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铝型材低温封孔工艺

2019-08-09 01:47:25  1281 次浏览

工业铝型材经阳极氧化和着色处理后,其表面形成一层极薄的多孔性阳极氧化膜,其吸附性强、抗蚀能力和耐磨性差。工业铝型材通过氧化膜的水化作用,盐的水解作用以及形成转化膜的作用,降低氧化膜的表面活性,提高抗沾染能力,防止腐蚀,提高着色膜稳定性、耐光性、耐气候性,延长型材的使用寿命。工业上比较常见常用的封孔操作方法有4种,高温封孔、低温封孔、中温封孔和有机物封孔。我们鸿发有色采用的封孔方式是温封孔。

低温封孔原理

铝及铝合金阳极氧化膜主要采用高温和低温两种方法进行封孔(电泳涂漆除外),其封孔原理是不相同的。高温封孔法原理是利用高温下氧化膜的水化作用,生成稳定的沉积于膜孔中,从而将膜孔封闭。由于水化反应的速度和产物的稳定性与温度有关,所以低温封闭法的原理就不仅是水化作用的结果。一般来说,它是下面三种作用的综合结果。

1水化作用

低温封孔(也称常温封孔)采用水溶液,是利用其水化作用。由于温度低,水化反应速度很慢,同时水化产物具有可逆性,因而不稳定,所以低温封闭剂中需要添加促进水化反应的物质,如Ni2+、Cr3+、Co2+、Li+等金属离子。

2形成铝的化学转化膜作用

利用封闭剂中某些物质与铝氧化膜的化学作用,在其表面生成稳定的化学转化膜,例如使用铬酸盐生成钝化膜、磷酸盐生成沉淀膜、赤备盐等络合剂生成表面铬化物等。

3生成金属的氢氧化物,将膜孔堵塞

封闭剂中的某些金属离子扩散至膜孔中后在一定的pH值下发生水解,以氢氧化物形式沉淀于膜孔中,或封闭剂中某些活性粒子与铝氧化膜作用产生OH-,然后与扩散至膜孔中的金属离子作用生成氢氧化物沉淀,将膜孔堵塞。

因组成封闭剂的物质不同。上述三种作用的大小就不同,但总是三种作用的综合效果。

镍氟体系低温封孔

低温封孔是建筑铝型材阳极氧化工艺的终处理工序。目前,国内采用的基本都是日本80年代初发明的金属氟化物-极性溶剂封孔方法,其主要成分由镍盐和氟离子组成。

镍氟体系低温封孔的机理是:(1)氟离子促进氧化膜的水化反应;(2)氟离子与无定形氧化铝反应生成络合物,同时放出氢氧根离子,使膜孔内pH值升高;(3)氧化膜内的镍离子水解,生成氢氧化物沉淀析出。其主要化学反应如下:

Al2O3+12 F-+3H2O→2 AlF6 3-+6OH-

AlF6 3-+ Al2O3+3H2O→Al3(OH)3F6+3OH-

Ni2++2 OH-→Ni(OH)2

以上这些溶解和沉积反应,其反应物(填塞物质)主要是水合Ni(OH)2、Al(OH)3、AlF3混合物,另外还有AlOOH(Al2O3)(它是F-与氧化膜反应生成的Al3+产生水合Al (H2O)63+,当其离子浓度达到一定值时,离子间发生缔和、水解和浓缩,后转化为稳定相的AlOOH(Al2O3)物质。可见,F-对低温封孔起了很重要的促进作用。阳极氧化低温封孔后,封孔物质主要集中在氧化膜的外层5~8?m的区域。

为保证封孔的质量,封孔前的水洗质量要严格控制,型材带水也会影响封孔质量,温度、PH值、封孔时间要严格控制,加药时需控槽,不能随意延长时间,否则封孔过度会起彩。型材或铝线掉入封孔槽要及时捞出,否则槽液会加速老化而失效。

以上文章来自于专注于工业铝型材生产的南京鸿发有色金属制造股份有限公司(),转载请注明出处。

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