Färgning och försegling av filmer av anodoxid

Färgning och försegling av filmer av anodoxid

Aluminium och dess legeringar efter anodisk oxidationsbehandling genererade ett lager av porös oxidfilm på ytan, efter färgning och tätningsbehandling kan du få en mängd olika färger och kan förbättra filmens korrosionsbeständighet, slitstyrka.

Schematiskt diagram över elektrolytisk färgningsprocess:

 Oxidfilmfärgning

(1) Oorganisk pigmentfärgning

huvudsakligen fysisk adsorption, dvs oorganiska pigmentmolekyler adsorberas på ytan av mikroporösa filmskikt som ska fyllas. Metoden för att färga nyans är inte ljus, och kombinationen med substratet är dålig, men solbeständigheten är bättre. Färgämnena som används för oorganisk pigmentfärgning är uppdelad i två typer, och metallen efter anodisk oxidation bör impregneras i två typer av lösningar omväxlande tills antalet reaktiva produkter (pigment) av två sorters salter i den oxiderade filmen uppfyller den erforderliga nyansen.

(2) Organisk färgämne

 mekanismen är mer komplex, allmänt tros ha fysisk adsorption och kemisk reaktion. Organiska färgämnesmolekyler och aluminiumoxid kemisk kombination av följande sätt aluminiumoxid och färgämnesmolekyler på fenolgruppen för att bilda kovalenta bindningar; aluminiumoxid och färgämnesmolekyler på fenolgruppen för att bilda vätebindningar; aluminiumoxid och färgämnesmolekyler för att bilda komplex. Organiska färgämnen har ett brett utbud av ljusa färger, men har dålig motståndskraft mot solljus. Det är bättre att använda destillerat vatten eller avjoniserat vatten för att förbereda färgningslösningen än kranvatten, eftersom kalcium- och magnesiumjonerna i kranvattnet kommer att koordineras med färgämnesmolekylerna för att bilda koordinationsföreningar, vilket kommer att göra färgningslösningen föråldrad.

(3) Elektrolytisk färgning

är den anodiska oxidationen av aluminium och dess legeringar till den elektrolytiska lösningen som innehåller metallsalter för elektrolys, genom den elektrokemiska reaktionen, så att tungmetalljonerna in i oxidfilmens porer till metallatomer, deponeras i botten av poren på det icke-porösa skiktet och färgar (Figur 5.10). Den färgade oxidfilmen som erhålls genom den elektrolytiska färgningsprocessen har fördelarna med god nötningsbeständighet, solljusbeständighet, värmebeständighet, korrosionsbeständighet och stabil och långvarig färg, och används nu i stor utsträckning i aluminiumprofiler för arkitektonisk dekoration. Ju högre spänning och längre tid som används för elektrolytisk färgning, desto mörkare blir färgen.

 

Tätningsbehandling av oxidfilm

Efter anodisk oxidation av aluminium och dess legeringar, oavsett om det är färgat eller inte, är det nödvändigt att utföra tätningsbehandlingen i tid, vars syfte är att fixera färgämnena i mikroporerna, förhindra utsöndring och samtidigt förbättra filmens nötning, solljus, korrosion och isolerande egenskaper. Förseglingsmetoder inkluderar varmvattenförseglingsmetod, vattenångförseglingsmetod, dikromatförseglingsmetod, hydrolysförseglingsmetod och fyllningsförseglingsmetod.

(1) Principen för varmvattentätningsmetod

är att använda hydratisering av amorf AL2O3: AL2O3+nH2O=AL2O3-nH2O

Var är 1 eller 3. När AL2O3-hydratisering för en hydratiserad aluminiumoxid AL2O3-H2O kan dess volym öka med cirka 33 %; genererade trihydrataluminiumoxid AL2O3-3H2O, dess volym ökade med cirka 100%. Som ett resultat av hydratiseringen av AL2O3 på ytan av oxidfilmen och porväggen ökar volymen och stänger filmporerna.

Varmvatten stängd process för varmvattentemperaturen på 90 ~ 100 ° C, pH 6 ~ 7,5, tid 15 ~ 30 min. stängt vatten måste vara destillerat vatten eller avjoniserat vatten, och kan inte använda kranvatten, annars kommer det att minska genomskinligheten av oxidfilmen och färgen.

(2) Principen för vattenångstängningsmetoden

Är samma som varmvattenstängningsmetoden, men effekten är mycket bättre, men kostnaden är högre.

(3) Dikromatförslutningsmetod

Utförs i kaliumdikromatlösning med starkt oxiderande egenskaper och vid högre temperatur. När de anodiserade aluminiumbitarna matas in i lösningen, har oxidfilmen och aluminiumoxiden i porväggarna följande kemiska reaktion med kaliumdikromat i vattenlösningen:

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

Alkalialuminiumkromatet och alkalialuminiumdikromatet fälls ut och aluminiumoxidmonohydratet och aluminiumoxidtrihydratet som alstras av varmvattenmolekylerna förseglar tillsammans med aluminium oxidfilmens mikroporer. Formeln och processbetingelserna för tätningslösningen är som följer: kaliumdikromat 50~70g/L; temperatur 90~95 °C; tid 15~25 min; pH-värde 6~7.

Oxidfilmen som behandlas med denna metod är gul till färgen och har god korrosionsbeständighet. Den är lämplig för förslutning efter anodoxidation av aluminiumlegering i skyddssyfte, och är inte lämplig för förslutning av färgande oxidfilm för dekorationsändamål.

(4) Hydrolysförslutningsmetod

Avser följande hydrolysreaktion efter att den extremt utspädda lösningen av nickelsalt och koboltsalt adsorberats av oxidfilmen:

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

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

Den genererade nickelhydroxiden eller kobolthydroxiden avsätts i mikroporerna i oxidfilmen och stänger sålunda porerna. Eftersom en liten mängd nickelhydroxid och kobolthydroxid är nästan färglös, så är denna metod särskilt lämplig för förslutning av den färgande oxidfilmen.

(5) Fyllning stängd metod

Förutom den ovan beskrivna slutna metoden, kan anodoxidfilm också användas organiska ämnen, såsom transparent lack, smält paraffin, olika hartser och torra oljor, etc. slutna.