鋁型材陽(yáng)極氧化中冷封孔處理的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

1、冷封孔的原理

冷封孔也叫低溫封孔，是指將鋁型材置入25-35℃的水溶液中使其發(fā)生水合作用，低溫的環(huán)境使水合反應(yīng)的速度變慢，水中的氟離子是一種非常活潑的陰離子，且具有很好的吸附作用，可與氧化鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成氟鋁化物；水中的鎳離子水向氧化膜孔中擴(kuò)散，與氫氧根離子生成氫氧化二鎳，沉淀于膜孔中，從而起到封孔的作用，可用下列化學(xué)方程式表示：

Ni2﹢ 2OH﹣→Ni(OH)?↓

2、冷封孔的優(yōu)點(diǎn)

①由于冷封孔的封孔溫度為25-35℃，不用加熱到很高溫度，不僅可節(jié)省很多電力能源的消耗，而且對(duì)周?chē)墓ぷ鳝h(huán)境也沒(méi)有什么影響。

②冷封孔的封孔速度為1min/μm，比熱封孔的速度要快2min/μm，不僅減少了封孔槽的數(shù)量，而且提高了封孔質(zhì)量。

③冷封孔工藝中可以調(diào)解封孔液的濃度，使鎳離子的沉淀反應(yīng)只在氧化膜中發(fā)生，減少鋁型材表面掛灰的現(xiàn)象。

3、冷封孔的缺點(diǎn)

①由于冷封孔的封孔溫度低，各化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)速度都變得緩慢，使得槽液中化學(xué)試劑的用量比熱封孔用量要多，在化學(xué)反應(yīng)中氟離子的濃度降低，產(chǎn)生的氫氧根離子使槽液的pH值升高，需要不斷地對(duì)槽液進(jìn)行測(cè)試和調(diào)整，不僅增加作業(yè)人員的工作量，而且生成的氟化物還會(huì)對(duì)污染空氣，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成很大的危害。

②低溫封孔處理中，氧化膜的耐磨性增加了，同時(shí)硬度也增加了，對(duì)于氧化膜厚度在25μm以上的鋁型材，很容易出現(xiàn)膜層剝落和開(kāi)裂。建議氧化膜厚度超過(guò)25μm的鋁型材，采用中溫或高溫封孔的處理方法，降低膜層的脆性，防止氧化膜層剝落和開(kāi)裂現(xiàn)象的發(fā)生。

鋁的（電）化學(xué)拋光和化學(xué)轉(zhuǎn)化

1.化學(xué)拋光或電化學(xué)拋光的作用

化拋是精飾處理方法，能去除鋁制品表面輕微的模痕和擦劃傷條紋，去除機(jī)械拋光中可能形成的摩擦條紋、熱變形層、氧化膜等，使粗糙的表面趨于光滑從而獲得近似鏡面光亮的表面，提高了鋁制品的裝飾效果。

2.化拋的原理

化拋是通過(guò)控制鋁材表面選擇性的溶解，使鋁材表面微觀凸出部分較其凹洼部分優(yōu)先溶解，從而達(dá)到表面平整光亮的目的。電化拋的原理是放電，其他的化拋類(lèi)似。

3.化學(xué)轉(zhuǎn)化的作用

化學(xué)轉(zhuǎn)化主要用于保護(hù)鋁及其合金不受腐蝕，可直接用作涂層或者作為有機(jī)聚合物的底層，不僅解決了涂層與鋁的附著性，也可提高有機(jī)聚合物涂層的耐腐蝕性。

4.化學(xué)轉(zhuǎn)化的原理

在化學(xué)處理溶液中金屬鋁表面與溶液中化學(xué)氧化劑反應(yīng)生成化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的化學(xué)處理過(guò)程，常見(jiàn)的化學(xué)轉(zhuǎn)化分為化學(xué)氧化處理、鉻酸鹽處理、磷鉻酸鹽處理和無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化。

5.化學(xué)轉(zhuǎn)化介紹

鋁在沸水中可以得到致密的保護(hù)性化學(xué)氧化膜，這種方法稱(chēng)為化學(xué)氧化處理，但由于成膜速度和性能不具備量產(chǎn)性；鉻酸鹽處理形成的鉻化膜是目前耐蝕性的鋁化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，它不僅常用于噴涂的底層也可直接作為鋁合金終涂層直接使用，但它的缺點(diǎn)是環(huán)境污染嚴(yán)重；磷鉻酸鹽處理可以滿(mǎn)足噴涂的底層并且三價(jià)鉻是無(wú)毒的，目前在3C產(chǎn)品使用的較多；無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化目前工業(yè)化生產(chǎn)主要采用含鈦或（和）鋯的氟絡(luò)合物的無(wú)鉻化處理，無(wú)鉻化處理要求有嚴(yán)格的化學(xué)預(yù)處理，同時(shí)無(wú)鉻化膜是無(wú)色透明的，肉眼無(wú)法斷定化學(xué)轉(zhuǎn)化的實(shí)際效果，因此更加依賴(lài)于可靠的工藝和制程的的嚴(yán)格控制。綜上所述化學(xué)轉(zhuǎn)化于3C產(chǎn)品的是磷鉻酸鹽處理。

封閉的主要方法

封閉時(shí)候溫度太高，封閉處理為了提高陽(yáng)極氧化膜的耐蝕、抗污染、電絕緣和耐磨等性能，鋁及鋁合金在陽(yáng)極氧化和著色后都要進(jìn)行封閉處理。

其方法較多，對(duì)不著色的氧化膜可進(jìn)行熱水、蒸汽、重鉻酸鹽和有機(jī)物封閉；

對(duì)著色的氧化膜可用熱水、蒸汽、含有無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)物等封閉。

1、封閉的主要方法

1.1沸水和蒸汽封閉采用水蒸汽封閉法，可以有效地封閉所有的孔隙。若在封閉前將氧化后的制件進(jìn)行真空處理一段時(shí)間，則封閉效果更加明顯。

蒸汽封閉的特點(diǎn)是不發(fā)生顏色的透擴(kuò)散現(xiàn)象，因此不宜出現(xiàn)“流色”。但是蒸汽封閉法所用的設(shè)備及成本較沸水法高，所以除非有特殊要求，應(yīng)盡可能使用沸水法封閉。當(dāng)用蒸汽封閉時(shí)，溫度應(yīng)控制在100－110℃，時(shí)間為30min，溫度太高，氧化膜的硬度和耐磨性嚴(yán)重下降，因此蒸汽溫度不可太高。

1.2重鉻酸鹽封閉此法適宜于封閉硫酸溶液中陽(yáng)極氧化的膜層及化學(xué)氧化的膜層，用本方法處理后的氧化膜顯黃色，耐蝕性高，但不適用于裝飾性使用。這種方法的實(shí)質(zhì)是在較高的溫度下，使氧化膜和重鉻酸鹽產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物堿式鉻酸鋁及重鉻酸鋁就沉淀于膜孔中，同時(shí)熱沉淀使氧化膜層表面產(chǎn)生水化，加強(qiáng)了封閉作用，故可認(rèn)為是填充及水化的雙重封閉作用。通常使用的封閉溶液為5%－10%的水溶液，操作溫度為90－95℃，封閉時(shí)間為30min，沉淀中不得有氯化物或硫酸鹽。