第13教学单元金属表面转化膜技术5阳极氧化膜的着色与封闭

冶金与建筑工程系 教 案第12教学单元课 题：金属外表转化膜技术5—阳极氧化膜的着色与封闭阳极氧化膜的着色学问目标教学

阳极氧化膜的封闭目标 力量目标教学重点教学难点教学预备授课班级授课日期 月 日

能通过查阅相关资料，为铝及铝合金制定氧化处理工艺铝及铝合金阳极氧化工艺铝及铝合金阳极氧化工艺承受实物、标本、模型、图表、幻灯和录像等手段心理、预备教学过程、预备教学评价月日 月日 月 日 月日教学方教 学进 程 法及时间安排复习提问：铝阳极氧化的一般原理？导 课内容:

法、案例膜，阳极氧化膜是最抱负的着色载体，经过着色和封闭后，可以获得各教学法、引导文种不同的颜色，并能提高膜层的耐蚀性、耐磨性。

教学法、目前，在工业上广泛地承受阳极氧化或化学氧化的方法，在铝及铝现场教合金制件外表生成一层氧化膜，以到达防护-装饰的目的。一、阳极氧化膜的着色阳极氧化膜的着色按着色体处于膜层的部位分为自然着色、吸附着

1冶金与建筑工程系 教 案色和电解着色三种方法。 学生学习。2自然着色自然着色又称整体着色，其主要特点是成膜带色，即在肯定的电解溶液和电解条件都会引起颜色的转变。能源消耗，都远远大于一般的硫酸阳极氧化工艺，槽液中铝盐的不断增加，也简洁导致槽液的报废。但自然着色法生成的膜耐蚀性、耐候性、耐磨性都高于电解着色和吸附着色氧化膜。阳极氧化加电解着色工艺替代。吸附着色法内部集中、渗透，最终积存在微孔中，使膜层染上颜色。很多种类的阳极氧化膜，都可以被染料染色，但只有硫酸和草酸阳吸附着色可以分为无机颜料着色和有机染料着色。无机颜料着色2冶金与建筑工程系 教 案晒较好。用的染料分为两种，经过阳极氧化的金属要在两种溶液中交替浸渍，直至两种盐在氧化膜中的反响生成物颜料(数量)满足所需的色调为止。代。颜 色组 成醋酸钴红色铁氰化钾

质量浓度/盐室温5～盐室温5～10铁氰化钾室温5～10普鲁士蓝室温5～10铬酸铅室温5～10氧化钴50～10010～50

温度/℃ 时间/min

生成的有色亚铁氰化钾10～50蓝色氯化铁铬酸钾黄色醋酸铅醋酸钴黑色高锰酸钾

10～10050～100100～20050～10012～25有机染料着色机染料着色色泽明媚，颜色范围广，但耐晒性差。或去离子水，不能用自来水，由于自来水中的钙、镁等离子会与染料分子协作形成协作物，使染色液报废。有机染料染色工艺操作简便，染色均匀，几乎可以染出任意颜色，3冶金与建筑工程系 教 案所以多用于室内装饰。颜 色染料名称

质量浓度/〔g/L〕

温度/℃

时间/min pH值1．茜素红〔R〕5～10红色活性艳红 2～5

60～70室温70～80室温

10～202～155～10

4.5～5.55～6蓝色 2．活性艳蓝3．酸性蓝

3～552～5

15～30室温60～70

15～201～52～15

4.5～5.54.5～5.54.5～5.5金黄色

1．茜素黄〔S〕0.3茜素红〔R〕 0.5活性艳橙 0.5

70～8070～80黑色1．酸性黑〔ATT〕102．酸性元青 10～123．苯胺黑 5～10室温60～7060～703～1010～1515～30

1～35～152～5

5～65～5.54.5～5.55～5.5电解着色沟通电解，使氧化膜着上颜色。1/31/2处；而电解着色是金属微粒沉积在阳极氧化膜多孔层的底部。随机分布的金属微粒对光线的反射，得到棕色，随着沉积金属微粒的增加，颜色由稻草黄到棕色，直至黑色。所以，由电解着色工艺得到的彩色氧化膜具有4冶金与建筑工程系 教 案在建筑装饰用铝型材上得到了广泛应用。电解着色工艺具有本钱低、颜色耐晒、不易退等特点，是目前应用最广泛的着色方法，表5-14是电解着色的工艺标准，所用电压越高，电解时间越长，得到的颜色越深。其中，硫酸亚锡加硫酸的锡盐电解着色工艺应用最广泛，锡盐电解着色溶液主要含硫酸亚锡、硫酸、锡盐稳定剂、着色分散剂等，着色美观，重现性好，溶液抗杂质力量强，易于维护治理。金黄色、仿不锈钢色、浅红色、香槟色、银灰色等多种浅色调所代替。增值较高的优点，作为浅色调中的主色调己格外明显。颜色组颜色组硝酸银成 温度/℃时间/min〔g/L〕 /V0.4～10金黄色硫酸5～3020～2505～1.58～20青铜色硫酸亚锡20→褐色硫酸1015～255～2013～20→黑色硼酸10紫色硫酸铜35硫酸镁20205～2010硫酸8硫酸钴25黑色 硫酸铵15201317硼酸25二、阳极氧化膜的封闭

沟通电压→红褐色5冶金与建筑工程系 教 案磨性等性能，减弱对杂质或油污的吸附。闭法和填充封闭法。未封闭 b)已封闭铝及铝合金阳极氧化膜的封闭热水封闭法封闭，也称封孔。的水化作用：Al2O3+nH2O=Al2O3•nH2O式中n为1或3当A1203水化为一水合氧化铝(A1203 H2O)时，其体积可增加约33%；生成三水合氧化铝(A1203•3H2O)时，其体积增而使膜孔封闭。开头用热水封闭时，觉察用硬水封闭后的外表有白印和粉霜，经争论pH值仍不能满足技术要求，为此很多公司开发出除霜剂，效果很好，有的甚至可以用自来水封闭。6冶金与建筑工程系 教 案min。水蒸气封闭法的原理与热水封闭法一样，但效果要好得多，只是本钱较高。重络酸钾封闭法溶液中的重铬酸钾发生以下化学反响：2Al2O3+3K2Cr2O7+5H2O=2AlOHCrO4+2AlOHCr2O7+6KOH合氧化铝及三水合氧化铝一起封闭了氧化膜的微孔。配方和工艺条件如下：重铬酸钾50～70g／L；温度 90～95℃；时间 15～25min；pH值6～7水解封闭法此法抑制了热水封孔法的很多缺点。中，发生如下的的反响：Ni2++2H2O→Ni(OH)2↓+H2+CO2++2H2O→Co(OH)2↓+H2+