Colorazione e sigillatura di film di ossido anodico

Colorazione e sigillatura di film di ossido anodico

L'alluminio e le sue leghe dopo il trattamento di ossidazione anodica, hanno generato uno strato di pellicola di ossido poroso sulla sua superficie, dopo il trattamento di colorazione e sigillatura, è possibile ottenere una varietà di colori diversi e migliorare la resistenza alla corrosione della pellicola, la resistenza all'usura.

Diagramma schematico del processo di colorazione elettrolitica:

 Colorazione della pellicola di ossido

(1) Colorazione di pigmenti inorganici

l'adsorbimento è principalmente fisico, cioè le molecole di pigmento inorganico vengono adsorbite sulla superficie microporosa dello strato di pellicola da riempire. Il metodo di colorazione della tonalità non è brillante e la combinazione con il substrato è scarsa, ma la resistenza al sole è migliore. I coloranti utilizzati per la colorazione dei pigmenti inorganici sono divisi in due tipi e il metallo dopo l'ossidazione anodica deve essere impregnato alternativamente in due tipi di soluzioni finché il numero di prodotti reattivi (pigmenti) dei due tipi di sali nella pellicola ossidata non raggiunge la tonalità richiesta.

(2) Colorazione colorante organico

 il meccanismo è più complesso e generalmente si ritiene che abbia adsorbimento fisico e reazione chimica. Molecole di colorante organico e combinazione chimica di allumina dei seguenti modi in cui l'allumina e le molecole di colorante si attaccano al gruppo fenolico per formare legami covalenti; molecole di allumina e colorante sul gruppo fenolico per formare legami idrogeno; molecole di allumina e colorante per formare complessi. I coloranti organici hanno una vasta gamma di colori brillanti, ma hanno una scarsa resistenza alla luce solare. Per preparare la soluzione colorante è preferibile utilizzare acqua distillata o deionizzata rispetto all'acqua del rubinetto, perché gli ioni calcio e magnesio presenti nell'acqua del rubinetto verranno coordinati con le molecole del colorante per formare composti di coordinazione, che renderanno obsoleta la soluzione colorante.

(3) Colorazione elettrolitica

è l'ossidazione anodica dell'alluminio e delle sue leghe nella soluzione elettrolitica contenente sali metallici per l'elettrolisi, attraverso la reazione elettrochimica, in modo che gli ioni dei metalli pesanti nei pori della pellicola di ossido si formino atomi metallici, depositati sul fondo del poro sullo strato non poroso e colorati (Figura 5.10). La pellicola di ossido colorato ottenuta dal processo di colorazione elettrolitica presenta i vantaggi di una buona resistenza all'abrasione, resistenza alla luce solare, resistenza al calore, resistenza alla corrosione e colore stabile e duraturo, ed è ora ampiamente utilizzata nei profili di alluminio per la decorazione architettonica. Maggiore è la tensione e il tempo impiegato per la colorazione elettrolitica, più scuro risulterà il colore.

 

Trattamento sigillante del film di ossido

Dopo l'ossidazione anodica dell'alluminio e delle sue leghe, colorato o meno, è necessario effettuare per tempo il trattamento sigillante, il cui scopo è quello di fissare i coloranti nei micropori, impedendone l'essudazione, e allo stesso tempo migliorare le proprietà di abrasione, luce solare, corrosione e isolamento del film. I metodi di sigillatura includono il metodo di sigillatura con acqua calda, il metodo di sigillatura del vapore acqueo, il metodo di sigillatura con bicromato, il metodo di sigillatura con idrolisi e il metodo di sigillatura di riempimento.

(1) Il principio del metodo di sigillatura dell'acqua calda

consiste nell'utilizzare l'idratazione dell'AL2O3 amorfo: AL2O3+nH2O=AL2O3-nH2O

Dove è 1 o 3. Quando si idrata AL2O3 per un'allumina idrata AL2O3-H2O, il suo volume può aumentare di circa il 33%; generato allumina triidrata AL2O3-3H2O, il suo volume è aumentato di circa il 100%. Come risultato dell'idratazione di AL2O3 sulla superficie della pellicola di ossido e sulla parete dei pori, il volume aumenta e chiude i pori della pellicola.

Processo chiuso dell'acqua calda per una temperatura dell'acqua calda di 90 ~ 100 ° C, pH 6 ~ 7,5, tempo 15 ~ 30 min. l'acqua chiusa deve essere acqua distillata o deionizzata e non può utilizzare acqua di rubinetto, altrimenti ridurrà la trasparenza della pellicola di ossido e del colore.

(2) Il principio del metodo di chiusura del vapore acqueo

È lo stesso del metodo di chiusura dell'acqua calda, ma l'effetto è molto migliore, ma il costo è più elevato.

(3) Metodo di chiusura con dicromato

Viene effettuato in soluzione di bicromato di potassio con forte proprietà ossidante e a temperatura più elevata. Quando i pezzi di alluminio anodizzato vengono immessi nella soluzione, la pellicola di ossido e l'ossido di alluminio delle pareti dei pori presentano la seguente reazione chimica con il bicromato di potassio nella soluzione acquosa:

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

I precipitati di cromato di alluminio alcalino e dicromato di alluminio alcalino generati e l'allumina monoidrato e l'allumina triidrato generati dalle molecole di acqua calda insieme all'allumina sigillano i micropori della pellicola di ossido. La formula e le condizioni di processo della soluzione sigillante sono le seguenti: bicromato di potassio 50~70 g/L; temperatura 90~95 °C; tempo 15~25 minuti; Valore pH 6~7.

La pellicola di ossido trattata con questo metodo è di colore giallo e ha una buona resistenza alla corrosione. È adatto alla chiusura dopo ossidazione anodica di leghe di alluminio a scopo protettivo e non è adatto alla chiusura di film di ossido colorante a scopo decorativo.

(4) Metodo di chiusura dell'idrolisi

Si riferisce alla seguente reazione di idrolisi dopo che la soluzione estremamente diluita di sale di nichel e sale di cobalto è stata adsorbita dalla pellicola di ossido:

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

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

L'idrossido di nichel o l'idrossido di cobalto generato si deposita nei micropori della pellicola di ossido, chiudendo così i pori. Poiché una piccola quantità di idrossido di nichel e idrossido di cobalto è quasi incolore, questo metodo è particolarmente adatto per la chiusura della pellicola di ossido colorante.

(5) Metodo di riempimento chiuso

Oltre al metodo chiuso sopra descritto, con il film di ossido anodico possono essere utilizzate anche sostanze organiche, come vernici trasparenti, paraffina fusa, resine varie e oli secchi, ecc. chiusi.