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鋁氧化 - 3.氧化膜的封閉處理

鋁氧化由于表面氧化膜具有較高的孔隙率和吸附性能,它很容易受到污染,所以陽極氧化后,應對膜層進行封閉處理,以提高膜層的耐蝕性,耐磨性以及絕緣性。常用的封閉方法有: 
  <1>沸水和蒸氣封閉法: 
  其原理是:在較高溫度下無水氧化鋁的水化作用: 
  Al2O3 + nH2O ---> Al2O3·nH2O 
  當密度為3.42的γ-AL2O3水化為一水化合物時,氧化物體積增加33%,而當它水化為三水化合物時,則氧化物體積增加310%,因此,當將氧化好的零件置于熱水中時,阻擋層和多孔層內壁的氧化膜層首先被水化,經過一段時間后,孔底逐漸被水化膜所封閉,當整個孔穴被全部封閉時,孔隙的水就停止循環,膜層的表面層繼續進行水化作用,直到整個孔隙的口部被水化膜堵塞為止。如采用蒸氣,則可更有效地封閉所有孔隙,但蒸氣法所用設備及成本都較沸水法高,除非特殊要求,應盡可能使用沸水法。 
  <2>重鉻酸鹽封閉法: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。用本法處理后的氧化膜顯黃色,它的抗蝕性高,但不適用于裝飾性使用。 
  其原理是:在較高溫度下,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沉淀于膜孔中,同時熱溶液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雙重封閉作用。 
  通常使用的封閉溶液是5~10%的重鉻酸鹽水溶液,操作溫度為90~95℃,封閉時間為30分鐘,溶液中不得有氯化物或硫酸鹽。 
  <3>水解鹽封閉法: 
  原理:鋯鹽、鎳鹽的極稀溶液被氧化膜吸附后,即發生如下的水解反應: 
  Ni2++2H2O ---> Ni(OH)2 +2H+ 
  Co2++2H2O ---> Co(OH)2 +2H+ 
  生成的氫氧化鎳或氫氧化鈷沉積在氧化膜的微孔中,而將孔封閉。因為少量的氫氧化鎳或氫氧化鈷幾乎是無色的,所以它特別適用于已染色的氧化膜的封閉,不會影響制品的色澤,而且還會和有機染料形成絡合物,從而增加顏色的耐曬性。 
  <4>填充封閉法: 
  除上面所述的封閉方法外,陽極氧化膜還可以采用有機物質,如透明清漆、熔融石蠟、各種樹脂和干性油等進行封閉。


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