铝的阳极氧化是生产阳极氧化膜的关键一步,阳极氧化工艺的成功与否关乎生成的氧化膜的质量。而终铝耐蚀性、耐磨性或者染色等,都是赖以阳极氧化膜。影响阳极氧化工艺的因素有很多,笔者这里想探讨一下阳极氧化时溶液温度与其他因素的关系。
1、溶液的温度与电压的关系
在使用Hsjt Grey 801等有机染料给铝染色过程中,阳极氧化膜的质量占据主导地位。在额定的范围内溶液的温度越低,阳极氧化,所需的电压应越高,因为溶液温度较低时氧化膜生成速度较缓慢,膜层较为致密,为获得一定厚度的氧化膜,阳极氧化过程需升高电压。当溶液的温度较高时,氧化膜的溶解速度加块,且生成的氧化膜是疏松的,此时降低电压能适当改善氧化膜的质量。
总的来说,溶液的温度和电压不是正相关的,反而是恰恰相反。一个偏高,另一个就偏低。在阳极氧化的时候要时刻控制二者的平衡,否则可能会造成氧化膜的损伤。另一点要注意的是,氧化后工件缝隙和盲孔内可能会有残酸,一定要清洗干净,否则后续染色必定出问题。必要时用ht400表调剂处理一下残酸。
2、阳极氧化溶液的温度与时间的关系
溶液的温度越低,所需的阳极氧化时间应越长。因为溶液温度较低时氧化膜的生成速度缓慢。
薄膜生产出来以后,本色阳极氧化,除有些铝本色不需要处理以外,下一步就要进行着色处理,一般来说铝之着色主要分以下几种:
1.有机染色
2.无机染色
3.电解着色
4.电镀着色
下面我们主要讨论常用的有机染色及电解着色的原理、优缺点以及使用的产品场合:
1.电解着色膜以***一次电解的透明阳极氧化膜为基础,在含金属盐的溶液中用交流进行电解着色的氧化膜(也叫二次电解膜)其电解着色膜的耐候性、耐光性及使用寿命比染色膜好得多,其能耗与着色成本又远低于整体着色膜。目前广泛用于建筑铝型材着色,但电解着***调单调,阳极氧化,通常仅有古铜色、黑色、金***、枣红色等几种。且操作不易控制。
2.有机染色,有机染色基于物质的吸附理论,吸附有物理吸附及化学吸附之分,物理吸附是分子或离子以静电力方式的吸附;化学吸附,以化学力方式的吸附,这两者结合起来产生有机染色,通常在一定温度下进行。
由于阳极氧化膜孔隙率高,吸附能力强容易有机染色,这种方法上色快,色泽鲜艳、操作简便,染色后经封孔处理,染料能牢固地附着在膜孔中,提高了膜层的防蚀能力、抗污能力,直至可以保持美丽的色泽,适用于那些不需要户外使用的大量铝制日用品,室内用铝制工业品以及装饰品等,外观色彩缤纷多样。满足现代社会人们审查及追美,提高产品市场的竟争能力。有机染色对氧化膜有一些特點及要求:
1.氧化膜层要具有足够的孔隙率
2.膜孔内壁保持一定的活性
3.铝在***溶液中得到的阳极氧化膜无色而多孔,因此适宜染色。
4.氧化膜层必须有一定的厚度,较薄的膜層只能染上很浅的颜色
5.硬质阳极氧化膜以铬酸常规氧化膜层,均不适合有机染色
6.氧化膜层应完整、均匀、不应有划伤、砂眼、点腐蚀等缺陷。
7.膜层本身具有合适的颜色,且没有金相结构的差别,如晶粒大小不一或严重偏析等,因此对铝合金材料也有一定的要求,合金成分中硅、镁、锰、铁、铜、铬等含量过高时,往往会引起氧化膜暗哑,则在染色时产生色调变化。
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1、溶液的温度与电压的关系
在额定的范围内溶液的温度越低,所需的电压应越高,硬质阳极氧化,因为溶液温度较低时氧化膜生成速度较缓慢,膜层较为致密,为获得一定厚度的氧化膜,阳极氧化过程需升高电压。当溶液的温度较高时,氧化膜的溶解速度加块,且生成的氧化膜是疏松的,此时降低电压能适当改善氧化膜的质量。
2、阳极氧化溶液的温度与时间的关系
溶液的温度越低,所需的阳极氧化时间应越长。因为溶液温度较低时氧化膜的生成速度缓慢。溶液的温度升高时则氧化膜的生成速度加快。此时要缩短阳极氧化时间,否则由于氧化膜的外层电阻加大而导致膜层溶解,出现工件尺寸的改变、表面粗糙掉膜的现象。以上措施只是在既无降温设备,又无加温装置的条件下采取的应急措施。
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