國(guó)內(nèi)各類 外陽(yáng)極氧化綜述

　　在拔取 氧化工藝之前，應(yīng)對(duì)鋁或鋁合金材質(zhì)環(huán)境有所領(lǐng)會(huì)，由于 ，材料質(zhì)量的好壞 、所含成分 的分歧 ，是會(huì)直接影響到鋁成品 陽(yáng)極氧化后的質(zhì)量的。關(guān)于這一點(diǎn)，洪九德、范濟(jì)同志已有專門闡述(參看《電鍍與涂飾》1982年第2期P.27)。好比 ，鋁材外觀若有 氣泡、劃痕、起皮、粗拙 等缺點(diǎn) ，經(jīng)陽(yáng)極氧化后，所有疵病仍然 會(huì)顯現(xiàn) 出來(lái)。而合金成分 ，對(duì)陽(yáng)極氧化后的外觀外觀，也發(fā)生 直接的影響。好比 ，含1～2%錳的鋁合金，氧化后呈棕藍(lán)色，隨鋁材中含錳量的增添 ，氧化后的外觀光彩 從棕藍(lán)色到深棕色轉(zhuǎn)化。含硅0.6～1.5%的鋁合金，氧化后呈灰色，含硅3～6%時(shí)，呈白灰色。含鋅的呈乳濁色，含鉻的呈金黃至灰色的不平均 色調(diào)，含鎳的呈淡黃色。一般而言，只有含鎂和含鈦量年夜 于5%的鋁含金，經(jīng)氧化后可以獲得 無(wú)色透明且亮光 、光潔的外觀。

　　在選擇好鋁及鋁合金材料后，天然 就要斟酌 到拔取 適合 的陽(yáng)極氧化工藝。今朝 ，我國(guó)普遍 利用的硫酸氧化法、草酸氧化法及鉻酸氧化法，均在手冊(cè)、書刊上有過(guò)具體 的介紹，沒(méi)必要 贅述。本文謹(jǐn)就今朝 在國(guó)內(nèi)正在成長(zhǎng) 中的一些新工藝，和 國(guó)外的一些方式 ，作簡(jiǎn)要 的介紹。

　　1、 國(guó)內(nèi)已成長(zhǎng) 的新工藝

　　(一)草酸-甲酸夾雜 液交換 快速氧化

　　采取 草酸-甲酸夾雜 液，是由于 斟酌 到甲酸是一種強(qiáng)氧化劑，在如許 的槽液中，甲酸起到對(duì)氧化膜內(nèi)層(反對(duì) 層和障壁層)加快 消融 ，從而使成為多孔層(即氧化膜外層)的感化 。這類 槽液的導(dǎo)電率可以獲得 提高(便可 提高電流密度)，使氧化膜能快速生成。與純草酸氧化法比擬 ，這類 溶液能使出產(chǎn)率提高37.5%，削減 電耗量(草酸氧化法耗電量為3.32度/平方米，此法為2度/平方米)，節(jié)約電力40%。

　　工藝配方為:草酸4～5%、甲酸0.55%，三訂交 換 44士2伏，電流密度2～2.5A/d㎡，溫度30±2℃。

　　(二)夾雜 酸氧化

　　此法于1976年正式納入日本國(guó)度 尺度 ，并為日本北星日輕家庭用品股份有限公司 所采取 。其特點(diǎn)是成膜快，膜的硬度、耐磨、耐侵蝕 機(jī)能 都比通俗 的硫酸氧化法高，膜層呈雪白 色，合用 于印花、著色產(chǎn)物 。我國(guó)鋁制操行業(yè)赴日考查 后，于1979年起頭保舉 利用 。其保舉 工藝配方為:H2SO4 10～20%，COOHCOOH·2H2O 1～2%，電壓10～20V，電流密度1～3A/d㎡，溫度15～30℃，時(shí)候 30分鐘。

　　(三)瓷質(zhì)氧化

　　瓷質(zhì)氧化首要 以鉻酸、硼酸、草酸鈦鉀為電解質(zhì)，用高電壓和較高溫度作電解處置。其膜層外觀像磁器 上的釉，有高度的抗侵蝕 機(jī)能 ，耐磨機(jī)能 優(yōu)秀，膜層可用有機(jī)或無(wú)機(jī)的染料染色，使外觀有非凡 的光澤和光彩 。今朝 多利用于鋁炊具、打火機(jī)、金筆等產(chǎn)物 上，很受大眾 愛(ài)好 。

　　(四)國(guó)防色氧化

　　國(guó)防色氧化首要 利用在軍用鋁成品 的裝潢 上，因此 要求有非凡 的防護(hù)感化 。氧化膜呈軍綠色、無(wú)光澤、耐磨耐用，防護(hù)機(jī)能 優(yōu)秀。工藝是:起首 進(jìn)行草酸氧化，生成金黃色膜層后，再用高錳酸鉀20g/l、H2SO41g/l的溶液進(jìn)行陽(yáng)極氧化處置而成。沈陽(yáng)鋁成品 廠曾利用此工藝出產(chǎn)軍用水壺及炊具用品。

　　(五)多色氧化

　　將已染色而未封鎖的陽(yáng)極氧化層，用鉻酸或草酸潤(rùn)濕，使CrO3鋪展，已染色的成品 的部分 外觀在被CrO3潤(rùn)濕后退色 ，按需要在肆意部分 用水將草酸或鉻酸洗去，一般可以終止與圖像 回響反映 。然后再染第二次色或頻頻 進(jìn)行CrO3揩拭、沖水、染色等法式 ，便可 以憑據(jù) 需要泛起 花朵、云彩等圖案。今朝 多利用在金杯、水杯、茶盒、打火機(jī)等產(chǎn)物 。

　　(六)年夜 理石斑紋 染色工藝

　　把氧化后的成品 先染第一道底色后，經(jīng)干燥，再浸入外觀浮有油脂的水中，再提起或浸入時(shí)，油脂和水離別 天然 流掛，使膜層呈不法則的條紋狀的油脂所沾污。當(dāng)再染第二道色時(shí)，氧化膜受油脂沾污處就染不上色，沒(méi)有油脂的部位則染上第二種色調(diào)，構(gòu)成 如年夜 理石斑紋 狀的不法則圖案。此法可見(jiàn)諸廣東國(guó)營(yíng)陽(yáng)江小刀廠周守禹同志的文章(《電鍍與涂飾》1982年第2期)。

　　(七)化學(xué)蝕刻氧化

　　鋁成品 經(jīng)機(jī)械拋光及脫脂后，涂復(fù)遮掩 劑或感光，干燥落后 行化學(xué)刻蝕(氟化物或鐵鹽類的浸蝕劑)，構(gòu)成 凹凸圖案。再經(jīng)電化學(xué)拋光及陽(yáng)極氧化，顯現(xiàn)出主體感很強(qiáng)的外觀圖案，能與不銹鋼的外觀外觀相媲美?，F(xiàn)多利用于金筆、茶盒及屏風(fēng)等。

(八)常溫快速陽(yáng)極氧化

　　平日 H2SO4氧化均需用降溫裝備 ，因此 花費(fèi)年夜 量電力。插手α-羥基丙酸、丙三醇后，能按捺 氧化膜的消融 ，從而可在常溫下進(jìn)行氧化。與通俗 的硫酸氧化法比擬 ，膜層厚度可提高2倍。保舉 的工藝配方為:

　　H2SO4　　　　　　　　　　　　　　　　150～160g/l

　　CH3CH(OH)COOH　　　　　　　　　　　　　　18ml/l

　　CH2OHCHOHCH2OH　　　　　　　　　　　　　 12ml/l

　　電流密度　　　　　　　　　　　　　　0.8～12A/d㎡

　　電壓　　　　　　　　　　　　　　　　　　12～18伏

　　溫度　　　　　　　　　　　　　　　　　　18～22℃

　　(九)化學(xué)氧化法(又稱導(dǎo)電氧化膜)

　　膜層的抗蝕機(jī)能 接近于硫酸陽(yáng)極氧化膜。導(dǎo)電氧化膜層接觸電阻較小而能導(dǎo)電、而H2SO4陽(yáng)極氧化膜因接觸電阻極年夜 而不克不及 導(dǎo)電。導(dǎo)電氧化膜的耐侵蝕 機(jī)能 比鋁上鍍銅、鍍銀或鍍錫強(qiáng)很多 。瑕玷 是膜層上不克不及 錫焊，只可作點(diǎn)焊。保舉 工藝配方為:CrO3　4g/l，K4Fe(CN)6·3H2O　0.5g/l，NaF　1g/l，溫度20～40℃，時(shí)候 20～60秒。

　　2、 國(guó)外新工藝介紹

　　近幾年來(lái)，國(guó)外在鋁材外觀處置方面成長(zhǎng) 得很快，本來(lái) 的一些費(fèi)人力、費(fèi)電力和資本 的老工藝已獲得 改造 ，一些新工藝、新手藝 已普遍 利用于工業(yè)出產(chǎn)。

　　(一)高速陽(yáng)極氧化法

　　高速陽(yáng)極氧化工藝主如果 經(jīng)由過(guò)程 改變電解溶液的構(gòu)成 ，下降 電解液的阻抗，從而使能采取 較高的電流密度進(jìn)行高速陽(yáng)極氧化。本來(lái) 舊工藝的溶液，采取 1A/d㎡的電流密度的成膜速度為0.2～0.25μ/分，采取 這類 新工藝溶液后，即便 仍用1A/d㎡的電流密度，成膜速度亦可增至0.4～0.5μ/分，年夜 年夜 縮短了處置時(shí)候 ，提高了出產(chǎn)效力 。其工藝與一般的處置方式 對(duì)好比 表1。

　　表1

　　(二)富田式(高速氧化)法

　　富田式法比舊工藝處置時(shí)候 要短很多 ，出產(chǎn)效力 可提高33%以上。本法不光合用 于通俗 陽(yáng)極氧化膜，也合用 于硬膜氧化。工藝見(jiàn)表2。

　　表2

　　如要發(fā)生 硬質(zhì)膜，則用下降 溶液溫度的方式 來(lái)實(shí)現(xiàn)，其成膜速度年夜 體與上表所列不異。膜層硬度與溶液溫度的關(guān)系以下 :

　　10℃——硬度500H，20℃——400H，30℃——30H

　　(三)紅寶石膜

　　鋁材外觀生成紅寶石膜的工藝是一種新奇 的工藝，其膜層光彩 可以與人造紅寶石的光彩 媲美，因此 裝潢 性結(jié)果 極佳，抗侵蝕 機(jī)能 和耐磨機(jī)能 也優(yōu)秀。還可經(jīng)由過(guò)程 溶液中所含金屬氧化物之種類分歧 來(lái)制備超卓 彩各別 的外觀。該工藝方式 是:起首 用15%的硫酸進(jìn)行陽(yáng)極氧化，采取 的電流密度為1A/d㎡，時(shí)候 80分鐘。掏出 后可憑據(jù) 色彩 深淺水平 要求，把工件浸入分歧 濃度的(NH4)2CrO4溶液中，溫度40℃，時(shí)候 為30分鐘，主如果 讓金屬離子進(jìn)入多孔性的陽(yáng)極氧化膜孔源中去。然后再放入硫酸氫鈉(1克份子 量)、硫酸氫銨(1.5克份子 量)，溫度170℃，電流密度1A/d㎡，顛末上述處置后，可獲得紫紅色并閃灼 著螢光的紅寶石膜。若是浸的是Fe2(CrO4)3、Na2CrO4，則生成的膜呈藍(lán)色帶深紫色螢光。

　　(四)淺田法電解著色

　　淺田法電解著色是在陽(yáng)極氧化以后 ，經(jīng)由過(guò)程 電流電解，使金屬陽(yáng)離子(鎳鹽、銅鹽、鈷鹽等)穿入氧化膜的針孔底部，從而著出色彩 。這一工藝最近幾年來(lái)成長(zhǎng) 得較快，主如果 它能獲得青銅色系和黑色，受建筑行業(yè)的迎接 。所著光彩 有很不亂 的耐光性，也本事 卑劣 天氣 前提 。本工藝比天然 著色法能節(jié)約 電能。日本的建筑用鋁型材幾近 都已采取 此法著色。我國(guó)天津、營(yíng)口、廣東等地亦已引進(jìn)了此種手藝 及全套裝備 。廣東有些單元 亦已實(shí)驗(yàn) 成功，利用于出產(chǎn)。

　　(五)天然 著色法

　　天然 著色法是一次電解完成著色的。溶液種類也有好幾種，有效 磺基水楊酸和硫酸的，有效 磺基鈦酸和硫酸的，也有效 磺基水楊酸和馬來(lái)酸的。由于天然 著色法年夜 部分 都采取 有機(jī)酸，所以氧化膜對(duì)照 致密，膜層有優(yōu)秀 的耐光性、耐磨性和耐蝕性。但此法的瑕玷 是:要獲得 優(yōu)秀 的色彩 ，必需 嚴(yán)酷節(jié)制 鋁合金材料的成分 才行。