封閉處理
為了提高陽極氧化膜的耐蝕、抗污染、電絕緣和耐磨等性能,鋁及鋁合金在陽極氧化和著色后都要進行封閉處理。其方法較多,對不著色的氧化膜可進行熱水、蒸汽、重鉻酸鹽和有機物封閉;對著色的氧化膜可用熱水、蒸汽、含有無機鹽和有機物等封閉。
1 封閉的主要方法
1.1 沸水和蒸汽封閉
采用水蒸汽封閉法,可以有效地封閉所有的孔隙。若在封閉前將氧化后的制件進行真空處理一段時間,則封閉效果更加明顯。蒸汽封閉的特點是不發生顏色的透擴散現象,因此不宜出現“流色”。但是蒸汽封閉法所用的設備及成本較沸水法高,所以除非有特殊要求,應盡可能使用沸水法封閉。當用蒸汽封閉時,溫度應控制在100-110℃,時間為30min,溫度太高,氧化膜的硬度和耐磨性嚴重下降,因此蒸汽溫度不可太高。
1.2 重鉻酸鹽封閉
此法適宜于封閉硫酸溶液中陽極氧化的膜層及化學氧化的膜層,用本方法處理后的氧化膜顯黃色,耐蝕性高,但不適用于裝飾性使用。這種方法的實質是在較高的溫度下,使氧化膜和重鉻酸鹽產生化學反應,反應產物堿式鉻酸鋁及重鉻酸鋁就沉淀于膜孔中,同時熱沉淀使氧化膜層表面產生水化,加強了封閉作用,故可認為是填充及水化的雙重封閉作用。通常使用的封閉溶液為5%-10%的重鉻酸鉀水溶液,操作溫度為90-95℃,封閉時間為30min,沉淀中不得有氯化物或硫酸鹽。
2 封閉處理工藝的改進
2.1 常溫封閉的研究[10]
常溫封閉具有節能、封閉時間短及封孔效果好等優點,己得到廣泛的認可及接受。
常溫封閉液配方及工藝條件如下:
醋酸鎳 5-8g/L
氟化鈉 1-1.5g/L
表面活性劑 0.3-0.5g/L
添加劑A 3g/L
pH值 5.5-6.5
T 25-60℃
t 10-15min
常溫封閉工藝所獲得的封閉膜具有緊密的結構及優良的耐蝕性能。和沸水封閉方法比較,具有速度快、節約能源、操作簡單、原料來源方便等優點。封閉時間越長,其性能越好。
2.2 水解鹽封閉法[11]
水解鹽封閉法,又稱鈍化處理。目前在國內應用較廣泛,主要用于染色后膜封閉,其封閉機理是易水解的鈷鹽與鎳鹽被氧化膜吸附后,在陽極氧化膜微細孔內發生水解,產生氫氧化物沉淀將孔封閉。工藝配方為:
NiSO4•7H2O 4-5g/L
CoSO4•7H2O 0.5-0.8g/L
H3BO3 4-5g/L
NaAc•3H2O 4-6g/L
pH值 4-6
T 80-85℃
t 15-20min
此法克服了沸水封閉的許多缺點,封孔質量達到了國家標準。
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