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铝合金阳极氧化封闭技术的应用

摘要:阳极氧化作为铝及铝合金表面应用最为广泛的一种处理技术,封闭是阳极氧化的一种后处理方法,是提高阳极氧化膜耐蚀性的必需工艺,同时它还可以防止染料褪色,提高染色膜的耐光性。本文详细介绍工业上应用最广泛的醋酸镍盐封闭剂的性能比较,同时也介绍了绿色环保的无镍封闭剂的性能比较。


关键词:铝合金 阳极氧化 高温封闭 无镍封闭


0 前言

铝及铝合金阳极氧化膜具有良好的力学性能、耐摩擦性和耐腐蚀性,同时膜的表面具有较强的吸附性[1,2]。但是未经封闭处理的铝合金阳极氧化膜的使用寿命不长,封闭处理后可以提高耐磨性、耐蚀性、电绝缘和表面抗污染能力等。


传统的铝合金阳极氧化膜的封闭方法有水合封闭、盐溶液封闭。水合封闭包括沸水封闭和蒸汽封闭,盐溶液封闭包括镍盐、重铬酸盐等。随着技术的发展,研发出新型、高效、无毒、无污染的绿色封闭方法已经成为现阶段的研究重点。


商业上应用的封闭剂一般由多种成分组成,它们起不同的作用,并且对封闭过程及耐蚀能力有协同作用。在封闭过程中膜孔内同时发生不同的反应。对复配的封闭剂来说,封闭机理是相当复杂的。因此对商业上应用的复配封闭剂来说,从机理上很难明确地进行分类。下面重点介绍工业上目前应用最广的醋酸镍封闭方法,以及标志未来发展方向的绿色无镍封闭方法。


1 醋酸镍封闭


醋酸镍盐封闭是为克服热水封闭的一些限制而发展起来的。醋酸镍盐封闭的盐雾试验和酸溶解测试可提供优良的耐腐性,在北美尤其受到欢迎。锻铝阳极氧化后用醋酸镍盐封闭至少可通过2000小时盐雾测试,在酸溶解试验中失重小于10mg/dm2。醋酸镍盐封闭还能防止染料褪色,并通过与染料形成共价键提高耐光性。醋酸镍盐封闭对水中杂质的容忍度胜于热水封闭。同时,醋酸镍盐封闭的温度仅为80-90℃,这是由于它的封闭的效率比热水封闭(大于95℃)的封闭速度高很多。当然醋酸镍盐封闭也有一些缺陷。当添加剂失去平衡,pH太高,和/ 或封闭时间太长时在膜的表面有时会形成白垩或白色的粉状污渍。在pH值太低和/ 或氯化物含量太高及对含铜高的铝合金,醋酸镍盐封闭后可能产生点蚀(针孔)。由于勃姆铝的有效形成,醋酸镍盐封闭工艺会降低阳极膜的耐磨性。

SF-558高温封闭剂为珠海奥美伦公司生产的醋酸镍盐型封闭剂,该产品与国外同类型的知名品牌相比,综合性能相当,部分性能甚至高于国外品牌,具有很强的性价比优势。产品已在国内市场上应用数年,已经非常稳定成熟。

2 无镍封闭

随着镍价的不断攀升和欧盟镍释放量指令(94/27/EC)的颁布,有必要研发一种无镍高温封闭剂来处理出口到欧盟的铝阳极氧化产品。关于无镍盐的封闭国内外进行许多研究。

奥美伦公司开发的SF-552无镍封闭剂,主要含有表面活性剂、螯合剂、抑灰剂、加速剂等。经不断试验,SF-552无镍封闭剂具有有了较好的性能,正逐渐走向产业化。

3总结

工业上常用的镍盐封闭虽然具有优良的综合性能,一些需求比较高的仍在继续使用,但是镍盐封闭对环境有极大的污染。近年来,铝合金阳极氧化膜的封闭工艺正朝着绿色环保方向发展,环保的无镍封闭技术已经相对比较成熟,预期未来会有很好的应用前景,但是无镍封闭技术在某些性能上还不能达到客户的需求,仍需进行不段的改进和创新,随着无镍封闭质量的不断提升,无镍封闭技术将会逐渐替代传统的封闭工艺。

参考文献

[1] 柳东,王浩程,孙荣禄.铝及其铝合金表面改姓技术的研究与发展[J].表面技术,2007,36(5):75.

[2] 孙衍乐,宣天鹏,徐少楠.铝合金阳极氧化集齐研发进展[J].电镀与精饰,2010,32(4):18.

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