铝制品表面处理.doc

4.5.2表面钝化处理方法 铝及铝合金工件，无论是化学氧化法或阳极氧化法制取的氧化膜都是多孔的，易受污染，耐蚀性不高。例如，铝及铝合金阳极氧化膜是一种具有蜂窝状结构的多孔膜，其微孔数量达47710。个cm2，比表面积非常高。因此，使得氧化膜的表面具有极高的化学活性，空气中或者使用环境中的腐蚀介质或污染物极易被吸附到膜孔内，所以未经封闭处理的铝合金阳极氧化膜耐蚀性和抗污染能力均不高。即使氧化膜在染色后也应进行钝化或封闭处理，以提高其耐蚀性。 1化学氧化后钝化处理 铝及铝合金工件化学氧化后钝化处理的工艺条件及钝化液配方见表437。表中的配方1适用于酸性化学氧化，配方2适用于碱性化学氧化。 表4.37 铝及铝合金化学氧化后钝化处理的工艺条件及钝化液配方 2阳极氧化后钝化处理 铝及铝合金工件阳极氧化后钝化处理的工艺条件及钝化液配方见表4.38。 3氧化膜的封闭处理 氧化膜的封闭实际上就是封闭氧化膜的微孑L，降低其表面活性，因此也称为封孔处理。铝及铝合金阳极氧化膜的封闭方法很多，主要可分为以下几种方法，分述如下：铝及铝合金阳极氧化膜封闭方法：水合封闭法、重铬酸盐封闭法、水解金属盐封闭法、双重封闭法、低温封闭法、有机物封闭法。水合封闭法：沸水封闭法、高压蒸汽封闭法。 (1)水合封闭法 水合封闭的基本原理是氧化膜和孔壁的A120。在较高温度的热水或水蒸气中发生水合反应，生成水合氧化铝(A1203H2O)，使氧化膜体积膨胀，其体积将增大约33以上。由于膜的体积膨胀而使孔径变小，从而封闭膜孔。其反应式： A1203+H202AlO(0H)A1203H20 水合封闭法又分高压蒸汽封闭法和沸水封闭法两种。高压蒸汽封闭的效果比沸水封闭好，主要反映为封闭速度快，不受pH值影响，封闭后的氧化膜耐蚀性好，而且封闭质量稳定，特别是在封闭染色氧化膜时不会出现流色现象，因此尤其适合于染色氧化膜的封闭处理。高压蒸汽封闭的主要缺点是所需高压蒸汽设备投资较大。生产成本较高，大型工件封闭处理时不能连续生产，厚氧化膜封闭时易破裂，因此只在特殊情况下使用。而沸水封闭则恰好相反，因其生产成本相对较低，操作方便，是一种普遍采用的封闭方法。 1)封闭工艺规范 高压蒸汽封闭法工艺规范如下所示。 蒸汽压力 13105Pa 蒸汽温度 100110 时间 2030min 操作注意事项：蒸汽温度不可过高，否则易使氧化膜的硬度和耐磨性降低。 沸水封闭法工艺规范如下所示。 封闭用水 去离子水或蒸馏水 pH值 5565 温度 9598 时间 每1m厚的氧化膜约需23min 通常封闭的时间需要2030min 操作注意事项：封闭用水应采用去离子水或蒸馏水，不用自来水，因为普通自来水易生水垢吸附于孔中，使膜的透明度下降。普通自来水中的cl-、S042-、Cu2+等均对封闭膜孔有不利影响。 2)影响沸水封闭质量的因素 水质。水中的杂质离子或不纯物会严重降低封闭后氧化膜的耐蚀性，对其外观也有一定程度的危害，因此一定要严格控制用水的质量，保证其电阻率5105cm。封闭用水中的杂质离子或不纯物的最高允许含量如下： 有害离子 SO42- Cl- SiO32- PO43- F- NO3- 允许含量10-6 250 100 10 15 5 5gI，NH4+4gL时会影响封闭质量，此时应稀释溶液以消除其影响，或全部更换槽液。溶液的pH值可用醋酸或氨水(或氢氧化钠稀溶液)调节。封闭后用5060的热水漂洗或经漂洗后用热风吹干可起到强化封闭、加快干燥和防水迹的作用：、6)有机物封闭法有机涂层封闭方法在铝型材行业应用已十分普遍，其目的是大幅度提高铝材的防腐蚀性能和外观装饰性；同时，阳极氧