Barvení a utěsnění anodických oxidových filmů

Barvení a utěsnění anodických oxidových filmů

Hliník a jeho slitiny po úpravě anodickou oxidací vytvořily na svém povrchu vrstvu porézního oxidového filmu, po barvení a utěsnění můžete získat řadu různých barev a mohou zlepšit odolnost filmu proti korozi, odolnost proti opotřebení.

Schematický diagram procesu elektrolytického barvení:

 Barvení oxidovým filmem

(1) Barvení anorganickým pigmentem

převážně fyzikální adsorpce, tj. molekuly anorganického pigmentu jsou adsorbovány na povrchu mikroporézního filmu, který má být vyplněn. Způsob barvení není jasný a kombinace se substrátem je špatná, ale odolnost proti slunci je lepší. Barviva používaná pro barvení anorganických pigmentů se dělí na dva druhy a kov po anodické oxidaci by měl být impregnován střídavě ve dvou druzích roztoků, dokud počet reaktivních produktů (pigmentů) dvou druhů solí v oxidovaném filmu nedosáhne požadovaného odstínu.

(2) Barvení organickým barvivem

 mechanismus je složitější, obecně se předpokládá, že má fyzikální adsorpci a chemickou reakci. Molekuly organického barviva a oxidu hlinitého chemická kombinace následujících způsobů, jak molekuly oxidu hlinitého a barviva na fenolické skupině tvoří kovalentní vazby; molekuly oxidu hlinitého a barviva na fenolické skupině za vzniku vodíkových vazeb; molekuly oxidu hlinitého a barviva za vzniku komplexů. Organická barviva mají širokou škálu jasných barev, ale špatně odolávají slunečnímu záření. K přípravě barvícího roztoku je lepší použít destilovanou vodu nebo deionizovanou vodu než vodu z vodovodu, protože ionty vápníku a hořčíku ve vodě z vodovodu budou koordinovány s molekulami barviva za vzniku koordinačních sloučenin, což způsobí, že barvicí roztok bude zastaralý.

(3) Elektrolytické barvení

je anodická oxidace hliníku a jeho slitin do elektrolytického roztoku obsahujícího kovové soli pro elektrolýzu, prostřednictvím elektrochemické reakce, takže ionty těžkých kovů do pórů oxidového filmu na atomy kovu, usazené ve spodní části póru na neporézní vrstvě a zbarvení (obrázek 5.10). Barevný oxidový film získaný procesem elektrolytického barvení má výhody dobré odolnosti proti oděru, slunečnímu záření, tepelné odolnosti, odolnosti proti korozi a stabilní a dlouhotrvající barvě a nyní je široce používán v hliníkových profilech pro architektonické dekorace. Čím vyšší napětí a delší doba elektrolytického barvení, tím tmavší bude barva.

 

Utěsnění oxidového filmu

Po anodické oxidaci hliníku a jeho slitin, bez ohledu na to, zda je barevný či nebarvený, je nutné včas provést těsnící úpravu, jejímž účelem je fixace barviv v mikropórech, zabránění exsudaci a zároveň zlepšení otěru, slunečního záření, koroze a izolačních vlastností fólie. Metody těsnění zahrnují metodu těsnění horkou vodou, metodu těsnění vodní párou, metodu dichromátového těsnění, metodu hydrolýzního těsnění a metodu těsnění plnění.

(1) Princip metody těsnění horkou vodou

je použít hydrataci amorfního AL2O3: AL2O3+nH2O=AL2O3-nH2O

Kde je 1 nebo 3. Při hydrataci AL2O3 pro hydratovaný oxid hlinitý AL2O3-H2O se jeho objem může zvýšit asi o 33 %; generoval trihydrát oxidu hlinitého AL2O3-3H2O, jeho objem se zvýšil asi o 100 %. V důsledku hydratace AL2O3 na povrchu oxidového filmu a stěny pórů dochází ke zvětšení objemu a uzavření pórů filmu.

Horkovodní uzavřený proces pro teplotu horké vody 90 ~ 100 °C, pH 6 ~ 7,5, doba 15 ~ 30 min. uzavřená voda musí být destilovaná voda nebo deionizovaná voda a nelze použít vodu z vodovodu, jinak sníží průhlednost oxidového filmu a barvu.

(2) Princip metody uzavření vodní páry

Je stejná jako metoda uzavření horké vody, ale efekt je mnohem lepší, ale náklady jsou vyšší.

(3) Metoda dichromanového uzávěru

Provádí se v roztoku dichromanu draselného se silnou oxidační schopností a při vyšší teplotě. Když jsou kusy eloxovaného hliníku přiváděny do roztoku, oxidový film a oxid hlinitý na stěnách pórů mají následující chemickou reakci s dichromanem draselným ve vodném roztoku:

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

Vzniklé sraženiny alkalického chromanu hlinitého a alkalického dichromanu hlinitého a monohydrát a trihydrát oxidu hlinitého generované molekulami horké vody spolu s oxidem hlinitým utěsňují mikropóry oxidového filmu. Vzorec a podmínky procesu těsnicího roztoku jsou následující: dichroman draselný 50~70 g/l; teplota 90~95 °C; čas 15~25 min; Hodnota pH 6~7.

Oxidový film upravený touto metodou má žlutou barvu a má dobrou odolnost proti korozi. Je vhodný pro uzavření po anodické oxidaci hliníkové slitiny za účelem ochrany a není vhodný pro uzavření barevného oxidového filmu za účelem dekorace.

(4) Metoda uzavření hydrolýzy

Vztahuje se k následující hydrolytické reakci poté, co je extrémně zředěný roztok soli niklu a soli kobaltu adsorbován oxidovým filmem:

NI2+ + 2H20=NI(OH)2+2H+

Co2+ + 2H20 = Co(OH)2+2H+.

Vzniklý hydroxid nikelnatý nebo hydroxid kobaltnatý se ukládá v mikropórech oxidového filmu, čímž se póry uzavře. Vzhledem k tomu, že malé množství hydroxidu nikelnatého a hydroxidu kobaltnatého je téměř bezbarvé, je tento způsob zvláště vhodný pro uzavření barvícího oxidového filmu.

(5) Uzavřená metoda plnění

Kromě výše popsané uzavřené metody lze na anodický oxidový film použít také organické látky, jako je transparentní lak, roztavený parafín, různé pryskyřice a suché oleje atd. uzavřené.