為了提高鋁件質(zhì)量和染著色牢固,著色后必須將氧化膜層的微細(xì)孔隙予以封閉,經(jīng)過封閉處理后表面變的均勻無孔,形成致密的氧化膜。染料沉積在氧化膜內(nèi)再也擦不掉,且經(jīng)封閉后的氧化膜不再具有吸附性,可避免吸附有害物質(zhì)而被污染或早期腐蝕,從而提高了陽(yáng)極氧化膜的防污染、抗蝕等性能。常用的著色后的封孔方法有水合封孔、無機(jī)鹽溶液封孔、透明有機(jī)涂層封孔。 
(一)水合封孔 
水合封孔包括沸水封孔和常壓、加壓蒸汽封孔。 
1、水合封孔的原理 
    鋁的陽(yáng)極氧化膜在水中有兩種形式的反應(yīng);一是,在80度以下,pH<4的水中,與水結(jié)合成拜耳體三水合氧化鋁,這種結(jié)合僅是物理結(jié)合,過程是可逆的。另一種是在80度以上的中性水中,氧化鋁與水化合成波米體型的一水合氧化鋁,這就是通常所指的水合封孔的反應(yīng)過程,由于一水合氧化鋁的密度(3014kg/立方米)比氧化鋁(3420kg/立方米)的小,體積增大33%左右,堵塞了氧化膜的孔隙。 
2、影響沸水封孔的原因 
(1)時(shí)間、溫度:在其他條件相對(duì)一致的前提下,隨封孔時(shí)間的延長(zhǎng),膜層結(jié)合水量增加,抗蝕性提高;隨封孔溫度的升高,水化程度提高,抗蝕性增強(qiáng)。 
(2)pH值、水質(zhì):一般在pH值為5.5-6.5的封孔液中封孔,膜層不但有良好的抗蝕性而且耐磨性最好。對(duì)水中的雜質(zhì)含量應(yīng)加以控制:硫酸根離子<250mg/kg,氯離子<100mg/kg,硅酸根離子<10mg/kg,磷酸根離子<5mg/kg,氟離子<5mg/kg。最好用純水,其電阻率為5×10Ω·cm。 
(3)添加劑:在沸水中加入某些添加劑如無水碳酸鈉、氨、三乙醇胺等,可增強(qiáng)封孔效果,提高膜層的抗蝕性,甚至相當(dāng)或超過蒸汽封孔。 
    水合封孔的另一種方法是蒸汽封孔,其所處理的氧化膜抗蝕性、耐磨性與蒸汽壓力和封孔時(shí)間有關(guān)。一般隨壓力升高、時(shí)間延長(zhǎng)、抗蝕性提高、耐磨性降低。 
3、沸水、蒸汽封孔工藝     
    沸水封孔、蒸汽封孔工藝見表-12。蒸汽(常壓、加壓)封孔的效果比沸水封孔好,但需用高壓容器或?qū)S谜粝,因此蒸汽封孔特別是加壓蒸汽封孔只能用于小型制品的處理,不適合大型制品和流水線生產(chǎn)使用。  
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 封孔方法  | 
 工藝條件  |  
| 
 參數(shù)項(xiàng)目  | 
 參數(shù)值  |  
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 加壓蒸汽  | 
 壓力/Pa  | 
 [(4-5)±0.5]×9.8×10的四次方  |  
| 
 時(shí)間/min  | 
 20-30  |  
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 常壓蒸汽  | 
 壓力/Pa  | 
 (0.5-1.5)×9.8×10的四次方  |  
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 時(shí)間/min  | 
 15-30  |  
| 
 沸純水  | 
 溫度/度  | 
 >95  |  
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 pH值  | 
 6±0.5  |  
| 
 時(shí)間/min  | 
 20-30  |   
(1)槽液pH值:一般情況下,在硫酸酸化的沸水里封孔,溶液的pH值總是向堿性增加方向變化,控制辦法多采用添加緩沖劑,例如在封孔液中加入磷酸氫胺0.003-0.03g/L+硫酸0.006-0.015ml/L。 
(2)入槽封孔的制品必須清洗干凈,為避免氧化膜產(chǎn)生裂紋,封孔前的清洗使用溫水。 
(3)封孔制品應(yīng)與槽體金屬絕緣,為防止封孔液的大量蒸發(fā),可用φ70mm的尼龍塑料球覆蓋液面。 
(二)金屬鹽溶液封孔 
    在金屬鹽溶液中封孔,既發(fā)生氧化膜的水化反應(yīng),又存在著鹽類水解生成氫氧化物或是金屬離子與染料分子反應(yīng)生成新的金屬絡(luò)合物在膜孔隙中沉淀析出的過程,它們共同作用使孔隙封閉。這種處理方法也稱為沉淀封孔。某些金屬鹽溶液的封孔工藝見表-13。某些鎳鹽溶液使用較為經(jīng)常,它的封孔效果好。在封孔過程中,鎳鹽被膜吸引水解生成氫氧化物,由于鎳的氫氧化物量少,幾乎無色,所以不影響膜的本色,特別適用于著色膜的封孔。 
| 
 封孔液組成  | 
 濃度/(g/L)  | 
 pH值  | 
 溫度/度  | 
 時(shí)間/min  | 
 特點(diǎn)  |  
| 
 醋酸鎳 
醋酸鈷 
硼酸  | 
 5-5.8 
1 
8-8.4  | 
 5-6  | 
 70-90  | 
 15-20  | 
 適用于所有著色制品  |  
| 
 醋酸鎳 
硼酸  | 
 5 
5  | 
 5-6  | 
 98-100  | 
 20-30  | 
 槽液煮沸6h使用  |  
| 
 醋酸鉛  | 
 2.5-5  | 
 5.5-6  | 
 97-100  | 
 30  | 
 適用于鋁紅GLW、鋁棗紅RL膜  |  
| 
 Zn、Cu、Cr的硫酸鹽  | 
 2.5-5  | 
 6.7  | 
 97-100  | 
 30  | 
 適用于特殊色膜。如Zn鹽用于綠色  |   
(中國(guó)鋁材信息網(wǎng)編輯 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來源)    |