Kleuren en afdichten van anodische oxidefilms

Kleuren en afdichten van anodische oxidefilms

Aluminium en zijn legeringen genereren na een anodische oxidatiebehandeling een laag poreuze oxidefilm op het oppervlak. Na kleur- en afdichtingsbehandeling kunt u een verscheidenheid aan verschillende kleuren krijgen en de corrosieweerstand van de film en slijtvastheid verbeteren.

Schematisch diagram van het elektrolytische kleurproces:

 Oxidefilmkleuring

(1) Anorganische pigmentkleuring

voornamelijk fysieke adsorptie, dwz anorganische pigmentmoleculen worden geadsorbeerd op het microporeuze oppervlak van de te vullen filmlaag. De kleurtoonmethode is niet helder en de combinatie met het substraat is slecht, maar de zonbestendigheid is beter. De kleurstoffen die worden gebruikt voor het kleuren van anorganische pigmenten zijn verdeeld in twee soorten, en het metaal moet na anodische oxidatie afwisselend in twee soorten oplossingen worden geïmpregneerd totdat het aantal reactieve producten (pigmenten) van twee soorten zouten in de geoxideerde film aan de vereiste tint voldoet.

(2) Organische kleurstofkleuring

 het mechanisme is complexer en er wordt algemeen aangenomen dat het fysieke adsorptie en chemische reactie veroorzaakt. Organische kleurstofmoleculen en aluminiumoxide chemische combinatie van de volgende manieren waarop aluminiumoxide en kleurstofmoleculen op de fenolgroep covalente bindingen vormen; aluminiumoxide en kleurstofmoleculen op de fenolgroep om waterstofbruggen te vormen; aluminiumoxide en kleurstofmoleculen om complexen te vormen. Organische kleurstoffen hebben een breed scala aan heldere kleuren, maar zijn slecht bestand tegen zonlicht. Het is beter om gedestilleerd water of gedeïoniseerd water te gebruiken om de verfoplossing te bereiden dan kraanwater, omdat de calcium- en magnesiumionen in kraanwater worden gecoördineerd met de kleurstofmoleculen om coördinatieverbindingen te vormen, waardoor de verfoplossing overbodig wordt.

(3) Elektrolytische kleuring

is de anodische oxidatie van aluminium en zijn legeringen in de elektrolytische oplossing die metaalzouten bevat voor elektrolyse, door de elektrochemische reactie, zodat de zware metaalionen in de poriën van de oxidefilm tot metaalatomen terechtkomen, afgezet op de bodem van de porie op de niet-poreuze laag en kleuren (Figuur 5.10). De gekleurde oxidefilm verkregen door het elektrolytische kleurproces heeft de voordelen van goede slijtvastheid, zonlichtbestendigheid, hittebestendigheid, corrosiebestendigheid en stabiele en langdurige kleur, en wordt nu veel gebruikt in aluminiumprofielen voor architecturale decoratie. Hoe hoger de spanning en hoe langer de tijd die wordt gebruikt voor het elektrolytisch kleuren, hoe donkerder de kleur zal zijn.

 

Afdichtingsbehandeling van oxidefilm

Na de anodische oxidatie van aluminium en zijn legeringen, ongeacht of het gekleurd is of niet, is het noodzakelijk om de afdichtingsbehandeling tijdig uit te voeren, met als doel de kleurstoffen in de microporiën te fixeren, exsudatie te voorkomen en tegelijkertijd de slijtage-, zonlicht-, corrosie- en isolatie-eigenschappen van de film te verbeteren. Afdichtingsmethoden omvatten heetwaterafdichtingsmethode, waterdampafdichtingsmethode, dichromaatafdichtingsmethode, hydrolyse-afdichtingsmethode en vulafdichtingsmethode.

(1) Het principe van de heetwaterafdichtingsmethode

is om de hydratatie van amorf AL2O3 te gebruiken: AL2O3+nH2O=AL2O3-nH2O

Waar is 1 of 3. Wanneer AL2O3-hydratatie voor een gehydrateerd aluminiumoxide AL2O3-H2O plaatsvindt, kan het volume ervan met ongeveer 33% toenemen; gegenereerd trihydraat aluminiumoxide AL2O3-3H2O, het volume ervan nam met ongeveer 100% toe. Als gevolg van de hydratatie van AL2O3 op het oppervlak van de oxidefilm en de poriënwand neemt het volume toe en sluiten de filmporiën.

Heetwater gesloten proces voor de warmwatertemperatuur van 90 ~ 100 ° C, pH 6 ~ 7,5, tijd 15 ~ 30 min. gesloten water moet gedestilleerd water of gedeïoniseerd water zijn en kan geen kraanwater gebruiken, anders vermindert dit de transparantie van de oxidefilm en de kleur.

(2) Het principe van de waterdampsluitingsmethode

Is hetzelfde als de warmwaterafsluitingsmethode, maar het effect is veel beter, maar de kosten zijn hoger.

(3) Dichromaatsluitingsmethode

Wordt uitgevoerd in een kaliumdichromaatoplossing met sterke oxiderende eigenschappen en bij hogere temperatuur. Wanneer de geanodiseerde aluminiumstukken in de oplossing worden gevoerd, ondergaan de oxidefilm en het aluminiumoxide van de poriewanden de volgende chemische reactie met kaliumdichromaat in de waterige oplossing:

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

De gevormde alkali-aluminiumchromaat en alkali-aluminiumdichromaat precipitaten en het aluminiumoxide-monohydraat en aluminiumoxide-trihydraat gegenereerd door de hete watermoleculen samen met aluminiumoxide sluiten de microporiën van de oxidefilm af. De formule en procesomstandigheden van de afdichtingsoplossing zijn als volgt: kaliumdichromaat 50 ~ 70 g/l; temperatuur 90~95 °C; tijd 15~25 min; pH-waarde 6~7.

De volgens deze methode behandelde oxidefilm is geel van kleur en heeft een goede corrosieweerstand. Het is geschikt voor de sluiting na anodische oxidatie van aluminiumlegeringen ter bescherming, en is niet geschikt voor de sluiting van kleurende oxidefilms ter decoratie.

(4) Hydrolyse-sluitingsmethode

Verwijst naar de volgende hydrolysereactie nadat de extreem verdunde oplossing van nikkelzout en kobaltzout is geadsorbeerd door de oxidefilm:

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

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

Het gegenereerde nikkelhydroxide of kobalthydroxide wordt afgezet in de microporiën van de oxidefilm, waardoor de poriën worden gesloten. Omdat een kleine hoeveelheid nikkelhydroxide en kobalthydroxide vrijwel kleurloos is, is deze methode bijzonder geschikt voor het sluiten van de kleurende oxidefilm.

(5) Gesloten vulmethode

Naast de hierboven beschreven gesloten methode kunnen anodische oxidefilms ook worden gebruikt voor organische stoffen, zoals transparante vernis, gesmolten paraffine, verschillende harsen en droge oliën, enz. Gesloten.