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用于铝阳极氧化膜的中温封闭剂及封闭工艺

2009/03/13 10:23:46

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    工业生产中,为提高铝阳极氧化膜质量,需要对阳极氧化膜层进行封闭处理。铝阳极氧化膜较常采用的封闭方法是沸水封闭和醋酸镍封闭工艺。而这两种常用封闭工艺的弊端是氧化膜经封闭处理后,其表面容易产生令人厌恶的白色或灰色粉状物,业界称之为封闭“粉霜”或“封闭华”。研究表明,封闭处理液的多种杂质离子会促进“粉霜”的产生,其中Al3+等离子的存在作用较明显。这表明对于传统的沸水封闭工艺和醋酸镍封闭工艺来说,碱土金属离子Ca2+、Mg2+是有害的,所以更谈不上用它们来配制封闭处理液。

    氧化膜染色后应进行封闭处理,以增加色泽的耐晒性和耐蚀性,较早的封闭技术是采用纯水沸煮,但其封闭质量劣化,另外需要频繁更换纯水。

    在纯水中添加醋酸镍或醋酸钴盐在热水中发生水解,在氧化膜孔隙中产生氢氧化物沉淀,同样起到封闭作用。这样的封闭工艺可以在稍低的温度条件下进行。槽液寿命比沸水封闭更长,封闭质量更好,这种封闭工艺至今在工业上仍非常流行,醋酸镍或醋酸钴封闭工艺有一个环保问题,也就是封闭处理的废水中含有大量的重金属镍和钴,重金属离子会对环境造成严重危害,为了保护环境安全,需要使用复杂而昂贵的废水处理装置。

    碱金属和碱土金属广泛存在于自然界的土壤和海水中,对生物的毒性很小,其工业废水的处理比较简单和便宜,美国研究人员以此做了相关大量研究,研究了以为不含重金属镍(Ni)和钴(CO)封闭剂的成份,,还有用碱金属盐作为封闭剂的配方,但是以上两个专利都采用了大分子并且含有苯环的表面活性剂,这类有机化合物在自然界的降解速度缓慢,长期使用容易在环境中累积,对生态造成破坏。

    国内相关机构在此基础上,发明了用于铝阳极氧化膜的中温封闭剂及封闭工艺,属铝及铝合金阳极氧化膜的封闭后处理技术领域,该封闭剂是由碱金属或碱土金属的盐类、络合剂、pH缓冲剂组成的水溶液,其中碱金属或碱土金属的盐类5~15g/L,络合剂10~20g/L,pH缓冲剂0~10g/L,余量为水,封闭剂水溶液pH值为5~6,按本封闭剂封闭处理铝氧化膜,其封闭剂水溶液温度为75~90℃,浸渍封闭时间为20~30min,本封闭剂采用资源广阔成本低廉碱金属盐或碱土金属盐取代现有技术重金属镍盐或钴盐;采用易于生物降解价格低的简单分子的有机物络合剂,取代大分子现有技术含苯环的表面活性剂,按本发明封闭处理的铝阳极氧化膜,获得了优良的抗粉霜特性,面提高铝及铝合金阳极氧化膜的耐蚀性和抗污染性。

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