—8分钟着色电压：12—18V槽液温度：20 –22°c注意事项：硫酸浓度太高，易使型材上部表面产生白点，太低型材下部易出现白点；高锰酸钾太高，容易氧化，产生二氧化锰而沉淀，浪费而且影响着色，太低则着色慢；添加剂不够会加快高锰酸钾分解，影响槽液寿命；温度太高药品易氧化，太低着色慢，但温度太低也不宜直接加温，否则影响槽液使用寿命。
5、封孔和电泳：按规定工艺即可。
以上每道工序后必须将型材清洗干净，以保证下道工序正常进行。
二、金黄色槽液的维护与管理应对槽液进行定时分析，成份有变化应补充药品，将成份控制在工艺范围内。
高锰酸钾和硫酸的补充应多批次，少量添加，加药最好在生产前2小时以上，并进行槽液循环。
每生产一吨型材约消耗高锰酸钾5—6公斤，添加剂8—10公斤。
槽液应经常进行过滤，将杂质逐步除去，否则杂质太多产生黑灰并影响槽液寿命和着色颜色。
在生产时应尽量少带入前工序的液体和杂质。
＊＊特别注意：高锰酸钾不能直接接触硫酸，否则引起爆炸，必须分开存放。
电解着色资料
电解着色工艺条件对着色膜颜色的影响1，着色速度的影响因素`（1）交流电压的影响；一般在16~19V，当电压过低，难上色，当电压过高时，型材表面析氢加剧，抑制了Sn沉积反应的进行，造成着色速度的下降，严重时，氢气泡会造成氧化膜的剥落。
（2）着色液温度的影响；温度升高，着色液电导率增大，Sn沉积反应加快，然而温度升高不利Sn的稳定，这是由于Sn氧化反应随温度升高而加快，故着色温度一般控制在16~19（3）着色时间的影响；着色膜颜色随着色时间的加长而加深，并且速度加快，若着色时间过多的延长，着色膜表面就会沉积一层灰色物质。
（4）着色液PH值的影响；当PH值大于1.1时，着色速度受PH值的影响较大，随PH的减少着色速度加快。
PH值在1.0以下如果继续增加着色酸度，就会造成析氢加剧，妨碍Sn沉积反应进行，同时也影响着色膜的耐腐蚀性。
（5）SnSO浓度的影响；在实验中，SnSO4浓度小于12g/l时，着色速度随SnSO4浓度增大而加快，浓度大于13g/l后，着色速度开始变得缓慢，浓度在18g/l时，着色速度达到极限。
（6）添加剂浓度的影响；添加剂浓度影响到Sn的稳定性，着色速度不受其影响。
2，着色均匀性的影响因素（1）随外加电压升高、着色时间延长、络合剂浓度增大，着色均匀性变好。
（2）随着色液PH值增大、着色温度升高、着色液中SnSO4浓度增大，着色均匀性变差。
直流弱酸性镍盐电解着色为了均匀着色，希望高电导率的槽液，所以采取提高硫酸镍浓度的对策，但是以溶解度、槽液带出量等考虑，镍盐浓度的上限一般为100g/L，在DC电解着色时，电导率只有AC电解着色的1/2，大约是20mS/cm，在使用氟化镍的情况下，即使低浓度电怀率也高。
所以使用氟化镍可以在1/3硫酸镍的浓度下操作。
槽液保持PH值在4.5，添加硫酸和氨水可以调节PH值。
单镍盐着色斑的控制1，氧化后三次水洗的控制：1#，80~120S；2#，110~150S；3#（纯水）80~200S。
普通钢铁的电解着色
普通钢铁的电解着色(一)普通钢铁的电解着色工艺普通钢铁电解着蓝色的工艺如下：氢氧化钠(NaOH) 37.5g/L 电流密度0.2A/dm2无水亚砷酸(H3As03) 37.5g/L 处理时间2～4min氰化钠(NaCN) 7.5g/L(二)钢在铜盐溶液电解着彩色1．普通钢铁在铜盐电解液中着色工艺流程钢铁制件→除油→水洗→除锈→水洗→电解抛光→水洗→弱浸蚀(活化)→水洗→电解着色→水洗→干燥→成品。
2．电解抛光液配方及工艺条件磷酸(H3P04，85％) 63％溶液温度50～80℃硫酸(H2S04，98％) 15％电流密度10～90A／dm2铬酐(Cr03) 10％处理时间8～15min水(H20) 12％3．电解着色溶液的配方及工艺条件硫酸铜(CuS04·5H20) 0.15mol/L 溶液温度室温络合剂0.45mol/L 电流密度l0～20A／dm2稳定剂 1.50mol/L 处理时间根据需要的颜色而定溶液pH l3～13.54．工艺参数对颜色的影响(1)电解着色溶液pH值溶液在室温及电流密度为l0mA／dm2的操作条件下，溶液的pH 不同，所得的色泽也不同。
pH低于l2时，电解不上颜色，pH为12时，可以得到棕黑色；pH值为l2.5时，可以得到多种颜色，但色泽不均匀，pH为13时，才可以得到各种均匀的颜色。
见表4-14。
(2)电解着色时间的影响在同一种溶液(pH相同)、室温以及电解电流密度为10mA／dm2的条件下，电解着色的时间不同，也可以得到不同的颜色。
时间由短到长时，出现的颜色由蓝到黄再到紫色，后又再到蓝色。
见表4-15。
表4-l4溶液的pH值对着色的影响处理时间／min溶液的pH10 12 12.5 134 6 8 10 无色无色无色无色棕黑棕黑棕黑棕黑黄绿浅黄橙色橙色黄绿浅黄黄色橙黄表4-l5 着色时间对颜色的影响时间／min 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 颜色紫红紫蓝紫色黄绿绿黄黄色橙黄紫色紫红蓝色三、不锈钢电解着色的机理有人用1Crl8Ni9Ti不锈钢在100mL／L硫酸、50g／L铬酐、少量表面活性剂和少量添加剂的电解液中进行了电解着银灰色的研究，对不锈钢着色按Evans等提出的原理做了解释。
铝型材电解着色工艺规程
铝型材电解着色工艺规程1、主要方法介绍着色工艺方法分为：锡盐和锡镍混合盐槽液电解着色法（香槟色系）；镍盐电解着色工艺（香槟色系）；锰盐电解着色工艺（金黄色）和亚硒酸盐着色工艺（钛金色）等几大类。
锡盐槽液的着色电源是比较简单的普通交流着色电源，在中国和欧洲都已经广泛生产和应用。
但是锡盐槽液不容易得到稳定均匀的浅色体系。
仿不锈钢色和香槟色等浅色系的获得还是以选择镍盐电解着色法比较可靠。
在我国使用较多的是从日本引进的“住化”法，亦称直接镍盐着色法（即单镍盐着色法）。
2、工艺控制注意事项铝型材阳极氧化工序完毕，不需封孔，直接转入着色工序（不需着色处理的铝型材，可直接转入电泳工序进行处理）。
阳极氧化工序需注意，应尽量控制阳极氧化槽液的温度，严禁槽液温度超过22℃，导电大梁两端的电流应一致，保持氧化膜均匀，尽量减少因氧化工序的工艺控制不当而导致着色不均等缺陷的产生。
着色铝型材的生产在实际操作中，着色时间的控制要求精确到秒，温度范围控制±2℃,PH值控制在上下0.10之间为宜,各项工艺指标波动范围越小越好,在其他工艺参数正常的情况下，颜色的深浅根据时间确定。
一般情况下，尽量略为深一点。
因为在纯水洗（①槽）时，颜色会减浅一些。
着色槽进料时，应斜着进入，待料平稳，无气泡后，才能通电。
先进先出，以保证型材二端头的颜色一致。
通电的顺序:氧化后必须彻底清洗,然后浸入槽液中上下提升数次,并静置1min,其后接通电源并缓慢地以0.35V/S的速度从零增至所需电压,此时电流密度很快上升至最大限疫(1.5-2A/dm2)),着色硅机工作时不得断电.着色完成应立即起吊,转入下道水洗槽再对色,不可在着色槽停留,严格控制转移时间, 着色后水洗槽的PH值要求≥3.下面简单介绍几种着色方法的生产工艺参数。
二、电泳(一)电泳涂装工艺流程：1、电泳涂装工艺原理见设备平面示意图2.电泳涂装工序工艺流程：热纯水洗→纯水洗→电泳→一次水洗（RO1）→二次水洗（RO2）→沥干→固化（烘干）→冷却→下排。
铝氧化电解着色方法
铝氧化电解着色方法
铝氧化电解着色，这玩意儿超厉害！先把铝制品弄干净，就像给它洗个大澡一样。
然后放进电解槽里，哇，这就好比让铝制品去冒险。
接着通上电，看着那电流滋滋的，心里有点小紧张呢。
这时候颜色就慢慢出来啦，跟变魔术似的。
安全不？放心吧，只要操作得当，就跟玩游戏通关一样顺利。
稳定性也不错哦，不会说颜色一下子就掉了。
那啥时候用这方法呢？做门窗的时候呀，难道你不想让门窗又好看又耐用吗？做装饰品的时候也很棒，能让你的家变得美美的。
它的优势可不少呢，颜色丰富，还能防腐。
我见过一个用铝氧化电解着色做的大门，那颜色，那光泽，简直太赞啦！你说这方法牛不牛？
铝氧化电解着色方法真的超棒，值得一试！。
铜及其合金电解仿金着色工艺
铜及其合金电解仿金着色工艺
刘俊
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2003(022)002
【摘要】详细介绍了一种铜及铜合金阴极还原着仿金色工艺及其配方.探讨了该工艺的着色原理、电流密度的影响及所得着色膜层的性能.结果表明,该工艺所得的膜层呈金黄色,结晶致密,耐蚀性好.
【总页数】2页(P20-21)
【作者】刘俊
【作者单位】南方冶金学院环境与建筑分院,江西,赣州,341000
【正文语种】中文
【中图分类】TG177
【相关文献】
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3.铝和铝合金氧化膜锡盐电解着色溶液的稳定性及着色工艺的研究（下） [J], 袁国伟
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电解着色精简版
1 . 5 .2 电解着色方法1 . 5 . 2. 1 锡盐电解着色1 ) 着色工艺由于纯锡盐或镍- 锡混盐电解着色液具有良好的着色分散性, 形成的色膜色泽均匀、高雅华贵, 良好的耐晒性、抗腐蚀性和耐磨性以及着色液本身具有较强的抗污能力。
但纯锡盐或镍- 锡混合盐电解着色体系中的亚锡离子极不稳定。
即使是在pH = 1 的酸性溶液中, 也易被空气中的氧氧化为高价锡离子, 进而发生水解生成白色的锡酸沉淀。
轻则影响着色膜的质量, 重则使着色液完全失效。
所以控制的重点主要是保证亚锡离子的稳定, 另外是色调的控制。
锡盐电解着色常见方法见表5 - 1 - 40。
2 ) 镍- 锡混盐着色的工艺影响因素镍锡混合盐除着青铜色系之外, 也可着仿不锈钢色、香槟色和纯黑色。
( 1 ) 镍盐和亚锡盐的影响锡盐为主, 两者共存时由于竞争还原提高了着色速度和均匀性。
亚锡盐比单锡盐用量少且更稳定, 色调黄中透红更好看。
镍盐以20 ～25g /L 为宜, 太高色偏暗, 但是纯黑色时宜升至45 g /L。
一般亚锡盐6 ～8 g /L 为宜。
夏季取下限, 冬季用上限, 着纯黑色需升至10 ～12g /L。
( 2 ) 着色添加剂添加剂起着提高着色速度、均匀性和防止亚锡水解等三大作用。
我国自研的添加剂在稳定性、着色均匀性、消耗量和控制水平上可同国际上同类产品媲美。
着色槽不经常使用时亚锡照样会氧化水解, 故也需适当补加。
( 3 ) 硫酸: 起防止锡盐水解和提高电导的双重作用, 游离硫酸控制在15 ～20 g /L 为宜。
硫酸偏低光泽性好些, 但亚锡稳定性下降; 酸太高着色速度和光泽下降。
只有着纯黑色才升至25 g /L, 以防止表面产生氢氧化物。
( 4 ) 硼酸: 有些镍- 锡混合盐着色液添加硼酸, 它在孔内起缓冲作用, 有利于镍电沉积,提高均匀性和改善色感, 以20 ～25 g /L 为宜, 太高色偏暗。
( 5 ) 色调控制用户对色调要求不同, 需要在同槽中着出不同色调和色感。
电解着色原理
电解着色原理
电解着色原理是指通过电解的方式在金属表面形成一层氧化膜，从而改变金属表面的颜色。
电解着色一般分为两种，一种是阳极氧化电解着色，另一种是阴极氧化电解着色。
阳极氧化电解着色是将金属作为阳极，通过电解液进行电解，使阳极表面形成氧化膜。
在这个过程中，可以控制电解液的成分和电解条件，从而使氧化膜形成不同的颜色。
一般来说，氧化膜颜色的变化与氧化膜的厚度和成分密切相关。
阴极氧化电解着色是将金属作为阴极，通过电解液进行电解，使电解液中的离子在金属表面还原并形成氧化膜。
这种方法比较适用于铝和镁等活泼金属的电解着色。
在这个过程中，控制电解液的成分和电解条件同样可以使氧化膜形成不同的颜色。
总的来说，电解着色是一种简单有效的改变金属表面颜色的方法，并且不会影响金属的物理性能和化学性质。
在实际应用中，电解着色广泛应用于装饰、建筑和电子等领域。
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电解着色精简版
1 . 5 .2 电解着色方法1 . 5 . 2. 1 锡盐电解着色1 ) 着色工艺由于纯锡盐或镍- 锡混盐电解着色液具有良好的着色分散性, 形成的色膜色泽均匀、高雅华贵, 良好的耐晒性、抗腐蚀性和耐磨性以及着色液本身具有较强的抗污能力。
但纯锡盐或镍- 锡混合盐电解着色体系中的亚锡离子极不稳定。
即使是在pH = 1 的酸性溶液中, 也易被空气中的氧氧化为高价锡离子, 进而发生水解生成白色的锡酸沉淀。
轻则影响着色膜的质量, 重则使着色液完全失效。
所以控制的重点主要是保证亚锡离子的稳定, 另外是色调的控制。
锡盐电解着色常见方法见表 5 - 1 - 40。
2 ) 镍- 锡混盐着色的工艺影响因素镍锡混合盐除着青铜色系之外, 也可着仿不锈钢色、香槟色和纯黑色。
( 1 ) 镍盐和亚锡盐的影响锡盐为主, 两者共存时由于竞争还原提高了着色速度和均匀性。
亚锡盐比单锡盐用量少且更稳定, 色调黄中透红更好看。
镍盐以20 ～25 g /L 为宜, 太高色偏暗, 但是纯黑色时宜升至45 g /L。
一般亚锡盐6 ～8 g /L 为宜。
夏季取下限, 冬季用上限, 着纯黑色需升至10 ～12g /L。
( 2 ) 着色添加剂添加剂起着提高着色速度、均匀性和防止亚锡水解等三大作用。
我国自研的添加剂在稳定性、着色均匀性、消耗量和控制水平上可同国际上同类产品媲美。
着色槽不经常使用时亚锡照样会氧化水解, 故也需适当补加。
( 3 ) 硫酸: 起防止锡盐水解和提高电导的双重作用, 游离硫酸控制在15 ～20 g /L 为宜。
硫酸偏低光泽性好些, 但亚锡稳定性下降; 酸太高着色速度和光泽下降。
只有着纯黑色才升至25 g /L, 以防止表面产生氢氧化物。
( 4 ) 硼酸: 有些镍- 锡混合盐着色液添加硼酸, 它在孔内起缓冲作用, 有利于镍电沉积,提高均匀性和改善色感, 以20 ～25 g /L 为宜, 太高色偏暗。
( 5 ) 色调控制用户对色调要求不同, 需要在同槽中着出不同色调和色感。
4047铝板电解着色工艺
4047铝板电解着色工艺一、工艺介绍4047铝板是一种高强度、耐腐蚀性能优异的铝合金材料，广泛应用于航空、汽车、电子、建筑等领域。
为了提高其表面的装饰性和耐腐蚀性，常采用电解着色工艺进行处理。
二、工艺流程1. 预处理：将铝板表面的油污和氧化层清除干净，保证表面光洁度和纯度。
2. 硝酸浸泡：将铝板浸泡在硝酸溶液中，使其表面形成一层厚度约为1微米的氧化层。
3. 电解着色：将硝酸溶液中加入染料，然后将铝板放置在电解槽中进行电解着色。
通常采用交流电源，电压在10-20伏之间，电流密度控制在0.5-1安/平方分米。
根据不同的染料种类和浓度，可以得到不同颜色的着色效果。
4. 封闭处理：将着色后的铝板放入热水槽中进行封闭处理。
封闭处理可以使氧化层更加稳定，提高其耐腐蚀性和耐磨性。
5. 水洗：将封闭处理后的铝板用清水冲洗干净，去除表面的残留物。
6. 干燥：将水洗后的铝板放在通风干燥室中自然晾干。
三、工艺参数1. 硝酸浸泡时间：一般为1-2分钟。
2. 电解时间：视着色效果而定，一般为10-30分钟之间。
3. 电压和电流密度：视铝板厚度和染料种类而定，一般在10-20伏和0.5-1安/平方分米之间。
4. 染料浓度：根据不同染料种类而定，一般为0.5%-2%之间。
5. 封闭处理温度和时间：一般为95℃左右，时间为30分钟左右。
四、注意事项1. 确保铝板表面清洁干净，避免影响着色效果。
2. 控制好电解参数，避免过高或过低的电压和电流密度导致着色不均匀或氧化层不稳定。
3. 染料选择要合适，避免染料质量不佳或浓度过高导致着色效果不理想。
4. 封闭处理要充分，避免氧化层不稳定导致耐腐蚀性下降。
5. 操作时要注意安全，避免接触硝酸和染料对人体造成危害。
五、结论4047铝板电解着色工艺是一种有效的表面处理方法，可以提高铝板的装饰性和耐腐蚀性。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的工艺参数和染料种类，确保着色效果和氧化层稳定性。
硫酸亚锡电解着色相关技术内容
硫酸亚锡电解着色相关技术内容硫酸亚锡电解着色相关技术内容1、槽液成分：①、硫酸亚锡（SnSO4）：10～15g/L②、硫酸（H2SO4），CP级：20～30 g/L③、着色稳定添加剂：15～20g/L，开槽时。
（往后添加与硫酸亚锡添加量一样，同量添加）2、槽液控制：①、PH：0.8～1.0②、温度：T=20～25℃③、电压（AC）：V=14～16V④、时间：t=2～10min（随颜色而改变，黑色的话一般时间长些，10min左右）3、极板：316不锈钢板4、化验方法：锡盐电解着色槽液一、测定项目：硫酸亚锡质量浓度、游离硫酸浓度二、需要试剂及仪器：淀粉溶液（5g/l）;盐酸（密度=1.19g/l）;硫代硫酸钠标准溶液（C=0.1mol/l）;重铬酸钾标准溶液《C(1/6K2Cr2O7）=0.2500mol/l)》;碘标准溶液《C（I2）=0.05mol/l》;氢氧化钠标准溶液《c(NaOH)=1mol/l》。
PHS-2型酸度计，电磁搅拌器。
三、分析步骤：1、硫酸亚锡质量浓度取10.0ml槽液于250ml锥形瓶中，加入20ml盐酸（密度=1.19g/ml）、50ml水，混匀，滴入数滴淀粉溶液，用经标定的约C （I2）=0.05mol/l的碘标准溶液滴至试液由无色变为蓝色即为终点，读取消耗的碘标准溶液的体积（V1），按下式计算硫酸亚锡质量浓度：C=21.477V1C（I2）g/l式中，C(I2)为碘标准的物质的量浓度。
2、游离硫酸质量浓度。
取50.0ml槽液于400ml锥形瓶中，加200ml水，摇匀。
插入玻璃电极（最好在磁力搅拌下），用1mol/l氢氧化钠滴定至试液PH为2.1为终点，读取消耗的氢氧化钠标准溶液的体积（V2）.按下式计算游离硫酸的浓度。
C=0.98V2C(NaOH)C(NaOH):氢氧化钠的标准溶液的浓度。
甲基苯磺酸 电解着色
甲基苯磺酸电解着色【原创实用版】目录1.甲基苯磺酸的概述2.甲基苯磺酸的电解着色原理3.甲基苯磺酸电解着色的应用4.甲基苯磺酸电解着色的优缺点5.甲基苯磺酸电解着色的未来发展正文一、甲基苯磺酸的概述甲基苯磺酸是一种有机化合物，具有广泛的应用。
它的化学式为C8H8O3S，结构式为 Ph-SO3-CH3。
甲基苯磺酸是一种强酸，在水溶液中能发生电解离，形成阳离子和阴离子。
这些离子在溶液中能与其他物质发生反应，产生各种颜色，这种现象被称为甲基苯磺酸的电解着色。
二、甲基苯磺酸的电解着色原理甲基苯磺酸电解着色的原理是基于其分子结构中含有苯环和磺酸基团。
当甲基苯磺酸溶液中的水分子被电解时，水分子被分解为氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）。
这些离子会与甲基苯磺酸分子中的苯环和磺酸基团发生反应，形成离子复合物。
这些离子复合物具有不同的稳定性和反应性，因此会呈现出不同的颜色。
三、甲基苯磺酸电解着色的应用甲基苯磺酸电解着色技术广泛应用于染料、颜料、涂料等领域。
例如，在纺织工业中，甲基苯磺酸电解着色被用于染料的生产。
此外，它还被用于制造塑料、印刷油墨和纸张等领域。
四、甲基苯磺酸电解着色的优缺点甲基苯磺酸电解着色的优点包括：颜色鲜艳、耐候性好、稳定性高、生产成本低等。
然而，它也存在一些缺点，例如：部分颜色对环境有害、生产过程中产生废水等。
五、甲基苯磺酸电解着色的未来发展随着环保意识的增强，甲基苯磺酸电解着色的未来发展将更加注重绿色和环保。
研究人员正在努力开发新型的甲基苯磺酸电解着色技术，以减少对环境的影响。
例如，研发新型环保染料和颜料，以及改进生产工艺，减少废水排放等。
总结：甲基苯磺酸电解着色技术在多个领域具有广泛的应用，优点显著。
然而，也存在一些环境和健康方面的问题。
铝合金多色化电解着色溶液配方与极板材料的优化
铝合金多色化电解着色溶液配方与极板材料的优化
龚循飞;潘学著;陈东初;万斌;叶树林;廖柱洪
【期刊名称】《腐蚀与防护》
【年(卷),期】2015(0)10
【摘要】为了在单一电解质溶液中制备出彩色着色的铝合金阳极氧化膜,采用正交试验法研究了电解液成分对蓝灰色、深绿色电解着色的影响规律,优化了可以满足同时制备多种彩色电解着色氧化膜要求的典型电解质溶液,还研究了极板材料与极板分布对着色均匀性的影响.结果表明,选择组成为4～5 g/L硫酸亚锡、12 g/L硫酸镍、16～20 g/L硫酸的电解质溶液可以满足多色化着色的要求,采用锡板替代不锈钢可以避免极板产生白色粉末问题,双阴极板布局有利于提高电解着色均匀性.【总页数】5页(P968-971,977)
【作者】龚循飞;潘学著;陈东初;万斌;叶树林;廖柱洪
【作者单位】佛山科学技术学院理学院,佛山528000;江铃汽车股份有限公司工艺技术部,南昌330001;广亚铝业有限公司技术研发部,佛山528237;佛山科学技术学院理学院,佛山528000;上海民航职业技术学院,上海200232;佛山科学技术学院机电学院,佛山528000;广亚铝业有限公司技术研发部,佛山528237
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.4
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1 . 5 .2 电解着色方法1 . 5 . 2. 1 锡盐电解着色1 ) 着色工艺由于纯锡盐或镍- 锡混盐电解着色液具有良好的着色分散性, 形成的色膜色泽均匀、高雅华贵, 良好的耐晒性、抗腐蚀性和耐磨性以及着色液本身具有较强的抗污能力。
但纯锡盐或镍- 锡混合盐电解着色体系中的亚锡离子极不稳定。
即使是在pH = 1 的酸性溶液中, 也易被空气中的氧氧化为高价锡离子, 进而发生水解生成白色的锡酸沉淀。
轻则影响着色膜的质量, 重则使着色液完全失效。
所以控制的重点主要是保证亚锡离子的稳定, 另外是色调的控制。
锡盐电解着色常见方法见表 5 - 1 - 40。
2 ) 镍- 锡混盐着色的工艺影响因素镍锡混合盐除着青铜色系之外, 也可着仿不锈钢色、香槟色和纯黑色。
( 1 ) 镍盐和亚锡盐的影响锡盐为主, 两者共存时由于竞争还原提高了着色速度和均匀性。
亚锡盐比单锡盐用量少且更稳定, 色调黄中透红更好看。
镍盐以20 ～25 g /L 为宜, 太高色偏暗, 但是纯黑色时宜升至45 g /L。
一般亚锡盐6 ～8 g /L 为宜。
夏季取下限, 冬季用上限, 着纯黑色需升至10 ～12g /L。
( 2 ) 着色添加剂添加剂起着提高着色速度、均匀性和防止亚锡水解等三大作用。
我国自研的添加剂在稳定性、着色均匀性、消耗量和控制水平上可同国际上同类产品媲美。
着色槽不经常使用时亚锡照样会氧化水解, 故也需适当补加。
( 3 ) 硫酸: 起防止锡盐水解和提高电导的双重作用, 游离硫酸控制在15 ～20 g /L 为宜。
硫酸偏低光泽性好些, 但亚锡稳定性下降; 酸太高着色速度和光泽下降。
只有着纯黑色才升至25 g /L, 以防止表面产生氢氧化物。
( 4 ) 硼酸: 有些镍- 锡混合盐着色液添加硼酸, 它在孔内起缓冲作用, 有利于镍电沉积,提高均匀性和改善色感, 以20 ～25 g /L 为宜, 太高色偏暗。
( 5 ) 色调控制用户对色调要求不同, 需要在同槽中着出不同色调和色感。
对于着浅色系为主时, 各成分含量限下限, 着色电压用15 V, 例如着仿不锈钢色, 宜控制在60 s 左右, 香槟色90 s 左右,这样着色色调好控制。
倘若又要着纯黑色, 同时又要着浅色调, 各成分采用了上限浓度该怎么办呢? 实际生产中可采用着色后自溶法来控制。
例如为获得仿不锈钢色, 先着成香槟色或浅青铜色, 不取出在槽中断电, 让其在电解液中自溶退去一部分色再提出, 亦可获得良好的浅色调。
对于着青铜古铜色, 也可通过微调达到预想效果。
提高亚锡和游离硫量, 色调由正黄向黄橙偏移; 缓慢升压偏橙黄, 升压快得亚黄; 电压太低或太高均偏青黄; 提高硼酸或添加酒石酸、氨基磺酸色调偏黄橙, 用户特别喜欢这种色感。
但含铁杂质大于0. 25% 的型材均带青黄, 随含铁量增加而偏乌暗, 难以得到漂亮的色调。
有关参数对色调影响的试验见表5 - 1- 41。
获得某一要求的色调必须固定电压、温度和着色时间等三要素。
3 ) 着色稳定剂Sn2 + 离子易被一切氧化剂所氧化, 然后水解成胶状的Sn( OH) 2 和Sn( OH) 4 沉淀于槽底或悬浮于溶液之内。
在着色过程中, 以下几种情况都会促成氧化和水解。
( 1 ) 由槽液搅拌引起的氧化为了使槽液的温度、浓度均匀, 生产时应对着色槽液进行搅拌, 尽管避免用空气直接搅拌而采取循环泵, 还是会使槽液与空气接触的机会增加, 在与空气接触中会发生二价锡易被氧化为四价锡的反应。
SnSO4 + H2 SO4 + O2 →H2O + Sn( SO4 ) 2 ( 5 - 1 - 4)( 2 ) 电极反应时发生的氧化和水解当电极处于阳极半周时, 会发生氢氧根失电子生成氧气的反应:4OH - + 4e →O2 + 2H2O ( 5 - 1 - 5)着色过程中, Sn2 + 在电极反应中易与式( 5 - 1 - 5) 反应中氧作用发生氧化, 同式( 5 - 1 -4 ) , 同时, 由于反应中会使局部pH 值升高, 促使槽中的Sn2 + 和Sn4 + 离子水解反应:Sn2 + + 2OH - →Sn( OH) 2 ↓( 5 - 1 - 6)Sn2 + + 4OH - →Sn( OH) 4 ↓( 5 - 1 - 7)由于以上反应的存在以及Sn2 + 稳定剂等因素, 槽液随使用周期加长, 悬浮混浊也越加严重。
Sn2 + 离子是不稳定的, 它形成的沉淀物却是很稳定的。
选择具有综合性能的、好的着色添加剂, 对一个工厂的着色材生产来说是非常重要的。
好的添加剂应该具有一定的综合能力, 有防止Sn2 + 离子沉淀水解, 还要有加速离子化, 提高分散能力的作用。
否则, 着色过程中络合与离子化动态平衡协调不好, Sn2 + 离子在孔内沉积条件不好, 会影响着色效率和着色色调。
①添加着色稳定剂的作用:②提高着色的均匀性能;③防止产生白色斑点和裂缝;④防止金属盐氧化, 使溶液稳定;⑤提高电解液的导电性。
在着色液中加入硫酸镁、硫酸铝、硫代硫酸铵等添加剂能使表面得到均匀的着色效果。
以锡盐为主的电解着色液, 最主要的问题是如何防止或减缓二价锡的氧化, 提高电解液的稳定性和使用寿命。
除加入甲粉硫酸、苯酚酸等添加剂外, 还需加入氧化抑制剂, 例如:抗坏血酸、联二苯、氢醌、焦儿苯酸等。
其中硫酸可酸化溶液, 降低pH 值; 硼酸具有缓冲及络合作用, 酒石酸、柠檬酸、酒石酸铵不仅可提高溶液的导电性, 还能对pH 值起到缓冲作用。
添加硫尿或硫酸联胺可对四价锡离子起还原作用。
添加代替二价锡离子被氧化的药剂, 如亚铁离子, 即当二价锡离子和亚铁离子共存时,在二价锡离子向四价锡离子的氧化反应之前, 先发生了亚铁离子的氧化反应, 从而控制了二价锡离子向四价锡离子的转变。
4 ) 着色电流与电压电解着色大都采用正弦波交流电, 电压在8 ～20 V, 以15 ～18 V 为宜, 太低和太高色调均偏青黄。
为获得一定的色调必须保持恒定的电压。
着色开始时冲击电流很大, 数秒钟后迅速降低, 约两分钟后稳定。
电流密度在0. 2 ～0. 8 A/ dm2 之间, 理论上增大电压可以加速着色速度( 见表5 - 1 - 42) , 但电压太高时并不完全是这样。
实验证实, 电压在12 ～16 V 时, 着色速度最快, 因此在生产深颜色铝材时, 要根据所采用的电解液成分, 确定着色速度最快的电压, 尽量缩短着色时间。
当电压高于20 V 后, 着色膜容易出现剥落的现象。
这是由于电压过高, 电流密度也增高, 析氢剧烈, 将阻挡层胀破而产生着色膜的剥落。
随着电压和着色时间的不同, 将会使着色的色调发生变化。
因此, 通常是以控制电压和时间来控制着色的色调。
表5 -1 - 43 是以锡盐为基的电解液, 在不同着色电压和着色时间下, 色调的变化情况。
着色时型材先在着色液中浸泡1 min后软起动电压, 在30 ～60 s 内升至额定电压。
着色开始时的电流密度很高, 这是阻挡层的充电电流, 随时间而逐渐衰减, 一般稳定值在0. 2 ～0. 3 A/dm2。
许多研究者认为, 这是由于着色时金属呈胶体粒子的形式, 导致膜孔中电阻逐渐增加, 同时尚有阳极反映存在, 故不能排除有金属氧化物的产生。
金属氧化物当然会使膜的电阻增加。
着色时阻挡层的增厚( 当着色电压比氧化电压高时) , 也是导致电阻增加的原因。
因此, 电流曲线将是一条衰减形曲线。
5 ) 槽液温度随电解液温度的升高。
离子扩散速度加快, 着色速度也加快, 色调加深。
反之, 则着色慢、色浅。
但温度过高, 会加速亚锡盐的氧化和水解。
而温度太低, 着色速度太慢。
据资料介绍, 电解液温度在15 ～25℃范围内, 对所着颜色影响不明显。
当温度从16 ℃升到22℃的变化时, 所着的色从绿古铜色变为红古铜色。
为在规定的电压和时间下得到同一色调, 着色液的温度也必须控制, 如在16 ～25℃之间选好一设定值后, 温差应控制在±11 ～±22℃。
6 ) 杂质对槽液的污染各种杂质对着色的影响见表 5 - 1 - 44 。
7 ) 浅色系的生产为了取得不锈钢色香槟色系铝型材颜色的均匀性, 需要严格控制阳极氧化槽的工艺参数, 要求氧化膜的厚度趋于一致, 偏差越小越好, 最好控制为12 μm。
要根据阳极氧化槽的工艺参数情况来确定阳极氧化时间。
( 1 ) 时间和温度实验证明, 电解着色的时间要准确到按秒计算, 其时间的确定, 是根据电解着色槽各种工艺参数的状况而确定的。
着色时间一秒之差对香槟电泳涂漆铝型材的颜色都有明显影响,着色时间延长, 氧化膜中Sn 含量增加, 氧化膜颜色也逐渐变深。
氧化膜中Sn 含量随着时间( t) 延长呈线性增加, 关系式为: W= 4. 4 + 2. 5t( 1≤t≤5) 。
电解着色槽槽液温度可规定为( 20 ～25 ) ±2℃。
当着色槽液温度升高时, 着色液电导率增大, 且Sn2 + 沉淀反应速度加快, 促使着色速度加快。
因此, 着色液温度升高不利于Sn2 + 的稳定。
Sn2 + 的氧化反应速度随着着色液的浊度升高而加快。
因此, 为了保证香槟色电泳涂漆铝型材颜色的一致性, 要控制好着色槽液温度, 波动范围越小越好。
( 2 ) pH 值着色槽液pH 值在1. 0 左右时, 着色速度基本不变。
当pH > 1 . 1 时, 着色速度很快, 难以控制; 如果pH 值太小, 又影响着色膜耐蚀性。
因此, pH 值0. 8 ～1. 0 是生成香槟色铝型材均匀的颜色的重要因素。
( 3 ) 电压着色液电压控制为14 ～16 V( 不锈钢色10 ～13 V) , 电流密度是0.6 ～0 . 8 A/ dm2 , 零压保持1 ～1. 5 min。
升压控制很重要, 约每隔3 s 升高电压1 V。
电压小于14 V 或大于16 V 时对着色速度影响是很大的。
( 4 ) 水洗阳极氧化后在第一道水洗槽中不准停放, 在第二道水洗槽中停放时间不超过2 min, 即进入着色, 以避免水槽中硫酸对氧化膜的不良影响。
第二道水洗槽要求pH≥3。
着色计时完毕后, 应立即起吊转入下道水洗槽再对色, 不可在着色槽中停留, 严格控制空中起吊转移时间。
着色后的水洗槽也要求pH≥3。
在水洗过程中, 膜孔中的着色金属盐极易受到水中酸性物质的浸蚀, 导致褪色。
( 5 ) 光源照明检验香槟电泳涂漆铝型材的光源照明要达到标准照明度D65。
如果照明度欠佳, 则检验铝型材表面颜色非常困难。
( 6 ) 其他①上料型材面积要计算准确;②清除铝型材表面和导电杆上的脏物( 酸、碱等) , 并用风吹干, 预防脏物对各槽液工艺条件的破坏。
1 . 5 . 2.2 镍盐直流反向电解着色直流反向电解着色工艺采用高浓度的单镍盐和硼酸作为电解溶液, 利用专用整流器高速转换电源极性( 使极性发生高速转换, 正通电和逆通电相互交换) , 改变型材阳极氧化膜的电极性, 使金属镍离子在阳极氧化膜上均匀地形成电沉积层, 从而获得均匀性、重现性较好的仿不锈钢色—香槟色—古铜色—真黑色系列的装饰型材。