铝合金的密度(铝合金阳极氧化与表面处理技术)( 五 )


c.电解着色法:以一次氧化膜为基础,在含金属盐的溶液中用直流或交流电进行电解着色的方法,电解着色的耐候性、耐光性和使用寿命比染色法要好、其成本远低于整体着色法,目前广发应用于建筑铝型材的着色 。国内外工业化的电解着色槽液基本上都是镍盐和锡盐(包括锡镍混合盐)溶液两大类,颜色大体上都是从浅到深的古铜色系 。
2.电解着色的原理
多孔型阳极氧化膜的有规律和可控制的微孔,通过电解着色在孔的底部沉积非常细的金属和(或)氧化物颗粒,由于光的散射效应可以得到不同的颜色 。颜色的深浅和沉积颗粒的数量有关,也就是与着色时间和外加电压有关 。一般来说,电解着色颜色类似都是从香槟色、浅到深的青铜色一直到黑色,色调又不完全相同,这与析出颗粒的尺寸分布有关 。目前电解着色只有于古铜色、黑色、金黄色、枣红色几种 。
3.电解着色的应用
Sn盐和Sn-Ni混合盐是我国和欧美主要的着色方法,其盐为SnSO4,是利用Sn2+电解还原在阳极氧化的微孔中析出而着色;但Sn2+稳定性差易被氧化成没有着色能力的Sn4+,因此锡盐着色关键是槽液成分和锡盐稳定性是此工艺的关键,锡盐对杂质不敏感,着色均匀性比较好,对水污染不大 。Ni盐电解着色在日本比较普遍,他常用于浅色系(仿不锈钢色、浅香槟色),他着色速度快,槽液稳定性好,但对杂质敏感,目前除杂质设备已成熟,但需要一次性投资大 。
十一、铝合金氧化膜的染色
1.铝合金氧化膜染色的定义
染色法是将刚氧化后的铝合金清洗后立即浸渍在含有染料的溶液中,氧化膜孔隙因吸附染料而染上各种颜色 。这种工艺上色快、色泽鲜艳、操作简便,但是染色后需要做封孔处理 。
2.染色对氧化膜的要求
a.铝在硫酸溶液中得到的氧化膜无色而多孔,最适宜染色 。草酸氧化膜本身呈黄色只能染深色,铬酸膜孔隙率低,膜本身发灰,也只能染深色 。
b.氧化膜必须有一定的厚度,最小要求大于7um,较薄的氧化膜只能染上很浅的颜色 。
c.氧化膜应有一定的松孔和吸附性,所以硬质氧化膜和铬酸常规氧化膜均不适与染色 。
d.氧化膜应完整、均匀、不应有划伤、砂眼、点腐蚀等缺陷 。
e.膜层本身具有合适的颜色,且没有金相结构的差别,如晶粒大小不一或者严重偏析等
3.氧化膜的染色机理
a.有机染料染色机理:基于物质的吸附理论,分为物理吸附和化学吸附;物理吸附指分子或离子以静电力方式的吸附;以化学力(反应生成的共价键、氢键、螯合键等)方式吸附的叫化学吸附 。物理吸附希望低温,高温易脱附;化学吸附在一定温度下进行,一般认为染色时两种吸附同时进行以化学吸附为主,所以在中温下进行 。
b.无机染料染色机理:通常在常温下进行,将工件按一定次序先浸渍在一种无机盐溶液中,再浸入另一种无机盐溶液中,使这些无机物在膜孔中发生化学反应生成不溶于水的有色化合物,填塞氧化膜孔隙并将膜孔封住(某些情况下可省去封孔过程) 。无机染料颜色范围有限,色泽不够鲜亮,但耐温耐晒性特好 。