陽極氧化染色原理

1、陽極氧化染色原理隨著人們生活水平的提升,對家居裝飾的要求也越來越高,不僅要求有良好的性能,同時又要有亮麗的色彩.粉末噴涂方興未艾,既有良好的性能,又有讓人們滿意的色彩.但是,厚厚的粉末遮住了金屬應有的光澤而略顯遺憾.陽極氧化染料正好彌補了這點遺憾,既保持了金屬光澤,又有極其艷麗的色彩,不僅可以用在家用電器、汽車、銘牌標識等,也是家居裝飾的不錯選擇.本文主要針對硫酸陽極氧化染色,是作者在工作積累的一些經(jīng)驗,與大家一同探討.1氧化染色原理眾所周知,陽極氧化膜是由大量垂直于金屬外表的六邊形晶胞組成,每個晶胞中央有一個膜孔,并具有極強的吸附力,當氧化過的鋁制品浸入染料溶液中,染料分子通過擴散作用進入氧

2、化膜的膜孔中,同時與氧化膜形成難以別離的共價鍵和離子鍵.這種鍵結合是可逆的,在一定條件下會發(fā)生解吸附作用.因此,染色之后,必須經(jīng)過封孔處理,將染料固定在膜孔中,同進增加氧化膜的耐蝕、耐磨等性能.2陽極氧化工藝對染色的影響在氧化染色整個流程中,由于氧化工藝原因造成染色不良是比擬普遍的.氧化膜的膜厚和孔隙均勻一致是染色時獲得均勻一致顏色的前提和根底,為獲得均勻一致的氧化膜,保證足夠的循環(huán)量,冷卻量,保證良好的導電性是舉足輕重的,此外就是氧化工藝的穩(wěn)定性.硫酸濃度,限制在180一200g/l.稍高的硫酸濃度可促進氧化膜的溶解反響加快,利于孔隙的擴張,更易于染色；離子濃度,限制在5一15g/lO鋁離子

3、小于5g/l,生成的氧化膜吸附水平降低,影響上色速度,鋁離子大于15g/l時,氧化膜的均勻性受到影響,容易出現(xiàn)不規(guī)那么的膜層.氧化溫度,限制在20c左右,氧化槽液的溫度對染色的影響非常顯著,過低的溫度致使氧化膜的膜孔致密,染色速度顯著減緩；溫度過高,氧化膜蔬松,容易粉化,不利于染色的限制,氧化槽的溫差變化應在2c以內(nèi)為宜.電流密度,限制在120一180a/m2.電流密度過大,在膜厚一定的情況下,就要相應地縮短鋁制品在槽中的電解時間,這樣,氧化膜在溶液中的溶解減少,膜孔致密,染色時間加長.同時,膜層容易粉化.膜厚,染色要求氧化膜厚度一般在10µm以上沖溶液.膜厚過低,染色容易

4、出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象,同時在要求染深色顏色如黑色時,由于膜厚不夠,導致染料的沉積量有限,無法到達要求的顏色深度.總而言之,陽極氧化作為染色的前工序,是染色的根底.陽極氧化的問題在染色之前,我們很難看到或者根本無法看到,一旦染上色之后,我們會清楚地看到諸如顏色不均勻的現(xiàn)象.而此時,生產(chǎn)工作者往往會把問題的原因歸于染色的不正常,而忽略在氧化工藝上尋找原因.我在剛接觸氧化染色時就常犯這些錯誤.3染色1染色前的水洗陽極氧化之后,氧化膜的膜孔中殘留有硫酸溶液,因此,染色之前必須將鋁制品徹底清洗干凈.預防給染色槽帶人雜質(zhì)離子,尤其是磷酸根離子、氟離子等,在染色槽之前設立純水清洗,并且要對水質(zhì)進行監(jiān)控是十分必要的

5、.32染色槽的配制在染色所用的染料中,大多數(shù)是有機染料,有機染料容易發(fā)霉.為有效地預防槽液發(fā)霉,配制槽液前,可以用漂白粉,苯酚一類的藥物將槽體消毒.配制槽液時,加人防霉劑可以有效地延長染色液的使用時間.槽液配好之后要存放數(shù)小時,才能投入使用,為保證ph空料用色粉色粉廠商家具美容色粉miBiiuaiIniBaiii*biiim;uml.ikuiibihuibaiMiiipibji,項色粉陽極氧化染色鋁陽極氧化值穩(wěn)定,可以參加醋酸一一醋酸鈉緩螢光色粉家具色粉通信機房鋁合金走線架液壓切割價格隊陽極氧化膜由兩層組成,多孔的厚的外層是在具有介電性質(zhì)的致密的內(nèi)層上上成長起來的,后者稱為阻擋層也稱活性層O用

6、電子顯微鏡觀察研究,膜層的縱橫面幾乎全都呈現(xiàn)與金屬外表垂直的管狀孔,它們貫穿膜外層直至氧化膜與金屬界面的阻擋層.以各孔隙為主軸周圍是致密的氧化鋁構成一個蜂窩六棱體,稱為晶胞,整個膜層是又無數(shù)個這樣的晶胞組成.阻擋層是又無水的氧化鋁所組成,薄而致密,具有高的硬度和阻止電流通過的作用.阻擋層厚約0.030.052,為總膜后的0.5%-2.0%.氧化膜多孔的外層主要是又非晶型的氧化鋁及小量的水合氧化鋁所組成,此外還含有電解液的陽離子.當電解液為硫酸時,膜層中硫酸鹽含量在正常情況下為13%-17%O氧化膜的大局部優(yōu)良特性都是由多孔外層的厚度及孔隙率所覺決定的,它們都與陽極氧化條件密切相關鋁合金陽極氧化

7、常見故障及分析鋁合金制品經(jīng)硫酸陽極氧化處理后,發(fā)生局部無氧化摸,呈現(xiàn)肉眼可見的黑斑或條紋,氧化膜有鼓瘤或孔穴現(xiàn)象.此類故障雖不多見但也有發(fā)生.上述故障原因,一般與鋁和鋁合金的成分、組織及相的均勻性等有關,或者與電解液中所溶解的某些金屬離子或懸浮雜質(zhì)等有關.鋁和鋁合金的化學成分、組織和金屬相的均勻性會影響氧化膜的生成和性能.純鋁或鋁鎂合金的氧化膜容易生成,膜的質(zhì)量也較佳.而鋁硅合金或含銅量較高的鋁合金,氧化膜那么較難生成,且生成的膜發(fā)暗、發(fā)灰,光澤性不好.如果外表產(chǎn)生金屬相的不均勻、組織偏析、微雜質(zhì)偏析或者熱處理不當所造成各局部組織不均勻等,那么易產(chǎn)生選擇性氧化或選擇性溶解.假設鋁合金中局部硅含

8、量偏析,那么往往造成局部無氧化膜或呈黑斑點條紋或局部選擇性溶解產(chǎn)生空穴等.另外,如果電解液中有懸浮雜質(zhì)、塵?；蜚~鐵等金屬雜質(zhì)離子含量過高,往往會使氧化膜出現(xiàn)黑斑點或黑條紋,影響氧化膜的抗蝕防護性能.(2)同槽處理的陽極氧化零件,有的無氧化膜或膜層輕薄或不完整,有的在夾具和零件接觸處有燒損熔蝕現(xiàn)象.這類故障在流酸陽極氧化工藝實踐中往往較多發(fā)生,嚴重影響鋁合金陽極氧化質(zhì)量.由于鋁氧化膜的絕緣性較好,所以鋁合金制件在陽極氧化處理前必須牢固地裝掛在通用或?qū)Ｓ脢A具上,以保證良好的導電性.導電棒應選用銅或銅合金材料并要保證足夠接觸面積.夾具與零件接觸處,既要保證電流自由通過,又要盡可能減少夾具和零件間的接觸印痕.接觸面積過小,電流密度太大,會產(chǎn)生過熱易燒損零件和夾具.無氧化膜或膜層不完整等現(xiàn)象,主要是由于夾具和制件接觸不好,導電不良或者是由于夾具上氧