请问您如何清洁硬质阳极氧化炊具?
一,阳极氧化概述
金属阳极氧化处理是金属在电解溶液中,以被处理的零件为阳极,用耐蚀性的材料为阴极,通过电化学的处理方法在金属表面生成具有耐磨性、耐腐蚀性及其他功能性或装饰性的转化膜层的工艺过程。
阳极氧化处理的对象可以是铝及铝合金、镁合金、钛及钛合金等,市场上应用最广、发展速度最快的是铝及铝合金的阳极氧化。
二,阳极氧化处理目的和应用
一般铝合金在空气中很容易氧化,自然氧化层虽有一定钝化作用,但长期曝露之结果,氧化层仍会破损剥落,丧失保护作用;
因此阳极氧化处理的目的即利用其易氧化之特性,借电化学方法在产品表面定量强制形成氧化层,以防止铝材进一步自然氧化,同时增加表面的机械性质(功能性);另一目的是,借不同后道反应,产生各种色泽增进美观(装饰性)。
铝合金阳极处理应用广泛,航空航天、军事武器、电子数码、汽车零部件、精密机械设备、建筑行业、铝门窗等。
图1 阳极氧化所运用的行业领域
常见的阳极氧化处理之产品或零部件:
图2 阳极氧化产品示例
图3 硬质阳极氧化产品示例
本色氧化膜层色泽
铝产品通过常规阳极氧化后不染色,表现出产品氧化膜本身的颜色,并不都是无色的,不同的铝材料呈现出的颜色稍有不同。见下表:
铝合金材料类别牌号 形成膜层的天然色泽,本色硬质氧化膜层颜色
铝产品通过硬质阳极氧化后不染色,表现出产品氧化膜本身的颜色。不同的铝材料呈现出的颜色差异较大。由黄——棕——灰——黑变化,膜层越厚,其颜色会越深。
希望可以帮到你。
铝合金阳极处理
在铝合金产品应用中,黑色是一种重要的常见色调。它不仅可作大方典雅的表面装饰色,还是铝合金制备吸热材料、光学材料和零部件时必不可少的颜色。
铝合金着黑色有较大的市场需求。目前铝合金着黑色多采用传统的电解着色和硬质阳极氧化着色法,耗电量大,需专用设备及工夹具,不适用于超小型工件及结构复杂的工件。采用一种化学氧化着黑色的新技术,通过两步氧化着色,得到了结合力好、耐蚀性强、颜色鲜艳美观的铝合金黑色氧化膜。?
实验部分?
1实验过程?
铝合金两步法氧化发黑工艺流程:?
工件→化学脱脂→碱蚀→酸蚀出光→化学氧化→发黑→封闭→干燥→成品?
1.1前处理?
(1)化学脱脂?
用60~65℃碱性化学脱脂液处理工件约2 min,除去工件表面的油污,以保证碱蚀均匀,防止工件产生花斑。其脱脂液配方如下:?
NaOH5~6 S/L?
Na2CO320~25 g/L?
Na3PO4·12H2O10~15 g/L?
表面活性剂1 g/L?
(2)碱蚀?
在60℃的NaOH(ρ(NaOH)=40~50g/L)溶液中碱蚀l~2min,以除去工件表面残存的自然氧化膜及变质合金层,并调整基体表面,使之均匀一致。为了减少腐蚀过程中沉淀的氧化铝絮凝物,可采用柠檬酸铵(ρ=10g/L)作为螯合剂。?
(3)酸蚀出光?
用H2SO4和HNO3体积浓度分别为15~20 mL/L、3~5 mL/L的酸蚀液中和残留碱,同时溶去挂灰附着物,使工件露出光洁的活性表面。?
2.1.2氧化着色?
氧化着色分两步,第1步采用传统的铬酸盐氧化工艺,对经前处理的工件及时进行化学氧化,以免再次污染或生成新的自然氧化膜,其工艺规范如下:?
Na2CrO418 g/L?
Na2CO45 g/L?
NaOH4g/L?
Na3PO48g/L?
θ60~70℃?
t10 min?
经该步处理,可得到耐蚀性基本达标的氧化膜。?
第2步为对经氧化处理的工件着黑色。该步工艺配方采用某过渡金属化合物A为着色剂,KMnO4为氧化剂,NiSO4为催化剂,并加HNO3调节pH值为5左右。工件在80~90℃处理约8min即可。?
2.1.3封闭?
可采用水解盐法进行封闭,在已形成的发黑膜孔隙中产生氢氧化物沉淀,将微孔堵塞。经封闭可进一步提高耐蚀性,增加光泽度。水解盐法封闭工艺规范如下:?
NiSO4 4~5 9/L?
NaAc·3H2O4~6g/L?
CoSO4·7H2O0.5~0.8g/L?
H3BO34~5 9/L?
pH值4~6?
θ80~85 ℃?
t15~20 min?
2.2膜层主要性能评价指标?
因采用两步氧化成膜,该配方在较大试验范围内均可得到耐蚀性好的氧化膜,故确定正交评分及检验标准时着重选用了膜层色度、均匀度、附着力三个指标(见表1)。表中,均匀度由显微镜(100目)观察,用同样面积内膜上小坑或突起的多少计分;附着力以脱脂棉力度均匀地擦拭膜表面至露基底的次数计分。综合评分z由公式计算。?
3结果与讨论?
3.1各因素对着色效果的影响?
经初步试验,选取了影响着黑色效果的4个主要因素:着色剂A质量浓度,KMnO4质量浓度,着色温度,着色时间。采用L9(34)正交表进行正交试验优选,并固定NiSO4质量浓度为2 g/L,各配方均用HNO3)调节pH值为5。?
以正交试验的结果作极差分析,绘制极差分析图。由图可知,着色剂A用量对色度及附着力均有较大影响,用量大有利于提高膜层整体性能;KMnO4浓度有一最佳值,用量过高膜层各项指标反而有所下降;着色温度可在一较大范围内波动,易于操作控制。?
3.2最佳工艺条件?
根据正交试验极差分析结果,综合进行单因素试验的结果,得到了最佳工艺条件。?
着色剂A16~18g/L?
KMnO48~10 g/L?
NiSo42g/L?
θ80~85 ℃?
pH值4.5~5?
t8~10 min?
3.3氧化层测试结果?
以最佳工艺条件处理铝合金表面,得到了黑色鲜艳、附着力强、平整、光洁、均匀致密的黑色氧化膜,且表面无挂灰。?
由膜层表面电镜照片分析可知,其表面明显为具有高耐蚀性的非晶型结构,膜层均匀致密;由侧面电镜照片可知该膜层非常均匀,两层氧化膜结合良好。?
由电子能谱分析可知膜层主要成分为Al2O3、MnO2、NiO及另一关键着色成分,质量分数分别为25%、44.5%、13.5%、17%。?
对本试验获得的着色工件采用锉刀法评价其结合力,用扁锉呈45。由基体金属向镀层方向锉镀层的边棱,镀层未见揭起或脱落。?
4结论?
利用该铝合金化学发黑新技术对经碱性铬酸盐氧化液处理后的铝合金化学着色,得到了颜色鲜艳、结合力好、耐蚀性强、有很好的装饰及防蚀效果的黑色氧化膜。且该法耗电量低,设备简单,投资小,操作简便,便于批量生产,尤其适用于形状复杂的铝合金工件表面着黑色,具有较好的应用前景。
一、铝合金阳极处理技术介绍—前处理
1、化学除油
铝及铝合金的化学清洗通常用弱酸性或弱碱性溶液、溶剂及其蒸气、添加表面活性剂等的溶液,清除表面油脂和污垢。
2、碱性化学清洗剂
碱性化学清洗剂对大多数金属的清洗都有效。对铝材而言,太强的碱性化学清洗剂有可能引起铝表面的局部浸蚀,因为它倾向于较快的浸蚀清洁的铝材表面,而又油脂的表面浸蚀很慢。
从而导致铝材表面出现斑痕。适度的碱性化学清洗剂通常需要加入缓蚀剂来阻止这种浸蚀反应的发生。
二、铝合金阳极处理技术介绍—化学抛光
1、化学抛光
化学抛光可以去掉机械抛光中形成的轻微的摩擦条痕和可能出现的热变形层或氧化膜层,进一步使表面平整光滑,获得很高的光亮度,能得到高的镜面光亮度。化学抛光设备简单操作方便,应用广泛。常使用的化学抛光工艺是以磷酸-硝酸混合溶液为基,并加入一些添加剂。
三、铝合金阳极处理技术介绍—机械处理
1、铝及其合金制品的外观和适用性在很大程度上取决于精饰前的表面预处理。而机械处理是表面预处理的主要方法之一。
机械处理一般可分为:
抛光、喷砂、刷光、滚光等方法。
扩展资料:
铝合金阳极氧化膜发生脱皮剥落的原因:
1、材料成的影响。
含铜、镁较多的铝合金中大部分铜、镁发生阳极溶解。此外,含镁的金属间化合物、β-AlMg 因溶解形成空穴,生产不连续的阳极氧化膜。这是常见的原因之一。
2、铝基材热膨胀的情况。
热膨胀对阳极氧化膜的影响很大。镁含量增加2-5%(质量分数),热膨胀增加2%左右。
锌也有增加热膨胀的倾向。也就是所这些添加元素使铝基体容易受热膨胀,与阳极氧化膜热膨胀的差别变化,更容易形成氧化膜开裂和脱落。
3、停电或中断氧化
氧化进行阳极氧化过程中,如果中断电流。基材于氧化槽液中于阳极氧化膜之间进行了化学溶解,这也是开裂的原因之一。所以,我们氧化好产品以后,建议尽快进行后道工序。
参考资料来源:百度百科-阳极氧化
参考资料来源:百度百科-阳极氧化铝
本文由用户上传,如有侵权请联系删除!转转请注明出处:https://nongye.s666.cn/bk/6_6572223125.html