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工業(yè)鋁型材冷封孔處理

艾普斯   丨  2017.07.27   丨  1977

A工業(yè)鋁型材冷封孔的優(yōu)點:

(1)節(jié)省能源:工業(yè)鋁型材低溫封孔處理的工作溫度只有25-35℃,可大大降低能源消耗。
(2)改善工作環(huán)境:工業(yè)鋁型材低溫封孔工藝是在常溫下進行。
(3)抬高封孔效率:熱水封孔工藝的封孔速度為3min/μm,而低溫封孔工藝的封孔速度可達到1min/μm,大大提高了工業(yè)鋁型材的生產(chǎn)效率,減少了封孔槽數(shù)量。
(4)消除封孔工業(yè)鋁型材表面掛灰現(xiàn)象:低溫封孔工藝則可以通過控制和調(diào)整封孔劑中各物質(zhì)的濃度及pH值,使沉淀反應只在氧化膜中進行,減少了封孔制品表面掛灰現(xiàn)象。
(5)提高工業(yè)鋁型材表面硬度和耐磨性:熱水封孔工藝是通過生成波米體氧化鋁(AI2O3·H2O)實現(xiàn)封孔,由于AI2O3·H2O的硬度不如AI2O3,所以封孔后會造成氧化膜硬度下降。而低溫封孔工藝形成的氧化膜硬度會增加,針對氧化膜厚度12-13μm的試樣進行顯微硬度實驗表明,未經(jīng)過封孔的氧化膜硬度為340-360HV,熱水封孔后的氧化膜硬度為280-300HV,低溫封孔后的氧化膜硬度為540-560HV。


                                                                                     

B冷封孔的缺點:

(1)藥品消耗量過大,控制因素多:與熱水封孔相比,低溫封孔機理復雜,參與反應的化學物質(zhì)大大增加,不僅藥品消耗量增加,而且需控制的因素也增多了。特別是槽液中F-比Ni2+消耗快使F-濃度降低,以及封孔過程中產(chǎn)生的OH-造成槽液pH值升高,需要頻繁分析,調(diào)整槽液,給工業(yè)鋁型材的生產(chǎn)管理帶來困難。
(2)工業(yè)鋁型材厚膜處理困難:在工業(yè)鋁型材生產(chǎn)過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn),經(jīng)低溫封孔的氧化膜厚度大于25μm的工業(yè)鋁型材產(chǎn)品,有時在使用中會出現(xiàn)氧化膜爆裂、剝落現(xiàn)象。普遍認為這是因為低溫封孔使氧化膜的硬度增高,雖然增加了工業(yè)鋁型材氧化膜的耐磨性,也增加了氧化膜的脆性,使氧化膜容易爆裂、剝落。氧化膜越厚,問題越明顯。所以,對于氧化膜厚度大于25μm的工業(yè)鋁型材產(chǎn)品,一般采用熱水封孔或中溫封孔工藝。

C工業(yè)鋁型材冷封孔原理:

(1)水合反應作用:低溫封孔是在水溶液中進行的,與高溫封孔一樣,會發(fā)生水合作用。由于溫度低,水合反應慢,但低溫封孔劑中含有一些F-、Ni2+等金屬離子,這些金屬離子有促進水合反應作用。
(2)氟離子與氧化膜的化學反應作用:氟離子(F-)是一種表面活性很強的陰離子,易在氧化膜與溶液界發(fā)生特別吸附,并與氧化膜反應生成具有封孔作用的氟鋁化物。
(3)鎳離子水解生成氫氧化物堵塞工業(yè)鋁型材表面氧化膜針孔的作用:由于F-的吸附特性,以及上述反應生成的AIF3-\-OH-改變了電荷分布,使工業(yè)鋁型材氧化膜呈負電性,促使Ni2+向孔中擴散,并與OH-作用生成Ni(OH)2沉淀填塞工業(yè)鋁型材表面膜孔。
組成低溫封孔劑的物質(zhì)不同,上述三種作用有所差異,但一般認為Ni(OH)2的沉淀起主要作用。