鋁型材陽極氧化中冷封孔處理的優(yōu)點與缺點

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)生化學反應而生成氟鋁化物；水中的鎳離子水向氧化膜孔中擴散，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，可用下列化學方程式表示：

Ni2﹢ 2OH﹣→Ni(OH)?↓

2、冷封孔的優(yōu)點

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，而且對周圍的工作環(huán)境也沒有什么影響。

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量，而且提高了封孔質量。

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

3、冷封孔的缺點

①由于冷封孔的封孔溫度低，各化學物質的反應速度都變得緩慢，使得槽液中化學試劑的用量比熱封孔用量要多，在化學反應中氟離子的濃度降低，產生的氫氧根離子使槽液的pH值升高，需要不斷地對槽液進行測試和調整，不僅增加作業(yè)人員的工作量，而且生成的氟化物還會對污染空氣，對生態(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，同時硬度也增加了，對于氧化膜厚度在25μm以上的鋁型材，很容易出現膜層剝落和開裂。建議氧化膜厚度超過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裂現象的發(fā)生。

鋁的（電）化學拋光和化學轉化

1.化學拋光或電化學拋光的作用

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，其他的化拋類似。

3.化學轉化的作用

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

4.化學轉化的原理

在化學處理溶液中金屬鋁表面與溶液中化學氧化劑反應生成化學轉化膜的化學處理過程，常見的化學轉化分為化學氧化處理、鉻酸鹽處理、磷鉻酸鹽處理和無鉻化學轉化。

5.化學轉化介紹

鋁在沸水中可以得到致密的保護性化學氧化膜，這種方法稱為化學氧化處理，但由于成膜速度和性能不具備量產性；鉻酸鹽處理形成的鉻化膜是目前耐蝕性的鋁化學轉化膜，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，但它的缺點是環(huán)境污染嚴重；磷鉻酸鹽處理可以滿足噴涂的底層并且三價鉻是無毒的，目前在3C產品使用的較多；無鉻化學轉化目前工業(yè)化生產主要采用含鈦或（和）鋯的氟絡合物的無鉻化處理，無鉻化處理要求有嚴格的化學預處理，同時無鉻化膜是無色透明的，肉眼無法斷定化學轉化的實際效果，因此更加依賴于可靠的工藝和制程的的嚴格控制。綜上所述化學轉化于3C產品的是磷鉻酸鹽處理。

封閉的主要方法

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

其方法較多，對不著色的氧化膜可進行熱水、蒸汽、重鉻酸鹽和有機物封閉；

對著色的氧化膜可用熱水、蒸汽、含有無機鹽和有機物等封閉。

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行真空處理一段時間，則封閉效果更加明顯。

蒸汽封閉的特點是不發(fā)生顏色的透擴散現象，因此不宜出現“流色”。但是蒸汽封閉法所用的設備及成本較沸水法高，所以除非有特殊要求，應盡可能使用沸水法封閉。當用蒸汽封閉時，溫度應控制在100－110℃，時間為30min，溫度太高，氧化膜的硬度和耐磨性嚴重下降，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極氧化的膜層及化學氧化的膜層，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。這種方法的實質是在較高的溫度下，使氧化膜和重鉻酸鹽產生化學反應，反應產物堿式鉻酸鋁及重鉻酸鋁就沉淀于膜孔中，同時熱沉淀使氧化膜層表面產生水化，加強了封閉作用，故可認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℃，封閉時間為30min，沉淀中不得有氯化物或硫酸鹽。