Anodioksidikalvojen värjäys ja sulkeminen

Anodioksidikalvojen värjäys ja sulkeminen

Alumiini ja sen seokset anodisen hapetuskäsittelyn jälkeen muodostivat kerroksen huokoista oksidikalvoa sen pinnalle, värjäyksen ja tiivistyskäsittelyn jälkeen saat useita eri värejä ja voivat parantaa kalvon korroosionkestävyyttä, kulutuskestävyyttä.

Elektrolyyttisen värjäysprosessin kaavio:

 Oksidikalvon väritys

(1) Epäorgaaninen pigmenttiväri

pääasiassa fysikaalista adsorptiota, eli epäorgaaniset pigmenttimolekyylit adsorboituvat täytettävän kalvokerroksen mikrohuokoisen pinnalle. Sävyjen värjäysmenetelmä ei ole kirkas, ja yhdistelmä alustan kanssa on huono, mutta auringonkestävyys on parempi. Epäorgaanisen pigmentin värjäykseen käytetyt väriaineet jaetaan kahteen tyyppiin, ja anodisen hapettumisen jälkeen metallia tulee kyllästää kahdessa eri liuoksessa vuorotellen, kunnes kahdentyyppisten suolojen reaktiivisten tuotteiden (pigmenttien) määrä hapettuneessa kalvossa täyttää vaaditun sävyn.

(2) Orgaaninen väriaine

 mekanismi on monimutkaisempi, ja sillä uskotaan yleensä olevan fysikaalinen adsorptio ja kemiallinen reaktio. Orgaaniset väriainemolekyylit ja alumiinioksidin kemiallinen yhdistelmä seuraavilla tavoilla alumiinioksidin ja väriainemolekyylien fenoliryhmässä muodostamaan kovalenttisia sidoksia; alumiinioksidi- ja väriainemolekyylit fenoliryhmässä vetysidosten muodostamiseksi; alumiinioksidi- ja väriainemolekyylejä muodostamaan komplekseja. Orgaanisilla väriaineilla on laaja valikoima kirkkaita värejä, mutta ne kestävät huonosti auringonvaloa. Värjäysliuoksen valmistukseen on parempi käyttää tislattua vettä tai deionisoitua vettä kuin vesijohtovettä, koska vesijohtoveden kalsium- ja magnesium-ionit koordinoituvat väriainemolekyylien kanssa muodostaen koordinaatioyhdisteitä, mikä tekee värjäysliuoksesta vanhentuneen.

(3) Elektrolyyttinen väritys

on alumiinin ja sen metalliseosten anodista hapetusta metallisuoloja sisältävään elektrolyyttiliuokseen sähkökemiallisen reaktion kautta siten, että raskasmetalli-ionit oksidikalvon huokosiin metalliatomeiksi, kerrostuvat huokosen pohjalle ei-huokoiselle kerrokselle ja värjäytyvät (kuva 5.10). Elektrolyyttisellä värjäysprosessilla saadun värillisen oksidikalvon etuna on hyvä kulutuskestävyys, auringonvalonkestävyys, lämmönkestävyys, korroosionkestävyys sekä vakaa ja pitkäkestoinen väri, ja sitä käytetään nyt laajalti alumiiniprofiileissa arkkitehtoniseen koristeluun. Mitä korkeampaa jännitettä ja pidempään käytetään elektrolyyttisessä värjäyksessä, sitä tummempi väri on.

 

Oksidikalvon tiivistyskäsittely

Alumiinin ja sen metalliseosten anodisen hapettumisen jälkeen, olipa se värjättyä vai ei, tulee suorittaa ajoissa tiivistyskäsittely, jonka tarkoituksena on kiinnittää väriaineet mikrohuokosiin estäen erittymistä ja samalla parantaa kalvon hankausta, auringonvaloa, korroosiota ja eristysominaisuuksia. Tiivistysmenetelmiä ovat kuumavesisaumausmenetelmä, vesihöyrysaumausmenetelmä, dikromaattisaumausmenetelmä, hydrolyysitiivistysmenetelmä ja täyttösaumausmenetelmä.

(1) Kuuman veden tiivistysmenetelmän periaate

on käyttää amorfisen AL2O3:n hydraatiota: AL2O3+nH2O=AL2O3-nH2O

Missä on 1 tai 3. Kun AL2O3 hydratoidaan hydratoidulle alumiinioksidille AL2O3-H2O, sen tilavuus voi kasvaa noin 33 %; syntyi trihydraattialumiinioksidi AL2O3-3H2O, sen tilavuus kasvoi noin 100 %. AL2O3:n hydratoitumisen seurauksena oksidikalvon pinnalla ja huokosseinämässä tilavuus kasvaa ja sulkee kalvon huokoset.

Kuumavesisuljettu prosessi kuuman veden lämpötilalle 90 ~ 100 °C, pH 6 ~ 7,5, aika 15 ~ 30 min. suljetun veden tulee olla tislattua vettä tai deionisoitua vettä, eikä siinä saa käyttää vesijohtovettä, muuten se heikentää oksidikalvon läpinäkyvyyttä ja väriä.

(2) Vesihöyrysulkumenetelmän periaate

On sama kuin kuuman veden sulkemismenetelmä, mutta vaikutus on paljon parempi, mutta hinta on korkeampi.

(3) Dikromaattisulkumenetelmä

Suoritetaan kaliumdikromaattiliuoksessa, jolla on vahva hapettava ominaisuus, ja korkeammassa lämpötilassa. Kun anodisoidut alumiinikappaleet syötetään liuokseen, huokosten seinämien oksidikalvolla ja alumiinioksidilla on seuraava kemiallinen reaktio kaliumdikromaatin kanssa vesiliuoksessa:

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

Alkali-alumiinikromaatti ja alkali-alumiinidikromaatti saostumat ja kuumavesimolekyylien muodostama alumiinioksidimonohydraatti ja alumiinioksiditrihydraatti yhdessä alumiinioksidin kanssa sulkevat oksidikalvon mikrohuokoset. Sulkuliuoksen kaava ja prosessiolosuhteet ovat seuraavat: kaliumdikromaatti 50-70 g/l; lämpötila 90-95 °C; aika 15-25 min; pH-arvo 6-7.

Tällä menetelmällä käsitelty oksidikalvo on väriltään keltainen ja sillä on hyvä korroosionkestävyys. Se soveltuu alumiiniseoksen anodisen hapettumisen jälkeiseen sulkemiseen suojaustarkoituksessa, eikä se sovellu värillisen oksidikalvon sulkemiseen koristelua varten.

(4) Hydrolyysin sulkemismenetelmä

Viittaa seuraavaan hydrolyysireaktioon sen jälkeen, kun erittäin laimea nikkelisuolan ja kobolttisuolan liuos on adsorboitunut oksidikalvoon:

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

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

Syntynyt nikkelihydroksidi tai kobolttihydroksidi kerrostuu oksidikalvon mikrohuokosiin, jolloin huokoset suljetaan. Koska pieni määrä nikkelihydroksidia ja kobolttihydroksidia on lähes väritöntä, tämä menetelmä soveltuu erityisen hyvin värjäävän oksidikalvon sulkemiseen.

(5) Suljettu täyttömenetelmä

Anodisessa oksidikalvossa voidaan edellä kuvatun suljetun menetelmän lisäksi käyttää myös orgaanisia aineita, kuten läpinäkyvää lakkaa, sulaa parafiinia, erilaisia ​​hartseja ja kuivia öljyjä jne. suljettuna.