Anodinio oksido plėvelių dažymas ir sandarinimas

Anodinio oksido plėvelių dažymas ir sandarinimas

Aliuminis ir jo lydiniai po anodinio oksidavimo apdorojimo, ant jo paviršiaus sukūrė akytos oksido plėvelės sluoksnį, po dažymo ir sandarinimo galite gauti įvairių spalvų ir pagerinti plėvelės atsparumą korozijai, atsparumą dilimui.

Elektrolitinio dažymo proceso schema:

 Oksido plėvelės dažymas

(1) Neorganinio pigmento dažymas

daugiausia fizinė adsorbcija, ty neorganinių pigmentų molekulės adsorbuojamos ant užpildomo plėvelės sluoksnio mikroporinio paviršiaus. Atspalvio dažymo būdas nėra ryškus, o derinys su pagrindu yra prastas, tačiau atsparumas saulei yra geresnis. Neorganiniams pigmentams dažyti naudojami dažai skirstomi į dvi rūšis, o metalas po anodinės oksidacijos turi būti impregnuojamas dviejų rūšių tirpaluose pakaitomis, kol dviejų rūšių druskų reaktyvių produktų (pigmentų) skaičius oksiduotoje plėvelėje atitiks reikiamą atspalvį.

(2) Organiniai dažikliai

 mechanizmas yra sudėtingesnis, paprastai manoma, kad jis turi fizinę adsorbciją ir cheminę reakciją. Organinių dažų molekulių ir aliuminio oksido cheminis derinys, sudarytas iš toliau nurodytų būdų, kaip aliuminio oksidas ir dažų molekulės fenolio grupėje sudaro kovalentinius ryšius; aliuminio oksido ir dažų molekulės ant fenolio grupės, kad sudarytų vandenilio ryšius; aliuminio oksido ir dažų molekulės sudaro kompleksus. Ekologiški dažikliai turi platų ryškių spalvų asortimentą, tačiau turi prastą atsparumą saulės spinduliams. Dažymo tirpalui ruošti geriau naudoti distiliuotą arba dejonizuotą vandenį, o ne vandentiekio vandenį, nes vandentiekio vandenyje esantys kalcio ir magnio jonai derinsis su dažų molekulėmis ir susidarys koordinaciniai junginiai, dėl kurių dažymo tirpalas pasens.

(3) Elektrolitinis dažymas

yra aliuminio ir jo lydinių anodinis oksidavimas į elektrolitinį tirpalą, kuriame yra metalų druskų elektrolizei, vykstant elektrocheminei reakcijai, kad sunkiųjų metalų jonai į oksido plėvelės poras virstų metalo atomais, nusėda poros apačioje ant neakytojo sluoksnio ir nuspalvina (5.10 pav.). Spalvota oksido plėvelė, gauta elektrolitinio dažymo būdu, turi gerą atsparumą dilimui, atsparumą saulės spinduliams, atsparumą karščiui, atsparumą korozijai ir stabilią bei ilgalaikę spalvą, todėl dabar plačiai naudojama aliuminio profiliuose architektūriniam dekoravimui. Kuo aukštesnė įtampa ir ilgesnis laikas naudojamas elektrolitiniam dažymui, tuo spalva bus tamsesnė.

 

Oksidinės plėvelės sandarinimas

Po anodinės aliuminio ir jo lydinių oksidacijos, nesvarbu, ar jis spalvotas, ar ne, būtina laiku atlikti sandarinimo apdorojimą, kurio tikslas – fiksuoti dažus mikroporose, užkertant kelią eksudacijai, o kartu pagerinti plėvelės dilimą, saulės spindulius, koroziją ir izoliacines savybes. Sandarinimo metodai apima sandarinimo karštu vandeniu metodą, sandarinimo vandens garais metodą, dichromato sandarinimo metodą, hidrolizės sandarinimo metodą ir užpildymo sandarinimo metodą.

(1) Karšto vandens sandarinimo metodo principas

yra naudoti amorfinio AL2O3 hidrataciją: AL2O3+nH2O=AL2O3-nH2O

Kur yra 1 arba 3. Kai hidratuotas aliuminio oksidas AL2O3-H2O hidratuojamas AL2O3, jo tūris gali padidėti maždaug 33 %; susidarė aliuminio oksido trihidratas AL2O3-3H2O, jo tūris padidėjo apie 100%. Dėl AL2O3 hidratacijos ant oksido plėvelės paviršiaus ir porų sienelės padidėja tūris ir uždaromos plėvelės poros.

Karšto vandens uždaras procesas karšto vandens temperatūrai 90–100 °C, pH 6–7,5, laikas 15–30 min. uždarytas vanduo turi būti distiliuotas arba dejonizuotas vanduo, negalima naudoti vandens iš čiaupo, kitaip sumažės oksido plėvelės skaidrumas ir spalva.

(2) Vandens garų uždarymo metodo principas

Yra toks pat kaip karšto vandens uždarymo būdas, tačiau poveikis yra daug geresnis, tačiau kaina didesnė.

(3) Dichromato uždarymo metodas

Atliekamas kalio dichromato tirpale, turinčiame stiprių oksidacinių savybių, ir aukštesnėje temperatūroje. Į tirpalą padavus anoduoto aliuminio gabalėlius, oksido plėvelė ir porų sienelių aliuminio oksidas turi tokią cheminę reakciją su kalio dichromatu vandeniniame tirpale:

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

Šarminio aliuminio chromato ir šarminio aliuminio dichromato nuosėdos, susidarančios karšto vandens molekulėse ir aliuminio oksido monohidratas bei aliuminio oksido trihidratas, kartu su aliuminio oksidu užsandarina oksido plėvelės mikroporas. Sandarinimo tirpalo formulė ir proceso sąlygos yra tokios: kalio dichromatas 50–70 g/L; temperatūra 90~95 °C; laikas 15~25 min; pH vertė 6~7.

Šiuo metodu apdorota oksido plėvelė yra geltonos spalvos ir turi gerą atsparumą korozijai. Jis tinka uždarymui po anodinės aliuminio lydinio oksidacijos apsaugos tikslais ir netinka dažančios oksido plėvelės uždarymui dekoravimo tikslais.

(4) Hidrolizės uždarymo metodas

Nurodo tokią hidrolizės reakciją, kai oksido plėvelė adsorbuoja itin atskiestą nikelio druskos ir kobalto druskos tirpalą:

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

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

Susidaręs nikelio hidroksidas arba kobalto hidroksidas nusėda į oksidinės plėvelės mikroporas ir taip uždaromos poros. Kadangi nedidelis nikelio hidroksido ir kobalto hidroksido kiekis yra beveik bespalvis, todėl šis metodas ypač tinka dažančiosios oksido plėvelės uždarymui.

(5) Užpildymo uždaras metodas

Be aukščiau aprašyto uždaro metodo, anodinio oksido plėvelėje taip pat gali būti naudojamos organinės medžiagos, tokios kaip skaidrus lakas, išlydytas parafinas, įvairios dervos ir sausos alyvos ir kt.