铝及其合金材料由于其高的强度/重量比,易成型加工以及优异的物理、化学性能,成为目前工业中使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料。然而,铝合金材料硬度低、耐磨性差,常发生磨蚀破损,因此,铝合金在使用前往往需经过相应的表面处理以满足其对环境的适应性和安全性,减少磨蚀,延长其使用寿命。在工业上越来越广泛地采用阳极氧化的方法在铝表面形成厚而致密的氧化膜层,以显着改变铝合金的耐蚀性,提高硬度、耐磨性和装饰性能。
铝阳极氧化主要的用处:进步零件的耐磨、耐蚀性、耐气候腐蚀。氧化生成的透明膜,能够着色制成各种彩色膜。作为电容器介质膜。进步与有机涂层的分离力,作涂装底层。做电镀、搪瓷的底层。
铝阳极氧化的原理不是很复杂,主要是经过水电解来完成的。当电流经过时, 将发作以下的反响:
在阴极上, 按下列反响放出 H2:2H + + 2e → H2
在阳极上, 4OH - 4e → 2H2O + O2, 析出的氧不只是分子态的氧 (O2), 还包括原子氧(O), 以及离子氧(O-2), 通常在反响中以分子氧表示。
作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化, 构成无水的Al2O3膜: 2AI + 3[O] = AI2O3 + 1675.7KJ 应指出, 生成的氧并不是全部与铝作用, 局部以气态的方式析出。铝阳极氧化早就在工业上得到普遍应用。
铝氧化膜是多孔性膜,无论有没有着色处理,在投入使用前都要进行封闭处理,这样才能提高其耐蚀性和耐候性。处理的方法有三类,即高温水化反应封闭、无机盐封闭和有机物封闭等。
(1)高温水封闭
这种方法是利用铝氧化膜与水的水化反应,将非晶质膜变为水合结晶膜:
水化反应在常温和高温下都可以进行,但是在高温下特别是在沸点时,所生成的水合结晶膜是非常稳定的不可逆的结晶膜,因此,的铝氧化膜的封闭处理就是沸水法或蒸汽法处理。
(2)无机盐封闭
无机盐法可以提高有机着色染料的牢度,因此在化学着色法中常用。
①醋酸盐法
②硅酸盐法
(3)有机封闭法
这是对铝氧化膜进行浸油、浸漆或进行涂装等,由于成本较高并且增加了工艺流程,因此不大采用,较多的还是用前述的两类方法,并且以种高温水合法为主流。
当在同一工件上出现这种现象有以下种原因:
1、前处理抛光,比例不均匀,需要打风使比例以及温度均匀,如果是三酸抛光还跟手法有关系,如果是大件,还得先预热,否则也会影起后续的颜色不均.
2、导电性,当挂齿的挂位导电不好,生存的膜层结构就会不一样,导电性好的地方膜层有规律,当导电不是很好的地方膜层就会出现不规则,属于不正常生存膜所以也会引起上色不一的现象
3、氧化后中和不到位或是中和浓度不够、染色中的染液浓度偏高,无搅拌设备,PH偏低等等
以上这些异常都会造成同一工件上颜色不一的现象.
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