Tô màu và niêm phong màng oxit Anodic

Tô màu và niêm phong màng oxit Anodic

Nhôm và hợp kim của nó sau khi xử lý oxy hóa anốt, tạo ra một lớp màng oxit xốp trên bề mặt của nó, sau khi xử lý màu và hàn kín, bạn có thể có được nhiều màu sắc khác nhau và có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn của màng, chống mài mòn.

Sơ đồ quá trình tạo màu điện phân:

 Màu màng oxit

(1) Màu sắc vô cơ

chủ yếu là hấp phụ vật lý, tức là các phân tử sắc tố vô cơ được hấp phụ trên bề mặt xốp vi mô của lớp màng cần lấp đầy. Phương pháp tạo màu không sáng, độ kết hợp với chất nền kém nhưng khả năng chống nắng tốt hơn. Thuốc nhuộm dùng để tạo màu sắc tố vô cơ được chia thành hai loại, và kim loại sau quá trình oxy hóa anốt nên được ngâm xen kẽ trong hai loại dung dịch cho đến khi số lượng sản phẩm phản ứng (sắc tố) của hai loại muối trong màng oxy hóa đáp ứng được màu sắc cần thiết.

(2) Thuốc nhuộm hữu cơ

 cơ chế phức tạp hơn, thường được cho là có sự hấp phụ vật lý và phản ứng hóa học. Các phân tử thuốc nhuộm hữu cơ và alumina kết hợp hóa học theo các cách sau đây alumina và các phân tử thuốc nhuộm trên nhóm phenolic để tạo thành liên kết cộng hóa trị; các phân tử alumina và thuốc nhuộm trên nhóm phenolic hình thành liên kết hydro; phân tử alumina và thuốc nhuộm tạo thành phức chất. Thuốc nhuộm hữu cơ có nhiều màu sắc tươi sáng nhưng khả năng chống nắng kém. Tốt hơn nên sử dụng nước cất hoặc nước khử ion để pha dung dịch nhuộm hơn là nước máy, vì các ion canxi và magie trong nước máy sẽ phối hợp với các phân tử thuốc nhuộm tạo thành các hợp chất phối hợp, khiến dung dịch nhuộm trở nên lỗi thời.

(3) Màu điện phân

là quá trình oxy hóa anốt nhôm và các hợp kim của nó thành dung dịch điện phân chứa muối kim loại để điện phân, thông qua phản ứng điện hóa, làm cho các ion kim loại nặng đi vào các lỗ của màng oxit thành các nguyên tử kim loại, lắng đọng ở đáy lỗ trên lớp không xốp và tạo màu (Hình 5.10). Màng oxit màu thu được từ quá trình tạo màu điện phân có ưu điểm là chống mài mòn tốt, chống nắng, chịu nhiệt, chống ăn mòn và màu sắc ổn định và lâu dài, hiện được sử dụng rộng rãi trong các cấu hình nhôm để trang trí kiến ​​trúc. Điện áp càng cao và thời gian sử dụng cho màu điện phân càng lâu thì màu sẽ càng đậm.

 

Xử lý niêm phong màng oxit

Sau quá trình oxy hóa anốt của nhôm và hợp kim của nó, bất kể nó có màu hay không, cần phải tiến hành xử lý niêm phong kịp thời, mục đích là cố định thuốc nhuộm trong micropores, ngăn chặn sự tiết ra, đồng thời, cải thiện các đặc tính mài mòn, ánh sáng mặt trời, ăn mòn và cách điện của màng. Các phương pháp bịt kín bao gồm phương pháp bịt kín bằng nước nóng, phương pháp bịt kín bằng hơi nước, phương pháp bịt kín dicromat, phương pháp bịt kín thủy phân và phương pháp bịt kín.

(1) Nguyên lý của phương pháp hàn kín nước nóng

là sử dụng quá trình hydrat hóa AL2O3 vô định hình: AL2O3+nH2O=AL2O3-nH2O

Ở đâu là 1 hoặc 3. Khi hydrat hóa AL2O3 cho alumina ngậm nước AL2O3-H2O, thể tích của nó có thể tăng khoảng 33%; tạo ra alumina trihydrat AL2O3-3H2O, khối lượng tăng khoảng 100%. Do quá trình hydrat hóa AL2O3 trên bề mặt màng oxit và thành lỗ rỗng, thể tích tăng lên và đóng các lỗ màng.

Quy trình khép kín nước nóng cho nhiệt độ nước nóng 90 ~ 100 ° C, pH 6 ~ 7,5, thời gian 15 ~ 30 phút. Nước đóng phải là nước cất hoặc nước khử ion, không được sử dụng nước máy nếu không sẽ làm giảm độ trong suốt của màng oxit và màu sắc.

(2) Nguyên lý phương pháp đóng hơi nước

Cũng giống như phương pháp đóng cửa bằng nước nóng nhưng hiệu quả tốt hơn nhiều nhưng chi phí lại cao hơn.

(3) Phương pháp đóng dicromat

Được thực hiện trong dung dịch kali dicromat có tính oxy hóa mạnh và ở nhiệt độ cao hơn. Khi các miếng nhôm anod hóa được đưa vào dung dịch, màng oxit và oxit nhôm của thành lỗ rỗng có phản ứng hóa học sau với kali dicromat trong dung dịch nước:

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

Các kết tủa nhôm cromat kiềm và nhôm kiềm dicromat được tạo ra và alumina monohydrat và alumina trihydrat được tạo ra bởi các phân tử nước nóng cùng với alumina bịt kín các vi lỗ của màng oxit. Công thức và điều kiện xử lý của dung dịch bịt kín như sau: kali dicromat 50 ~ 70g/L; nhiệt độ 90~95°C; thời gian 15~25 phút; Giá trị pH 6 ~ 7.

Màng oxit được xử lý bằng phương pháp này có màu vàng và có khả năng chống ăn mòn tốt. Nó thích hợp cho việc đóng kín hợp kim nhôm sau quá trình oxy hóa anốt nhằm mục đích bảo vệ, và không thích hợp để đóng màng oxit màu nhằm mục đích trang trí.

(4) Phương pháp đóng thủy phân

Đề cập đến phản ứng thủy phân sau đây sau khi dung dịch muối niken và muối coban cực loãng được hấp phụ bởi màng oxit:

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

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

Niken hydroxit hoặc coban hydroxit được tạo ra sẽ lắng đọng trong các vi lỗ của màng oxit, do đó đóng các lỗ chân lông. Do một lượng nhỏ niken hydroxit và coban hydroxit gần như không màu nên phương pháp này đặc biệt thích hợp để đóng màng oxit màu.

(5) Phương pháp chiết rót đóng

Ngoài phương pháp khép kín được mô tả ở trên, màng oxit anốt cũng có thể được sử dụng các chất hữu cơ, chẳng hạn như vecni trong suốt, parafin nóng chảy, các loại nhựa và dầu khô, v.v.