鋁合金陽極氧化與表面處理技術 鋁合金的密度( 四 )


1.鋁合金氧化膜常見著色工藝;
常用的鋁合金著色工藝大致可分為三類:
A.整體著色法:包括自然著色和電解著色 。自然著色是指由于加入的成分(硅、鐵、錳等)氧化而使氧化膜著色 。)在鋁合金陽極氧化過程中 。電解著色是指由于電解液成分和電解條件的變化而引起的氧化膜著色 。
B.染色法:以原生氧化膜為基礎,用無機顏料或有機染料染色的氧化膜 。
C.電解著色法:以一次氧化膜為基礎,在含有金屬鹽的溶液中用DC或交流電解著色 。電解著色的耐候性、耐光性和使用壽命優于染色法,成本遠低于整體著色法 。目前廣發應用于建筑鋁型材著色 。國內外工業化的電解著色槽液基本都是鎳鹽和錫鹽(包括錫鎳混合鹽)溶液,顏色一般由淺到深為青銅色 。
2.電解著色原理
多孔陽極氧化膜規則可控的微孔,極細的金屬和/或氧化物顆粒通過電解著色沉積在微孔底部,由于光散射效應可以獲得不同的顏色 。顏色的深度與沉積顆粒的數量有關,即與著色時間和施加的電壓有關 。一般來說,電解著色的顏色從香檳色、淺青銅色到深青銅色再到黑色都差不多,色相也不完全相同,這與沉淀顆粒的大小分布有關 。目前電解著色只有青銅色、黑色、金黃色和棗紅色 。
3.電解著色的應用
錫鹽和錫鎳混合鹽是中國、歐洲和美洲的主要著色方法 。錫鎳鹽為四氯化錫,通過陽極氧化微孔中錫離子的電解還原而著色 。但是Sn2+穩定性差,容易氧化成Sn4+而沒有著色能力,所以錫鹽著色的關鍵是鍍液的組成,錫鹽的穩定性是這個過程的關鍵 。錫鹽對雜質不敏感,著色均勻性好,水污染小 。Ni電解著色在日本比較常見,常用于淺色系(仿不銹鋼色和淺香檳色) 。著色速度快,槽液穩定性好,但對雜質敏感 。目前除雜設備成熟,但需要一次性投入較大 。
XI 。鋁合金氧化膜的染色
1.鋁合金氧化膜染色的定義
染色法是將剛氧化后的鋁合金清洗干凈,立即浸入含染料的溶液中,由于染料的吸附,氧化膜的孔隙被染成各種顏色 。該工藝上色快,色澤鮮艷,操作簡單,但染色后需要密封 。
2.氧化膜的染色要求
A.鋁在硫酸溶液中的氧化膜無色多孔,最適合染色 。草酸膜本身為黃色,只能染成深色,鉻酸膜孔隙率低,膜本身為灰色,只能染成深色 。
B.氧化膜必須有一定的厚度,最低要求大于7um,較薄的氧化膜只能染成很淺的顏色 。
C.氧化膜要有一定的孔隙率和吸附性,所以硬氧化膜和鉻酸常規氧化膜都不適合染色 。
d .氧化膜應完整均勻,不應有劃痕、砂眼、點蝕等缺陷 。
E.薄膜本身顏色合適,金相組織沒有差異,如晶粒大小不同或偏析嚴重 。
3.氧化膜的染色機理
A.有機染料的染色機理:根據物質的吸附理論,分為物理吸附和化學吸附;物理吸附是指利用靜電力吸附分子或離子;化學力吸附(共價鍵、氫鍵、螯合鍵等) 。)稱為化學吸附 。物理吸附預期低溫,高溫易脫附;化學吸附是在一定溫度下進行的,一般認為染色時兩種吸附是同時進行的,主要是化學吸附,所以是在中溫下進行的 。
B.無機染料的染色機理:通常在常溫下,將工件先浸入一種無機鹽溶液中,再按一定順序浸入另一種無機鹽溶液中,使這些無機物在膜的孔隙中發生化學反應,生成不溶于水的有色化合物,氧化膜的孔隙被填充和封閉(有些情況下可以省略封孔過程) 。無機染料的顏色范圍有限,顏色不夠鮮艷,但耐溫耐曬性極好 。

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