铝合金阳极氧化与表面处理技术 铝合金的密度( 四 )


1.铝合金氧化膜常见着色工艺;
常用的铝合金着色工艺大致可分为三类:
A.整体着色法:包括自然着色和电解着色 。自然着色是指由于加入的成分(硅、铁、锰等)氧化而使氧化膜着色 。)在铝合金阳极氧化过程中 。电解着色是指由于电解液成分和电解条件的变化而引起的氧化膜着色 。
B.染色法:以原生氧化膜为基础,用无机颜料或有机染料染色的氧化膜 。
C.电解着色法:以一次氧化膜为基础,在含有金属盐的溶液中用DC或交流电解着色 。电解着色的耐候性、耐光性和使用寿命优于染色法,成本远低于整体着色法 。目前广发应用于建筑铝型材着色 。国内外工业化的电解着色槽液基本都是镍盐和锡盐(包括锡镍混合盐)溶液,颜色一般由浅到深为青铜色 。
2.电解着色原理
多孔阳极氧化膜规则可控的微孔,极细的金属和/或氧化物颗粒通过电解着色沉积在微孔底部,由于光散射效应可以获得不同的颜色 。颜色的深度与沉积颗粒的数量有关,即与着色时间和施加的电压有关 。一般来说,电解着色的颜色从香槟色、浅青铜色到深青铜色再到黑色都差不多,色相也不完全相同,这与沉淀颗粒的大小分布有关 。目前电解着色只有青铜色、黑色、金黄色和枣红色 。
3.电解着色的应用
锡盐和锡镍混合盐是中国、欧洲和美洲的主要着色方法 。锡镍盐为四氯化锡,通过阳极氧化微孔中锡离子的电解还原而着色 。但是Sn2+稳定性差,容易氧化成Sn4+而没有着色能力,所以锡盐着色的关键是镀液的组成,锡盐的稳定性是这个过程的关键 。锡盐对杂质不敏感,着色均匀性好,水污染小 。Ni电解着色在日本比较常见,常用于浅色系(仿不锈钢色和浅香槟色) 。着色速度快,槽液稳定性好,但对杂质敏感 。目前除杂设备成熟,但需要一次性投入较大 。
XI 。铝合金氧化膜的染色
1.铝合金氧化膜染色的定义
染色法是将刚氧化后的铝合金清洗干净,立即浸入含染料的溶液中,由于染料的吸附,氧化膜的孔隙被染成各种颜色 。该工艺上色快,色泽鲜艳,操作简单,但染色后需要密封 。
2.氧化膜的染色要求
A.铝在硫酸溶液中的氧化膜无色多孔,最适合染色 。草酸膜本身为黄色,只能染成深色,铬酸膜孔隙率低,膜本身为灰色,只能染成深色 。
B.氧化膜必须有一定的厚度,最低要求大于7um,较薄的氧化膜只能染成很浅的颜色 。
C.氧化膜要有一定的孔隙率和吸附性,所以硬氧化膜和铬酸常规氧化膜都不适合染色 。
d .氧化膜应完整均匀,不应有划痕、砂眼、点蚀等缺陷 。
E.薄膜本身颜色合适,金相组织没有差异,如晶粒大小不同或偏析严重 。
3.氧化膜的染色机理
A.有机染料的染色机理:根据物质的吸附理论,分为物理吸附和化学吸附;物理吸附是指利用静电力吸附分子或离子;化学力吸附(共价键、氢键、螯合键等) 。)称为化学吸附 。物理吸附预期低温,高温易脱附;化学吸附是在一定温度下进行的,一般认为染色时两种吸附是同时进行的,主要是化学吸附,所以是在中温下进行的 。
B.无机染料的染色机理:通常在常温下,将工件先浸入一种无机盐溶液中,再按一定顺序浸入另一种无机盐溶液中,使这些无机物在膜的孔隙中发生化学反应,生成不溶于水的有色化合物,氧化膜的孔隙被填充和封闭(有些情况下可以省略封孔过程) 。无机染料的颜色范围有限,颜色不够鲜艳,但耐温耐晒性极好 。

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