Farbenie a utesnenie anodických oxidových filmov

Farbenie a utesnenie anodických oxidových filmov

Hliník a jeho zliatiny po anodickej oxidácii vytvorili na svojom povrchu vrstvu porézneho oxidového filmu, po farbení a tesniacej úprave môžete získať rôzne farby a môžu zlepšiť odolnosť filmu proti korózii, odolnosť proti opotrebeniu.

Schematický diagram procesu elektrolytického farbenia:

 Oxidové sfarbenie filmu

(1) Anorganické pigmentové sfarbenie

hlavne fyzikálna adsorpcia, tj molekuly anorganického pigmentu sú adsorbované na povrchu mikroporéznej vrstvy filmu, ktorý sa má vyplniť. Spôsob farbenia odtieňa nie je jasný a kombinácia so substrátom je zlá, ale odolnosť voči slnku je lepšia. Farbivá používané na farbenie anorganických pigmentov sa delia na dva druhy a kov po anodickej oxidácii by sa mal impregnovať striedavo v dvoch druhoch roztokov, kým počet reaktívnych produktov (pigmentov) dvoch druhov solí v oxidovanom filme nedosiahne požadovaný odtieň.

(2) Farbenie organickým farbivom

 mechanizmus je zložitejší, všeobecne sa predpokladá, že má fyzikálnu adsorpciu a chemickú reakciu. Molekuly organického farbiva a oxidu hlinitého chemická kombinácia nasledujúcich spôsobov, ako molekuly oxidu hlinitého a farbiva na fenolovej skupine vytvárajú kovalentné väzby; molekuly oxidu hlinitého a farbiva na fenolovej skupine vytvárajú vodíkové väzby; molekuly oxidu hlinitého a farbiva za vzniku komplexov. Organické farbivá majú širokú škálu jasných farieb, ale majú nízku odolnosť voči slnečnému žiareniu. Na prípravu farbiaceho roztoku je lepšie použiť destilovanú vodu alebo deionizovanú vodu ako vodu z vodovodu, pretože ióny vápnika a horčíka vo vode z vodovodu budú koordinované s molekulami farbiva za vzniku koordinačných zlúčenín, čím sa farbiaci roztok stane zastaraným.

(3) Elektrolytické farbenie

je anodická oxidácia hliníka a jeho zliatin do elektrolytického roztoku obsahujúceho soli kovov na elektrolýzu, prostredníctvom elektrochemickej reakcie, takže ióny ťažkých kovov do pórov oxidového filmu na atómy kovu, ktoré sa uložia v spodnej časti póru na neporéznu vrstvu a zafarbia sa (obrázok 5.10). Farebný oxidový film získaný procesom elektrolytického farbenia má výhody dobrej odolnosti proti oderu, odolnosti voči slnečnému žiareniu, tepelnej odolnosti, odolnosti proti korózii a stabilnej a dlhotrvajúcej farbe a teraz sa široko používa v hliníkových profiloch na architektonické dekorácie. Čím vyššie napätie a dlhší čas sa použije na elektrolytické farbenie, tým bude farba tmavšia.

 

Tesniaca úprava oxidového filmu

Po anodickej oxidácii hliníka a jeho zliatin, bez ohľadu na to, či je zafarbený alebo nie, je potrebné včas vykonať tesniacu úpravu, ktorej účelom je fixácia farbív v mikropóroch, zabránenie exsudácii a zároveň zlepšenie oteru, slnečného žiarenia, korózie a izolačných vlastností fólie. Metódy tesnenia zahŕňajú metódu tesnenia horúcou vodou, metódu tesnenia vodnej pary, metódu dvojchrómového tesnenia, metódu hydrolytického tesnenia a metódu tesnenia plnenia.

(1) Princíp metódy tesnenia horúcou vodou

je použiť hydratáciu amorfného AL2O3: AL2O3+nH2O=AL2O3-nH2O

Kde je 1 alebo 3. Pri hydratácii AL2O3 pre hydratovaný oxid hlinitý AL2O3-H2O sa jeho objem môže zvýšiť asi o 33 %; generovaný trihydrát oxidu hlinitého AL2O3-3H2O, jeho objem sa zväčšil asi o 100 %. V dôsledku hydratácie AL2O3 na povrchu oxidového filmu a stene pórov sa objem zväčšuje a zatvára póry filmu.

Horúca voda uzavretý proces pre teplotu teplej vody 90 ~ 100 ° C, pH 6 ~ 7,5, čas 15 ~ 30 min. uzavretá voda musí byť destilovaná voda alebo deionizovaná voda a nemožno použiť vodu z vodovodu, inak sa zníži priehľadnosť oxidového filmu a farba.

(2) Princíp metódy uzatvárania vodnej pary

Je rovnaká ako metóda uzavretia horúcej vody, ale efekt je oveľa lepší, ale náklady sú vyššie.

(3) Metóda dvojchrómového uzáveru

Vykonáva sa v roztoku dvojchrómanu draselného so silnými oxidačnými vlastnosťami a pri vyššej teplote. Keď sa kúsky eloxovaného hliníka privedú do roztoku, oxidový film a oxid hlinitý stien pórov chemicky reagujú s dvojchrómanom draselným vo vodnom roztoku:

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

Vytvorený alkalický chróman hlinitý a alkalický dichróman hlinitý vytvorený a monohydrát a trihydrát oxidu hlinitého generovaný molekulami horúcej vody spolu s oxidom hlinitým utesňujú mikropóry oxidového filmu. Vzorec a podmienky procesu tesniaceho roztoku sú nasledovné: dvojchróman draselný 50~70 g/l; teplota 90~95 °C; čas 15~25 min; Hodnota pH 6~7.

Oxidový film upravený touto metódou má žltú farbu a dobrú odolnosť proti korózii. Je vhodný na uzatváranie po anodickej oxidácii hliníkovej zliatiny za účelom ochrany a nie je vhodný na uzatváranie farbiaceho oxidového filmu za účelom dekorácie.

(4) Metóda uzavretia hydrolýzy

Vzťahuje sa na nasledujúcu hydrolytickú reakciu po adsorbovaní extrémne zriedeného roztoku soli niklu a soli kobaltu oxidovým filmom:

NI2+ + 2H20=NI(OH)2+2H+

Co2+ + 2H20 = Co(OH)2+2H+.

Vzniknutý hydroxid nikelnatý alebo hydroxid kobaltnatý sa ukladá v mikropóroch oxidového filmu, čím sa póry uzatvárajú. Pretože malé množstvo hydroxidu nikelnatého a hydroxidu kobaltnatého je takmer bezfarebné, je táto metóda obzvlášť vhodná na uzatváranie farbiaceho oxidového filmu.

(5) Uzavretá metóda plnenia

Okrem vyššie opísanej uzavretej metódy možno na anodický oxidový film použiť aj organické látky, ako je transparentný lak, roztavený parafín, rôzne živice a suché oleje atď.