阳极氧化温度对膜层的影响
阳极氧化温度高低对膜层有什么影响呢?
从阳极氧化的成膜过程知道,随着阳极氧化温度的升高,膜层的颜色逐渐变深,膜层厚度的增加也逐渐变缓,主要原因是阳极氧化膜有绝缘性,当氧化膜形成后相应加大了电阻。这些电阻通电后,会使大量的电能转变成热能,使氧化溶液的温度升高,加速了对膜层的溶解。氧化溶液温度越高,溶解作用越强,因此随着氧化溶液温度的升高膜层厚度的增加
氧化的
阳极氧化温度对膜层的影响
阳极氧化温度高低对膜层有什么影响呢?
从阳极氧化的成膜过程知道,随着阳极氧化温度的升高,膜层的颜色逐渐变深,膜层厚度的增加也逐渐变缓,主要原因是阳极氧化膜有绝缘性,当氧化膜形成后相应加大了电阻。这些电阻通电后,会使大量的电能转变成热能,使氧化溶液的温度升高,加速了对膜层的溶解。氧化溶液温度越高,溶解作用越强,因此随着氧化溶液温度的升高膜层厚度的增加会逐渐变缓。
氧化溶液温度较低时,形成的氧化膜致密,孔隙率小,不易着色,随着氧化温度的升高,氧化膜逐渐变得疏松,膜层孔隙率逐步变大,膜层的颜色随温度的升高逐渐变深。因此氧化溶液温度是决定氧化膜致密程度的重要因素,也是决定氧化膜颜色均匀性的重要因素。
要根据不同的铝合金选用不同的温度范围,普通阳极氧化,对于硬铝、超硬铝及纯铝等来说,的溶液温度范围为15℃~25℃;对于防锈铝合金来说,的温度范围为l8℃~22℃。在阳极氧化工艺中,需采用压缩空气搅拌,并配备制冷装置。一些氧化工艺和生产实跋证明,在阳极氧化溶液中加入适量的有机羧酸可有效减少反应热效应的影响,在不降低氧化膜厚度和硬度的条件下提高阳极氧化溶液的温度允许上限。另外,控制氧化溶液温度恒定的条件下,也要注意有效控制阳极电流密度。
铝型材阳极氧化中冷封孔处理的优点与缺点
1、冷封孔的原理
冷封孔也叫低温封孔,是指将铝型材置入25-35℃的水溶液中使其发生水合作用,低温的环境使水合反应的速度变慢,水中的氟离子是一种非常活泼的阴离子,且具有很好的吸附作用,可与氧化铝发生化学反应而生成氟铝化物;水中的镍离子水向氧化膜孔中扩散,与氢氧根离子生成氢氧化二镍,沉淀于膜孔中,从而起到封孔的作用,可用下列化学方程式表示:
Ni2﹢+2OH﹣→Ni(OH)↓
2、冷封孔的优点
①由于冷封孔的封孔温度为25-35℃,不用加热到很高温度,不仅可节省很多电力能源的消耗,而且对周围的工作环境也没有什么影响。
②冷封孔的封孔速度为1min/μm,比热封孔的速度要快2min/μm,不仅减少了封孔槽的数量,而且提高了封孔质量。
③冷封孔工艺中可以调解封孔液的浓度,使镍离子的沉淀反应只在氧化膜中发生,减少铝型材表面挂灰的现象。
3、冷封孔的缺点
①由于冷封孔的封孔温度低,各化学物质的反应速度都变得缓慢,使得槽液中化学试剂的用量比热封孔用量要多,在化学反应中氟离子的浓度降低,产生的氢氧根离子使槽液的pH值升高,需要不断地对槽液进行测试和调整,不仅增加作业人员的工作量,而且生成的氟化物还会对污染空气,对生态环境造成很大的危害。
②低温封孔处理中,氧化膜的性增加了,同时硬度也增加了,对于氧化膜厚度在25μm以上的铝型材,很容易出现膜层剥落和开裂。建议氧化膜厚度超过25μm的铝型材,采用中温或高温封孔的处理方法,降低膜层的脆性,防止氧化膜层剥落和开裂现象的发生。
铝合金阳极氧化的工艺
1.阳极氧化的常用工艺
铝合金阳极氧化的常用工艺有:硫酸阳极氧化工艺、铬酸阳极氧化工艺、草酸阳极氧化工艺和磷酸阳极氧化工艺。的是硫酸阳极氧化。
2.硫酸阳极氧化
目前国内外广泛使用的阳极氧化工艺就是硫酸阳极氧化,和其他方法相比他在生产成本、氧化膜特点和性能上都具有很大优势,它成本低、膜的透明性好、耐腐蚀耐摩擦性好、着色容易等优点。它是以稀硫酸作电解液,对产品进行阳极氧化,膜的厚度可达5um—20um,膜的吸附性好,无色透明,工艺简单,操作方便。
3.铬酸阳极氧化
铬酸阳极氧化得到的膜较薄,只有2-5um,能保持工件原有的精度和表面粗糙度;孔隙率低难染色,不做封孔也可使用;膜层软,性较差但弹性好;耐腐蚀力较强,铬对铝的溶解度小,使和缝隙内残留液对部件的腐蚀较小,适于铸件等结构件,该工艺在军事上用得较多。同时可以对部件质量进行检验,在裂纹处褐色电解液就会流出,很明显。
4.草酸阳极氧化
草酸对铝的氧化膜溶解性小,所以氧化膜孔隙率低,膜层性和电绝缘性比硫酸膜好;但草酸氧化成本高是硫酸的3~5倍;同时草酸在阴极和阳极都会被反应,导致电解液稳定性差;草酸氧化膜的色泽易随工艺条件变化,导致产品产生色差,所以该工艺应用受到一定限制。但草酸可做硫酸氧化添加剂使用较常见。
5.磷酸阳极氧化
氧化膜在磷酸电解液中溶解比硫酸大,因此氧化膜薄(只有3um),同时孔径大。因磷酸膜有较强的防水性,可阻止胶黏剂因水合而老化使胶接剂的结合力比较好,所以主要用于印刷金属板的表面处理和铝工件胶接的预处理。
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、等性能。在建筑行业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,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