铝阳极氧化以铝或铝合金制品为阳极,置于电解质溶液中进行通电处理, 利用电解作用使其表面形成氧化铝薄膜的过程, 称为铝及铝合金的阳极氧化处理。下面
东莞氧化厂小编讲解一下:
着色处理
原理:铝阳极氧化后的着色主要是基于氧化膜的多孔性结构。氧化膜中存在大量的微孔,这些微孔可以吸附或与着色剂发生化学反应,从而使氧化膜呈现出各种颜色。例如,通过无机颜料着色,颜料分子可以沉积在微孔中;而有机染料着色则是染料分子与氧化膜发生化学吸附或化学反应,实现颜色的附着。
方法及应用场景:
电解着色法:将阳极氧化后的铝制品放入含有金属盐(如锡盐、镍盐等)的电解液中,通过电解使金属离子在氧化膜的微孔中沉积,形成具有金属色泽的颜色。这种方法得到的颜色具有较好的耐光性和耐候性,常用于建筑铝型材的表面处理,如制作出古铜色、黑色等具有金属质感的外观,使建筑外观更具典雅风格。
有机染料着色法:利用有机染料对阳极氧化膜进行染色。可以通过浸渍、刷涂等方式将氧化膜与染料溶液接触,使氧化膜吸附染料分子而着色。这种方法能够实现丰富多彩的颜色效果,如鲜艳的红色、蓝色、绿色等,常用于一些对外观装饰性要求较高的铝制品,如电子产品外壳、铝制工艺品等,以满足个性化的设计需求。
无机颜料着色法:将无机颜料微粒填充到氧化膜的微孔中,使氧化膜着色。这种方法得到的颜色稳定性好,不易褪色,常用于一些需要长期保持颜色稳定性的场合,如户外标识牌、汽车轮毂等铝制品的表面处理。
封闭处理
原理:阳极氧化后的铝制品表面氧化膜存在许多微孔,封闭处理的目的是将这些微孔堵塞,提高氧化膜的耐腐蚀性、耐磨性和绝缘性等性能。封闭处理的方法主要是利用化学物质与氧化膜微孔中的成分发生反应,或者在微孔中填充一些物质,从而使微孔闭合。
方法及应用场景:
热水封闭法:将阳极氧化后的铝制品放入热水(一般为 95 - 100℃)中,氧化膜微孔中的氧化铝会与水发生水合反应,生成勃姆石(γ - AlOOH)或拜耳石(α - AlOOH),从而堵塞微孔。这种方法简单易行,成本较低,适用于对耐腐蚀性要求不是特别高的铝制品,如一些室内装饰用的铝制品。
蒸汽封闭法:类似于热水封闭法,不过是利用高温蒸汽与氧化膜微孔中的氧化铝发生反应。这种方法得到的封闭效果较好,能够有效提高氧化膜的性能,常用于对质量要求较高的铝制品,如航空航天领域的一些铝部件或高端建筑铝型材。
镍盐封闭法:将铝制品放入含有镍盐的溶液中,镍离子会与氧化膜微孔中的成分发生反应,在微孔中沉积镍化合物,从而封闭微孔。这种方法可以在提高耐腐蚀性的同时,还能赋予氧化膜一定的自润滑性,适用于一些需要耐磨和耐腐蚀的铝制品,如机械零件、汽车零部件等。
涂装处理
原理:在阳极氧化后的铝表面进行涂装,可以进一步提高其装饰性和防护性。由于阳极氧化膜与铝基体结合牢固,为涂层提供了良好的附着基础。涂层可以通过物理吸附、化学键合等方式附着在氧化膜表面,形成多层防护和装饰体系。
方法及应用场景:
粉末涂装:将粉末涂料通过静电喷涂的方式附着在阳极氧化后的铝制品表面,然后通过高温烘烤使粉末涂料固化。这种方法得到的涂层厚度均匀、硬度高,具有良好的耐腐蚀性和装饰性,常用于户外设施(如铝制栏杆、路灯杆等)和工业设备(如铝制外壳)的表面处理。
液体涂料涂装:包括喷漆、浸漆等方式。例如,通过喷漆可以将各种颜色和性能的液体涂料(如丙烯酸漆、聚氨酯漆等)喷涂在铝制品表面,实现丰富的装饰效果。浸漆则可以使铝制品表面均匀地涂上一层涂料,这种方法适用于形状复杂的铝制品。涂装后的铝制品在汽车零部件、电子产品外壳等领域有广泛应用。
化学转化处理
原理:在阳极氧化后的铝表面进行化学转化处理,是利用化学溶液与氧化膜表面发生反应,形成一层新的化合物薄膜,进一步提高表面性能。这层薄膜可以与阳极氧化膜协同作用,增强防护和装饰效果。
方法及应用场景:
铬酸盐转化处理:将阳极氧化后的铝制品放入含有铬酸盐的溶液中,在氧化膜表面形成一层含有铬的化合物薄膜。这种薄膜具有良好的自修复性和耐腐蚀性,能够在氧化膜受损时,通过铬化合物的迁移和重新沉积,对破损部位进行修复。不过,由于铬酸盐含有六价铬,对环境和人体健康有危害,其应用受到一定限制,目前主要用于一些对耐腐蚀性要求极高的特殊场合,如军事装备、航海设备等。
磷酸盐转化处理:利用磷酸盐溶液在阳极氧化后的铝表面形成一层磷酸盐薄膜。这层薄膜可以提高铝制品的耐磨性和耐腐蚀性,并且为后续的涂装等处理提供更好的基底。常用于汽车发动机部件、机械传动部件等铝制品的表面处理,以提高其在恶劣环境下的使用寿命。