含硅铸铝合金的化学氧化着色

返回列表 来源: 发布日期:2022-04-19

铝及铝台金舶氧化有阳极氧化和化学氧化两种。阳极氧化所得的膜层厚,质量好,易于染色,所以在建材工业中得到广泛应用。但是阳极氧化着色投资大,耗电多,工艺复杂,尤其是对铸铝件氧化更为困难。

  化学氧化所得膜层较薄.但投资小,省电,工艺简单。某药械厂生产的背负式喷雾器,有一铸造铝台金蜡盖。为了增强其抗腐蚀隧力,并起到表面装饰作用,要求着成豆绿色,膜层附着力要好.且费用要低。经比较分析,决定采用化学氧化。

  1 工艺流程 .

  工艺流程如下:化学脱脂一碱蚀—酸洗—化学氧化着色—后处理

  脱脂可用5-20%的NaOH溶液,温度40-60℃,时间1-2m。碱蚀液为:NaOH,40g/L,NaO4,60g/L,室温,15-60s。因铝合金含硅,所以酸洗用HNO3:HF=3:1混合溶液,既可除去表面黑色相,又有利于后面的化氧化。各工序之间务必严格清洗干净。

  2 化学氧化着色工艺分析

  铝材在化学氧化过程中,既有氧化过程,又有溶解过程。只有当氧化膜的生成速度大于溶解速度,氧化才能正常进行。

  化学氧化着豆绿色,氧化溶液中含有HO4,CrO3和NaF。HO4是一种三元弱酸,其电离过程按三级电离进行,该反应是多相反应。反应的结果使得界面上溶液的PH值升高,导致界面附近的HO4进一步电离。

  为了取得较厚的膜层,必须向溶液中加入一些能溶解氧化膜的活化剂,如NaF。膜层中的AIPO4溶解后形成孔隙,使得氧化液通过膜层与基体金属接触进一步发生氧化作用,密层不断加厚。

  试验表明,当NaF的含量为10g/L时,室温下经2h以上才出现有色膜层。当NaF含量达14g/L时,15℃时10-15min 出现豆绿色。当温度升高到35℃,5min即出现豆绿色。若时间延长,则色泽加深。所以为使制品色泽一致,必须对温度和时间加以控制。这是由于膜层中的AIPO4被选择性溶解,而CrPO4却很少溶解,因而CrPO4所占比例逐渐增大,膜层的豆绿色随之加深。产生这一现象的原因是Cr3+和AL3+与F一形成的络离子稳定性不同。

  当氧化液中CrO3含量高时,氧化能力强。形成的膜层致密。CrO3含量较高,膜层的颜色少许发红。当CrO3含量降低,氧化能力变弱,若低于6g/L,膜层明显变差。一般控制在10-12g/L较好。

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