Coloration et scellement des films d'oxyde anodique

Coloration et scellement des films d'oxyde anodique

L'aluminium et ses alliages après traitement d'oxydation anodique génèrent une couche de film d'oxyde poreux sur sa surface. Après traitement de coloration et de scellement, vous pouvez obtenir une variété de couleurs différentes et améliorer la résistance à la corrosion du film et la résistance à l'usure.

Diagramme schématique du processus de coloration électrolytique :

 Coloration du film d'oxyde

(1) Coloration pigmentaire inorganique

Adsorption principalement physique, c'est-à-dire que les molécules de pigments inorganiques sont adsorbées sur la surface microporeuse de la couche de film à remplir. La méthode de coloration n'est pas brillante et la combinaison avec le substrat est mauvaise, mais la résistance au soleil est meilleure. Les colorants utilisés pour la coloration des pigments inorganiques sont divisés en deux types, et le métal après oxydation anodique doit être imprégné alternativement dans deux types de solutions jusqu'à ce que le nombre de produits réactifs (pigments) des deux types de sels dans le film oxydé corresponde à la teinte requise.

(2) Coloration colorante biologique

 le mécanisme est plus complexe et on pense généralement qu'il s'agit d'une adsorption physique et d'une réaction chimique. Molécules de colorant organiques et combinaison chimique d'alumine des manières suivantes molécules d'alumine et de colorant sur le groupe phénolique pour former des liaisons covalentes ; des molécules d'alumine et de colorant sur le groupe phénolique pour former des liaisons hydrogène ; molécules d'alumine et de colorant pour former des complexes. Les colorants organiques ont une large gamme de couleurs vives, mais résistent mal à la lumière du soleil. Il est préférable d'utiliser de l'eau distillée ou de l'eau déminéralisée pour préparer la solution de teinture plutôt que de l'eau du robinet, car les ions calcium et magnésium contenus dans l'eau du robinet seront coordonnés avec les molécules de colorant pour former des composés de coordination, ce qui rendra la solution de teinture obsolète.

(3) Coloration électrolytique

est l'oxydation anodique de l'aluminium et de ses alliages dans une solution électrolytique contenant des sels métalliques pour l'électrolyse, par réaction électrochimique, de sorte que les ions de métaux lourds pénètrent dans les pores du film d'oxyde en atomes métalliques, déposés au fond des pores sur la couche non poreuse et colorants (Figure 5.10). Le film d'oxyde coloré obtenu par le processus de coloration électrolytique présente les avantages d'une bonne résistance à l'abrasion, à la lumière du soleil, à la chaleur, à la corrosion et à une couleur stable et durable, et est maintenant largement utilisé dans les profilés en aluminium pour la décoration architecturale. Plus la tension est élevée et la durée utilisée pour la coloration électrolytique est longue, plus la couleur sera foncée.

 

Traitement d'étanchéité du film d'oxyde

Après l'oxydation anodique de l'aluminium et de ses alliages, qu'ils soient colorés ou non, il est nécessaire d'effectuer à temps le traitement de scellement, dont le but est de fixer les colorants dans les micropores, en évitant l'exsudation, et en même temps, d'améliorer les propriétés d'abrasion, d'insolation, de corrosion et d'isolation du film. Les méthodes de scellage comprennent la méthode de scellage à l'eau chaude, la méthode de scellage à la vapeur d'eau, la méthode de scellage au dichromate, la méthode de scellage par hydrolyse et la méthode de scellage par remplissage.

(1) Le principe de la méthode de scellage à l'eau chaude

est d'utiliser l'hydratation de AL2O3 amorphe : AL2O3+nH2O=AL2O3-nH2O

Où vaut 1 ou 3. Lors de l'hydratation AL2O3 pour une alumine hydratée AL2O3-H2O, son volume peut augmenter d'environ 33% ; a généré de l'alumine trihydratée AL2O3-3H2O, son volume a augmenté d'environ 100 %. Du fait de l'hydratation de l'AL2O3 à la surface du film d'oxyde et de la paroi des pores, le volume augmente et ferme les pores du film.

Processus fermé d'eau chaude pour une température d'eau chaude de 90 ~ 100 ° C, pH 6 ~ 7,5, durée 15 ~ 30 min. L'eau fermée doit être de l'eau distillée ou de l'eau déionisée, et ne peut pas être utilisée avec de l'eau du robinet, sinon cela réduirait la transparence du film d'oxyde et de la couleur.

(2) Le principe de la méthode de fermeture à la vapeur d'eau

C'est la même chose que la méthode de fermeture de l'eau chaude, mais l'effet est bien meilleur, mais le coût est plus élevé.

(3) Méthode de fermeture au dichromate

S'effectue dans une solution de bichromate de potassium à forte propriété oxydante et à température plus élevée. Lorsque les morceaux d'aluminium anodisé sont introduits dans la solution, le film d'oxyde et l'oxyde d'aluminium des parois des pores subissent la réaction chimique suivante avec le bichromate de potassium dans la solution aqueuse :

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

Les précipités de chromate d'aluminium alcalin et de dichromate d'aluminium alcalin générés et le monohydrate d'alumine et le trihydrate d'alumine générés par les molécules d'eau chaude ainsi que l'alumine scellent les micropores du film d'oxyde. La formule et les conditions de traitement de la solution de scellement sont les suivantes : dichromate de potassium 50~70 g/L ; température 90 ~ 95 °C ; temps 15 ~ 25 minutes ; Valeur pH 6 ~ 7.

Le film d'oxyde traité par cette méthode est de couleur jaune et présente une bonne résistance à la corrosion. Il convient à la fermeture après oxydation anodique de l'alliage d'aluminium à des fins de protection, et ne convient pas à la fermeture d'un film d'oxyde colorant à des fins de décoration.

(4) Méthode de fermeture par hydrolyse

Fait référence à la réaction d'hydrolyse suivante après que la solution extrêmement diluée de sel de nickel et de sel de cobalt soit adsorbée par le film d'oxyde :

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

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

L'hydroxyde de nickel ou l'hydroxyde de cobalt généré se dépose dans les micropores du film d'oxyde, fermant ainsi les pores. Étant donné qu'une petite quantité d'hydroxyde de nickel et d'hydroxyde de cobalt est presque incolore, cette méthode est donc particulièrement adaptée à la fermeture du film d'oxyde colorant.

(5) Remplissage méthode fermée

En plus de la méthode fermée décrite ci-dessus, le film d'oxyde anodique peut également être utilisé avec des substances organiques, telles que du vernis transparent, de la paraffine fondue, diverses résines et huiles sèches, etc.