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1、鋁陽極氧化與染色技術?二、陽極化處理????鋁制品表面的自然氧化鋁既軟又薄,耐蝕性差,不能成為有效防護層更不適合著色。人工制氧化膜主要是應用化學氧化和陽極氧化?;瘜W氧化就是鋁制品在弱堿性或弱酸性溶液中,部分基體金屬發(fā)生反應,使其表面的自然氧化膜增厚或產生其他一些鈍化膜的處理過程,常用的化學氧化膜有鉻酸膜和磷酸膜,它們既薄吸附性又好,可進行著色和封孔處理,表-3介紹了鋁制品化學氧化工藝?;瘜W氧化膜與陽極氧化膜相比,膜薄得多,抗蝕性和硬度比較低,而且不易著色,著色后的耐光性差,所以金屬鋁著色與配色僅介紹陽極化處理。表-3?鋁制品化學氧化工藝序號溶液組成用量g/L溫度/度時間min應用范
2、圍、膜色備注1碳酸鈉鉻酸鈉氫氧化鈉4514285-10010-20純鋁、Al—Mg、Al—Mn合金、灰色膜層較疏松2磷酸鉻酐氟化鈉硼酸551531室溫10-15各種鋁合金、淺綠色膜層較1的好3重鉻酸鈉鉻酐氟化鈉3.5-43-3.50.8室溫2-3各種鋁合金、深黃或棕色溶液pH=1.5膜層較1的好4碳酸鈉鉻酸鈉321590-1003-5純鋁及含Mg、Mn和Si的合金、也可用于含Cu量少的合金、灰色可做油漆底層5碳酸鈉鉻酸鈉硅酸鈉47140.06-190-10010-15純鋁、Al—Mn(淡透明銀色)、Al—Mg—Si硬狀態(tài)、硬的Al—Si和Al—Mg合金,鮮明金屬色空隙少,不能很好的
3、著色,不宜做油漆底層6鉻酸鈉氫氧化胺0.129.670-8020-50各種鋁合金、灰色有斑點膜層似搪瓷7碳酸鈉重鉻酸鉀20.4590-10010-18各種鋁合金、灰色可在酸溶液中發(fā)白?(一)陽極氧化處理的一般概念1、陽極氧化膜生成的一般原理????以鋁或鋁合金制品為陽極置于電解質溶液中,利用電解作用,使其表面形成氧化鋁薄膜的過程,稱為鋁及鋁合金的陽極氧化處理。其裝置中陰極為在電解溶液中化學穩(wěn)定性高的材料,如鉛、不銹鋼、鋁等。鋁陽極氧化的原理實質上就是水電解的原理。當電流通過時,在陰極上,放出氫氣;在陽極上,析出的氧不僅是分子態(tài)的氧,還包括原子氧(O)和離子氧,通常在反應中以分子氧表
4、示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化,形成無水的氧化鋁膜,生成的氧并不是全部與鋁作用,一部分以氣態(tài)的形式析出。2、陽極氧化電解溶液的選擇????陽極氧化膜生長的一個先決條件是,電解液對氧化膜應有溶解作用。但這并非說在所有存在溶解作用的電解液中陽極氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性質相同。適用于陽極氧化處理的酸性電解液見表-4。表-4?氧化處理的酸性電解液酸類電離常數形成電壓基膜顏色硫酸2×10-2(第二次電離的H+)12-20透明、無色鉻酸30-40不透明、帶白色磺基水楊酸40-70透明帶灰色氨基磺酸30-40帶灰色磷酸1.1×10-2(第一次)7.5×10-8(第二次)4.8×1
5、0-13(第三次)30-40透明帶白色焦磷酸1.4×10-1(第一次)1.1×10-2(第二次)2.9×10-7(第三次)3.6×10-4(第四次)70-100帶白色磷鉬酸100以上阻擋層硼酸6.4×10-100-600阻擋層草酸6.5×10-2(第一次)6.1×10-5(第二次)40-60帶黃色丙二酸1.61×10-3(第一次)2.1×10-6(第二次)80-110帶褐色丁二酸6.6×10-5(第一次)2.8×10-6(第二次)120以上白色到黃色順式丁烯二酸1.5×10-5(第一次)2.6×10-7(第二次)150-225灰黃色檸檬酸8.4×10-1(第一次)1.8×10-5(
6、第二次)4.0×10-6(第三次)120以上黃褐色酒石酸1.1×10-3(第一次)6.9×10-5(第二次)120以上黃褐色苯二酸1.26×10-3(第一次)3.1×10-6(第二次)100以上阻擋層亞甲基丁二酸麻蝕,40干涉膜乙醇酸(羥基醋酸)1.54×10-4麻蝕蘋果酸(羥基丁二酸)4×10-4(第一次)9×10-6(第二次)麻蝕,40干涉膜3、陽極氧化的種類????陽極氧化按電流形式分為:直流電陽極氧化,交流電陽極氧化,脈沖電流陽極氧化。按電解液分有:硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機酸為主溶液的自然著色陽極氧化。按膜層性子分有:普通膜、硬質膜(厚膜)、瓷質膜、光亮修飾層、
7、半導體作用的阻擋層等陽極氧化。鋁及鋁合金常用陽極氧化方法和工藝條件見表-5。其中以直流電硫酸陽極氧化法的應用最為普遍。表-5鋁及鋁合金常用陽極氧化方法系列名稱電解液組成電流密度A/dm2電壓V溫度/度時間min顏色膜厚μm備注硫酸Alumilite(美)硫酸,10%-20%DC1-210-2020-3010-30透明5-30易著色,耐蝕硫酸交流法硫酸,12%-15%AC3-4.517-2813-2520-40透明10-25作油漆底層硫酸硬質膜硫酸,10%-20%DC2