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。
铝合金氧化生产工艺流程:
铝材装架 → 脱脂 → 水洗 → 碱蚀 → 水洗(二道)→ 中和(出光)→ 水洗 → 阳极氧化(DC法)→ 水洗→ 封孔水洗→着色(AC法)→水洗→水洗→ 卸架
三、阳极氧化
目的:人为在制品表面生成(或加厚)氧化膜。
方法:化学氧化、阳极氧化
化学氧化
在一定温度下,在含有氧化剂(常用铬酸盐)和活化剂(常用碳酸盐)的溶液中,通过化学作用使铝离子和氧化溶液中的氧相互作用在制品表面生成一层致密氧化膜的方法。
化学氧化所采用的溶液的种类是很多的,的是含有碳酸钠作为活化剂的溶液中进行化学氧化处理。
化学氧化法所获得的各种氧化膜比较薄,大约有0.5~4微米,质软不耐磨,抗蚀性能低于阳极氧化膜,不宜单独使用。但化学氧化膜有较好的吸附能力,可作为涂漆的良好底层。
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。
铝的化学性质及物理性能:铝的表面呈银白色,质量较轻,但是具有较高的导电性、导热性和延展性,相对于其他金属来说具有很高的防腐蚀性能;纯铝是一种非常柔软的物质,必须通过添加其他合金元素来提高自身的强度和硬度;铝是一种非常活跃的化学元素,既能溶于酸,又可以溶于碱,是典型的双性物质,并且长时间的于表面会自然形成一层保护膜,具有一定的保护作用。
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