Афарбоўка і герметызацыя анодных аксідных плёнак

Афарбоўка і герметызацыя анодных аксідных плёнак

Алюміній і яго сплавы пасля апрацоўкі анодным акісленнем ствараюць на сваёй паверхні пласт порыстай аксіднай плёнкі, пасля афарбоўкі і герметызацыі можна атрымаць мноства розных колераў і палепшыць каразійную ўстойлівасць плёнкі і зносаўстойлівасць.

Прынцыповая схема працэсу электралітычнай афарбоўкі:

 Афарбоўка аксіднай плёнкі

(1) Неарганічны пігментны фарбавальнік

у асноўным фізічная адсорбцыя, г.зн. малекулы неарганічнага пігмента адсарбуюцца на паверхні мікрасітаватага пласта плёнкі, які трэба запоўніць. Спосаб афарбоўвання адценне неяркі, і спалучэнне з субстратам дрэннае, але сонцаўстойлівасць лепш. Фарбавальнікі, якія выкарыстоўваюцца для афарбоўвання неарганічных пігментаў, дзеляцца на два віды, прычым метал пасля аноднага акіслення неабходна прамакаць двума відамі раствораў па чарзе да таго часу, пакуль колькасць рэакцыйна актыўных прадуктаў (пігментаў) двух відаў соляў у акісленай плёнцы не будзе адпавядаць неабходнаму адценню.

(2) Арганічны фарбавальнік

 механізм з'яўляецца больш складаным, як правіла, лічыцца, што фізічная адсорбцыя і хімічная рэакцыя. Арганічныя малекулы фарбавальніка і аксіду алюмінія хімічнае спалучэнне наступных спосабаў аксіду алюмінія і малекулы фарбавальніка на фенольных групах з адукацыяй кавалентных сувязяў; малекулы аксіду алюмінія і фарбавальніка на фенольныя групы з адукацыяй вадародных сувязяў; аксід алюмінію і малекулы фарбавальніка ўтвараюць комплексы. Арганічныя фарбавальнікі маюць шырокі дыяпазон яркіх колераў, але дрэнна ўстойлівыя да сонечнага святла. Для падрыхтоўкі фарбавальнага раствора лепш выкарыстоўваць дыстыляваную або дэіянізаваную ваду, чым вадаправодную, таму што іёны кальцыя і магнію ў вадаправоднай вадзе будуць каардынавацца з малекуламі фарбавальніка з адукацыяй каардынацыйных злучэнняў, што зробіць фарбавальны раствор састарэлым.

(3) Электралітычная афарбоўка

гэта анаднае акісленне алюмінію і яго сплаваў у электралітычны раствор, які змяшчае солі металаў для электролізу, з дапамогай электрахімічнай рэакцыі, так што іёны цяжкіх металаў трапляюць у поры аксіднай плёнкі да атамаў металу, асаджваюцца ў ніжняй частцы пары на непарысты пласт і афарбоўваюцца (малюнак 5.10). Каляровая аксідная плёнка, атрыманая ў працэсе электралітычнага афарбоўвання, мае такія перавагі, як добрая ўстойлівасць да ізаляцыі, сонечнае святло, тэрмаўстойлівасць, устойлівасць да карозіі і стабільны і працяглы колер, і цяпер шырока выкарыстоўваецца ў алюмініевых профілях для архітэктурнага аздаблення. Чым больш высокае напружанне і большы час выкарыстоўваюцца для электралітычнай афарбоўкі, тым цямней будзе колер.

 

Ўшчыльняльная апрацоўка аксіднай плёнкі

Пасля аноднага акіслення алюмінія і яго сплаваў, незалежна ад таго, афарбаваны ён ці не, неабходна своечасова правесці герметызацыю, мэтай якой з'яўляецца замацаванне фарбавальнікаў у мікрапорах, прадухіленне эксудацыі, і ў той жа час, паляпшэнне зносаўстойлівасці плёнкі, сонечнага святла, карозіі і ізаляцыйныя ўласцівасці. Метады герметызацыі ўключаюць метад герметызацыі гарачай вадой, метад герметызацыі вадзяной парай, метад герметызацыі біхромата, метад гідролізу і метад герметызацыі напаўнення.

(1) Прынцып метаду ўшчыльнення гарачай вадой

заключаецца ў выкарыстанні гідратацыі аморфнага AL2O3: AL2O3+nH2O=AL2O3-nH2O

Дзе 1 або 3. Пры гідратацыі AL2O3 для гідратаванага аксіду алюмінію AL2O3-H2O яго аб'ём можа павялічыцца прыкладна на 33%; генеруецца тригидрат гліназёму AL2O3-3H2O, яго аб'ём павялічыўся прыкладна на 100%. У выніку гідратацыі AL2O3 на паверхні аксіднай плёнкі і сценкі пары аб'ём павялічваецца і закрывае пары плёнкі.

Закрыты працэс гарачай вады для тэмпературы гарачай вады 90 ~ 100 ° C, pH 6 ~ 7,5, час 15 ~ 30 хвілін. закрытая вада павінна быць дыстыляванай або дэіянізаванай вадой, і нельга выкарыстоўваць ваду з-пад крана, у адваротным выпадку гэта прывядзе да зніжэння празрыстасці аксіднай плёнкі і колеру.

(2) Прынцып метаду закрыцця вадзяной пары

Такі ж, як метад закрыцця гарачай вадой, але эфект нашмат лепш, але кошт вышэй.

(3) Дыхраматны метад закрыцця

Праводзіцца ў растворы дихромата калія з моцным акісляльным уласцівасцю і пры больш высокай тэмпературы. Калі анадаваныя алюмініевыя кавалкі падаюць у раствор, аксідная плёнка і аксід алюмінія сценак пары ўступаюць у наступную хімічную рэакцыю з біхраматам калію ў водным растворы:

2AL2O3+3K2Cr2O7+5H20=2ALOHCrO4+2ALOHCr2O7+6KOH

Шчолачны храмат алюмінія і шчолачны біхрамат алюмінію выпадаюць у асадак, а моногідрат і трыгідрат аксіду алюмінію, якія ўтвараюцца малекуламі гарачай вады, разам з аксідам алюмінія ўшчыльняюць мікрапоры аксіднай плёнкі. Формула і ўмовы працэсу ўшчыльнення раствора наступныя: бихромат калія 50 ~ 70 г/л; тэмпература 90~95 °C; час 15~25 мін; Значэнне pH 6~7.

Апрацаваная гэтым метадам аксідная плёнка мае жоўты колер і добрую ўстойлівасць да карозіі. Ён падыходзіць для закрыцця пасля аноднага акіслення алюмініевага сплаву з мэтай абароны і не падыходзіць для закрыцця фарбавальнай аксіднай плёнкі з мэтай упрыгожвання.

(4) Гідролізны метад закрыцця

Адносіцца да наступнай рэакцыі гідролізу пасля таго, як надзвычай разведзены раствор солі нікеля і кобальту адсарбуецца аксіднай плёнкай:

NI2+ + 2H2O=NI(OH)2+2H+

Co2+ + 2H2O = Co(OH)2+2H+.

Адукаваны гідраксід нікеля або гідраксід кобальту асядае ў мікрасітавінах аксіднай плёнкі, такім чынам, зачыняючы пары. Паколькі невялікая колькасць гідраксіду нікеля і гідраксіду кобальту амаль бясколерная, гэты метад асабліва падыходзіць для закрыцця афарбоўваючай аксіднай плёнкі.

(5) Запаўненне закрытым метадам

У дадатак да апісанага вышэй закрытага метаду, анодная аксідная плёнка таксама можа выкарыстоўвацца арганічнымі рэчывамі, такімі як празрысты лак, расплаўлены парафін, розныя смалы і сухія алею і г.д. закрытыя.