Colorarea și etanșarea filmelor de oxid anodic

Colorarea și etanșarea filmelor de oxid anodic

Aluminiul și aliajele sale după tratamentul de oxidare anodică au generat un strat de peliculă poroasă de oxid pe suprafața sa, după tratamentul de colorare și etanșare, puteți obține o varietate de culori diferite și puteți îmbunătăți rezistența la coroziune a filmului, rezistența la uzură.

Schema schematică a procesului de colorare electrolitică:

 Colorarea foliei de oxid

(1) Colorarea pigmentului anorganic

în principal adsorbția fizică, adică moleculele de pigment anorganic sunt adsorbite pe suprafața microporoasă a stratului de film care urmează să fie umplut. Metoda de colorare a nuanței nu este strălucitoare, iar combinația cu substratul este slabă, dar rezistența la soare este mai bună. Coloranții utilizați pentru colorarea pigmentului anorganic sunt împărțiți în două tipuri, iar metalul după oxidarea anodică trebuie impregnat în două tipuri de soluții alternativ până când numărul de produse reactive (pigmenți) a două tipuri de săruri din filmul oxidat îndeplinește nuanța necesară.

(2) Colorant organic

 mecanismul este mai complex, în general se crede că are adsorbție fizică și reacție chimică. Molecule de colorant organic și combinație chimică de alumină a următoarelor moduri alumină și molecule de colorant pe grupul fenolic pentru a forma legături covalente; alumină și molecule de colorant de pe gruparea fenolică pentru a forma legături de hidrogen; alumină și molecule de colorant pentru a forma complexe. Coloranții organici au o gamă largă de culori strălucitoare, dar au o rezistență slabă la lumina soarelui. Este mai bine să folosiți apă distilată sau apă deionizată pentru a pregăti soluția de colorare decât apa de la robinet, deoarece ionii de calciu și magneziu din apa de la robinet vor fi coordonați cu moleculele de colorant pentru a forma compuși de coordonare, ceea ce va face ca soluția de vopsire să fie depășită.

(3) Colorare electrolitică

este oxidarea anodică a aluminiului și aliajelor sale în soluția electrolitică care conține săruri metalice pentru electroliză, prin reacția electrochimică, astfel încât ionii de metale grele în porii filmului de oxid în atomi de metal, se depun în fundul porului pe stratul neporos și colorează (Figura 5.10). Filmul de oxid colorat obținut prin procesul de colorare electrolitică are avantajele unei bune rezistențe la abraziune, rezistență la lumina soarelui, rezistență la căldură, rezistență la coroziune și culoare stabilă și de lungă durată, iar acum este utilizat pe scară largă în profilele de aluminiu pentru decorarea arhitecturală. Cu cât tensiunea mai mare și timpul mai lung folosit pentru colorarea electrolitică, cu atât culoarea va fi mai închisă.

 

Tratament de etanșare a peliculei de oxid

După oxidarea anodică a aluminiului și aliajelor sale, indiferent dacă este colorat sau nu, este necesar să se efectueze în timp tratamentul de etanșare, al cărui scop este fixarea coloranților în micropori, prevenind exudarea și, în același timp, îmbunătățirea proprietăților de abraziune, lumina solară, coroziune și izolație ale peliculei. Metodele de etanșare includ metoda de etanșare cu apă caldă, metoda de etanșare cu vapori de apă, metoda de etanșare cu bicromat, metoda de etanșare prin hidroliză și metoda de etanșare a umplerii.

(1) Principiul metodei de etanșare cu apă caldă

este de a folosi hidratarea AL2O3 amorf: AL2O3+nH2O=AL2O3-nH2O

Unde este 1 sau 3. Când se hidratează AL2O3 pentru o alumină hidratată AL2O3-H2O, volumul acesteia poate crește cu aproximativ 33%; a generat alumină trihidrat AL2O3-3H2O, volumul acesteia a crescut cu aproximativ 100%. Ca urmare a hidratării AL2O3 pe suprafața filmului de oxid și a peretelui porilor, volumul crește și închide porii filmului.

Proces închis apă caldă pentru temperatura apei calde de 90 ~ 100 ° C, pH 6 ~ 7,5, timp 15 ~ 30 min. apa închisă trebuie să fie apă distilată sau apă deionizată și nu poate folosi apă de la robinet, altfel va reduce transparența filmului de oxid și a culorii.

(2) Principiul metodei de închidere cu vapori de apă

Este aceeași cu metoda de închidere a apei calde, dar efectul este mult mai bun, dar costul este mai mare.

(3) Metoda de închidere cu bicromat

Se efectuează în soluție de dicromat de potasiu cu proprietăți oxidante puternice și la temperatură mai ridicată. Când piesele de aluminiu anodizat sunt introduse în soluție, filmul de oxid și oxidul de aluminiu al pereților porilor au următoarea reacție chimică cu dicromat de potasiu în soluția apoasă:

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

Precipitații de cromat alcalin de aluminiu și dicromat de aluminiu alcalin generați și monohidratul de alumină și trihidratul de alumină generate de moleculele de apă fierbinte împreună cu alumina etanșează microporii peliculei de oxid. Formula și condițiile de proces ale soluției de etanșare sunt următoarele: dicromat de potasiu 50~70g/L; temperatura 90~95 °C; timp 15~25 min; Valoarea pH-ului 6~7.

Filmul de oxid tratat prin această metodă este de culoare galbenă și are o rezistență bună la coroziune. Este potrivit pentru închiderea după oxidarea anodică a aliajului de aluminiu în scopul protecției și nu este potrivit pentru închiderea peliculei de oxid de colorare în scopul decorațiunii.

(4) Metoda de închidere prin hidroliză

Se referă la următoarea reacție de hidroliză după ce soluția extrem de diluată de sare de nichel și sare de cobalt este adsorbită de filmul de oxid:

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

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

Hidroxidul de nichel sau hidroxidul de cobalt generat se depune în microporii peliculei de oxid, închizând astfel porii. Deoarece o cantitate mică de hidroxid de nichel și hidroxid de cobalt este aproape incoloră, această metodă este deosebit de potrivită pentru închiderea peliculei de oxid colorant.

(5) Metoda de umplere închisă

Pe lângă metoda închisă descrisă mai sus, filmul de oxid anodic poate fi folosit și substanțe organice, cum ar fi lac transparent, parafină topită, diverse rășini și uleiuri uscate, etc. închise.