封闭方法主要采用较为环保的水合封闭法,水合封闭法是 使氧化膜中的无水氧化铝在有高温度热水或水蒸气中转变为单水合氧化铝,其体积约增大30%,从而封闭膜孔。
水合封闭法有高压蒸汽封闭和沸水封闭两种方法,二者的工艺规范,如表2所示。高压蒸汽封闭效果比沸水好,主要反应在封闭速度快,封闭后的氧化膜耐腐蚀性好,而且封闭质量稳定,更重要的是 在封闭染色氧化膜时不会出现色流现象,故特适合染色氧化膜的封闭处理。高压蒸汽封闭的较大缺点是 需要高压蒸汽设备,生产成本很高,且不能连续生产,因此只在特殊情况下使用。而沸水封闭则恰好相反,因其成本相对较低,操作方便,是 一种较普遍采用的封闭方法。
1、电解液中硫酸的含量在硫酸硬质阳极氧化工艺中,一般而言,溶液中硫酸的含量越低,氧化膜的硬度就越高。但对于含铜量高的铝合金则不宜采用低浓度电解液,否则容易导致零件烧毁iHi,因此电解液还应根据材质进行选择。在混合酸硬质阳极氧化工艺中,加入有机酸的目的是 提高氧化温度,降低生产难度。
2、电解液温度
一般情况下,在工艺规定范围内,金属表面处理随着温度的降低,膜层的硬度和耐磨性都将逐步提高。为了得到高质量的氧化膜,溶液在氧化工程中,温度的波动应尽量小,较好控制在士2℃范围内。为了控制电解液温度在极佳范围内,铝合金阳极氧化通常需要在电解槽内壁铺设蛇行冷却管等降温设备。
3、电流密度
增大电流密度可以提高氧化膜生长速度,缩短获得所需膜厚的时间,从而提高生产效率。但是 当电流密度升高到一定的极限值后,却会得到相反的结果,因为过高的电流密度会加大氧化膜孔隙内的热效应,促使氧化膜融解加快。当然,过低的电流密度也不行,它会大幅降低氧化膜的生长速度。实践表明,电流密度控制在(0.8-2.5)A/dm2范围较好。并且氧化过程中,电流密度波动越小越好。氧化初始阶段,应以在一定时间段内(0.5-2(min))逐步增大电流密度至规定值的方式实施生产操作。
4、氧化时间
氧化时间应根据电解液的硫酸浓度、电解液温度、电流密度和所需的氧化膜厚度进行选择。在同一电解槽液中,电解液温度越低,电流密度越高,则氧化膜生长速度就越快,为获得规定氧化膜厚度的氧化时间就越短,反之亦然。在氧化的初始阶段,氧化膜厚度的生长与氧化时间几乎成直线上升关系,但随着时间的延长,氧化膜的增厚会逐渐减慢,较终趋于停止,一般氧化时间不超过60(min)。
5、合金成分
不同组织成分的铝合金,氧化膜的外观上存在很大的差别。铝的纯度越高,越能得到无色透明且光亮的装饰性氧化膜,反之,合金含量越高,氧化膜的透明度和光亮越低,而且氧化膜抗腐蚀能力越差。铝合金含铜或含硅量较高,则阳极氧化就变得较为困难。铸造铝合金因其组织疏松、多微孔缺陷、组织不均等因素,阳极氧化需特别细心,否则易产生烧损。
阳极氧化发展前景:
近年来利用电解着色沉积磁性金属或磁性合金如铁、钴、镍及合金,这种电解着色膜具有磁性。能够用于数据储存或其他磁记录。在微电子工业得到广泛应用。
电解沉积超硬质和自润滑的电解着色膜。由于铝本身相当软,而阳极氧化提供了一个表面硬化的方法。低剪应力的金属填充在阳极氧化铝的微孔中,就是 一个提供自润滑性能的有效方法。在机械工程上有十分重要的使用价值。
电解着色膜作太阳能的吸收板:为了更加有效地利用太阳能,要求太阳能吸收膜的材料在太阳光放射谱域有较高的吸收率,而在热放射谱域的放射率要尽可能地小。例如 :在磷酸溶液制得的氧化铝膜的纳米级微孔中电沉积Ni,制成了对太阳能具有选择性吸收的功能性膜。通过测定反射率,发现这种膜具有较理想的选择性吸收特性。实验结果表明,向膜孔中分别电沉积Fe、Ni 等金属均能使膜的耐热性比由其他材料制备的选择性吸收膜明显的增强。但其耐蚀性还不够理想,可望通过封孔或在膜表面涂敷耐蚀性涂层以及改变周边环境条件等方法加以改进。
氧化铝厂在光电方面的应用:主要是 通过在多孔膜微孔中填充荧光物质来制备光电元件,采用浸泡与热处理相结合的方法,在多孔膜内引入Tb3+制得的功能化膜,在外加电场的作用发出绿色光。这种功能化多孔膜所能获得的高的发光强度,表明多孔膜的功能化将成为研制光电元件的又一新途径。而且由于多孔膜的孔径极为细小,更可进一步开发出超微细发光元件。电解着真黑色,还可以作光学仪器,相机消光及其他装饰用途。
抗菌性氧化铝膜:抗菌性氧化铝膜是 将抗菌成分浸透到膜的孔中并在膜孔中析出,从而使之具有抗菌性作用。人们 早就知道,银、铜、锌等金属离子具有抗菌作用,通过用含有这些金属离子的热水进行封孔处理就能具有抗菌性。较近,备受关注的抗菌物质是 TiO2。TiO2 通过紫外线的作用,在表面生成活性氧类,而此活性氧显 示出抗菌作用。除了抗菌作用之外,它还有脱臭、防尘、分 解室内挥发性有机化合物(VOC)的作用等,所以又开发了通过在铝建材表面涂覆涂料,而获得具有防污性的产品。目前,主要是 涂覆含TiO2 涂料的方法。
青县百亿铝制品厂(http://www.czyanghualv.com)位于华北平原东部,南接沧州,北依京津,位置优越。主营产品:铝产品喷砂白、有机着色、镀锌蓝白色钝化、E6碱蚀前处理使用过程中及时地解决遇到的一切问题,并得到我们 周到的服务。










