Farvning og forsegling af anodisk oxidfilm

Farvning og forsegling af anodisk oxidfilm

Aluminium og dets legeringer efter anodisk oxidationsbehandling genererede et lag af porøs oxidfilm på overfladen, efter farvning og forseglingsbehandling kan du få en række forskellige farver og kan forbedre filmens korrosionsbestandighed, slidstyrke.

Skematisk diagram af elektrolytisk farvningsproces:

 Oxid filmfarvning

(1) Uorganisk pigmentfarvning

hovedsageligt fysisk adsorption, dvs. uorganiske pigmentmolekyler adsorberes på overfladen af ​​mikroporøse filmlag, der skal fyldes. Metoden til at farve nuance er ikke lys, og kombinationen med substratet er dårlig, men solmodstanden er bedre. Farvestofferne, der anvendes til uorganisk pigmentfarvning, er opdelt i to slags, og metallet efter anodisk oxidation skal imprægneres i to slags opløsninger skiftevis, indtil antallet af reaktive produkter (pigmenter) af to slags salte i den oxiderede film opfylder den nødvendige nuance.

(2) Økologisk farvestof

 mekanismen er mere kompleks, generelt antaget at have fysisk adsorption og kemisk reaktion. Organiske farvestof molekyler og aluminiumoxid kemisk kombination af følgende måder aluminiumoxid og farvestof molekyler på phenolgruppen til at danne kovalente bindinger; aluminiumoxid og farvestofmolekyler på phenolgruppen for at danne hydrogenbindinger; aluminiumoxid og farvestofmolekyler for at danne komplekser. Økologiske farvestoffer har en bred vifte af klare farver, men har dårlig modstand mod sollys. Det er bedre at bruge destilleret vand eller deioniseret vand til at fremstille farveopløsningen end postevand, fordi calcium- og magnesiumionerne i postevandet vil blive koordineret med farvestofmolekylerne for at danne koordinationsforbindelser, som vil gøre farveopløsningen forældet.

(3) Elektrolytisk farvning

er den anodiske oxidation af aluminium og dets legeringer til den elektrolytiske opløsning indeholdende metalsalte til elektrolyse, gennem den elektrokemiske reaktion, således at tungmetalionerne ind i oxidfilmens porer til metalatomer, aflejres i bunden af ​​poren på det ikke-porøse lag og farve (Figur 5.10). Den farvede oxidfilm opnået ved den elektrolytiske farvningsproces har fordelene ved god slidstyrke, sollysbestandighed, varmebestandighed, korrosionsbestandighed og stabil og langtidsholdbar farve og er nu meget udbredt i aluminiumsprofiler til arkitektonisk udsmykning. Jo højere spænding og længere tid der bruges til elektrolytisk farvning, jo mørkere bliver farven.

 

Tætningsbehandling af oxidfilm

Efter anodisk oxidation af aluminium og dets legeringer, uanset om det er farvet eller ej, er det nødvendigt at udføre forseglingsbehandlingen i tide, hvis formål er at fiksere farvestofferne i mikroporerne, forhindre ekssudationen og samtidig forbedre filmens slid-, sollys-, korrosions- og isoleringsegenskaber. Forseglingsmetoder omfatter varmtvandsforseglingsmetode, vanddampforseglingsmetode, dichromatforseglingsmetode, hydrolyseforseglingsmetode og fyldningsforseglingsmetode.

(1) Princippet om varmtvandsforseglingsmetoden

er at bruge hydreringen af ​​amorf AL2O3: AL2O3+nH2O=AL2O3-nH2O

Hvor er 1 eller 3. Når AL2O3-hydratisering for en hydreret aluminiumoxid AL2O3-H2O, kan dens volumen stige med omkring 33%; genereret trihydrataluminiumoxid AL2O3-3H2O, dets volumen steg med omkring 100%. Som et resultat af hydreringen af ​​AL2O3 på overfladen af ​​oxidfilmen og porevæggen øges volumenet og lukker filmporerne.

Varmtvand lukket proces for varmtvandstemperaturen på 90 ~ 100 ° C, pH 6 ~ 7,5, tid 15 ~ 30 min. lukket vand skal være destilleret vand eller deioniseret vand, og kan ikke bruge postevand, ellers vil det reducere gennemsigtigheden af ​​oxidfilmen og farven.

(2) Princippet om vanddamplukningsmetode

Er det samme som varmtvandslukningsmetoden, men effekten er meget bedre, men omkostningerne er højere.

(3) Dichromat-lukningsmetode

Udføres i kaliumdichromatopløsning med stærk oxiderende egenskab og ved højere temperatur. Når de anodiserede aluminiumsstykker tilføres opløsningen, har oxidfilmen og aluminiumoxidet i porevæggene følgende kemiske reaktion med kaliumdichromat i den vandige opløsning:

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

Det dannede alkalialuminiumchromat og alkalialuminiumdichromat udfælder, og aluminiumoxidmonohydratet og aluminiumoxidtrihydratet genereret af varmtvandsmolekylerne sammen med aluminiumoxid forsegler mikroporerne i oxidfilmen. Formlen og procesbetingelserne for forseglingsopløsningen er som følger: kaliumdichromat 50~70g/L; temperatur 90~95 °C; tid 15~25 min; pH-værdi 6~7.

Oxidfilmen behandlet ved denne metode er gul i farven og har god korrosionsbestandighed. Den er egnet til lukning efter anodisk oxidation af aluminiumslegering med henblik på beskyttelse og er ikke egnet til lukning af farveoxidfilm med henblik på dekoration.

(4) Hydrolyse-lukningsmetode

Henviser til følgende hydrolysereaktion, efter at den ekstremt fortyndede opløsning af nikkelsalt og koboltsalt er adsorberet af oxidfilmen:

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

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

Det dannede nikkelhydroxid eller kobolthydroxid aflejres i mikroporerne i oxidfilmen og lukker således porerne. Fordi en lille mængde nikkelhydroxid og kobolthydroxid er næsten farveløs, er denne metode særligt velegnet til lukning af den farvende oxidfilm.

(5) Påfyldnings lukket metode

Ud over den ovenfor beskrevne lukkede metode, kan anodisk oxidfilm også anvendes organiske stoffer, såsom transparent lak, smeltet paraffin, forskellige harpikser og tørre olier osv. lukket.