鋁型材陽極氧化中冷封孔處理的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

鋁型材在陽極氧化處理后，其氧化膜呈現(xiàn)一種多孔層的結(jié)構(gòu)，而且具有非常好的吸附能力和化學(xué)活性，很容易被污染和腐蝕，所以陽極氧化后的鋁材要進(jìn)行封孔處理，以增強(qiáng)鋁基材表面的抗腐蝕性和杜絕雜質(zhì)的污染。常用的封孔處理方法有很多，如中溫封孔、冷封孔和高溫封孔，今天來講述一下冷封孔處理方法以及它的優(yōu)缺點(diǎn)。

1、冷封孔的原理

冷封孔也叫低溫封孔，是指將鋁型材置入25-35℃的水溶液中使其發(fā)生水合作用，低溫的環(huán)境使水合反應(yīng)的速度變慢，水中的氟離子是一種非?；顫姷年庪x子，且具有很好的吸附作用，可與氧化鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成氟鋁化物；水中的鎳離子水向氧化膜孔中擴(kuò)散，與氫氧根離子生成氫氧化二鎳，沉淀于膜孔中，從而起到封孔的作用，可用下列化學(xué)方程式表示：

Ni2﹢ 2OH﹣→Ni(OH)?↓

2、冷封孔的優(yōu)點(diǎn)

①由于冷封孔的封孔溫度為25-35℃，不用加熱到很高溫度，不僅可節(jié)省很多電力能源的消耗，而且對(duì)周圍的工作環(huán)境也沒有什么影響。

②冷封孔的封孔速度為1min/μm，比熱封孔的速度要快2min/μm，不僅減少了封孔槽的數(shù)量，而且提高了封孔質(zhì)量。

③冷封孔工藝中可以調(diào)解封孔液的濃度，使鎳離子的沉淀反應(yīng)只在氧化膜中發(fā)生，減少鋁型材表面掛灰的現(xiàn)象。

3、冷封孔的缺點(diǎn)

①由于冷封孔的封孔溫度低，各化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)速度都變得緩慢，使得槽液中化學(xué)試劑的用量比熱封孔用量要多，在化學(xué)反應(yīng)中氟離子的濃度降低，產(chǎn)生的氫氧根離子使槽液的pH值升高，需要不斷地對(duì)槽液進(jìn)行測(cè)試和調(diào)整，不僅增加作業(yè)人員的工作量，而且生成的氟化物還會(huì)對(duì)污染空氣，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成很大的危害。

②低溫封孔處理中，氧化膜的耐磨性增加了，同時(shí)硬度也增加了，對(duì)于氧化膜厚度在25μm以上的鋁型材，很容易出現(xiàn)膜層剝落和開裂。建議氧化膜厚度超過25μm的鋁型材，采用中溫或高溫封孔的處理方法，降低膜層的脆性，防止氧化膜層剝落和開裂現(xiàn)象的發(fā)生。

陽極氧化氧化效果中的兩大關(guān)鍵因素

      在陽極氧化上，如果想要得到好的氧化效果，那么，是有一些關(guān)鍵因素和方面的，只有將這些控制和處理好，才有可能達(dá)到上述目的。所以，接下來，不妨針對(duì)這些關(guān)鍵因素或方面，來進(jìn)行具體的探討和講解，好讓大家清楚明白，從而，實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

      陽極氧化中關(guān)鍵因素一：初、末電壓與處理時(shí)間

      在陽極氧化上，如果，一開始，其電壓數(shù)值過高，再加上氧化膜生成時(shí)所產(chǎn)生的熱量。那么，是會(huì)大大降低膜質(zhì)量的。所生成的氧化膜，質(zhì)地過軟，而且表面光澤度不好。在形式上，則是不能很好成型，是為粉末狀的。不過，如果電壓過小，則會(huì)使氧化膜厚度過薄，且耐磨性很差。

      陽極氧化的處理時(shí)間，也是要嚴(yán)格控制好的，因?yàn)?，如果時(shí)間變長(zhǎng)，那么會(huì)使氧化膜的厚度增加。不過，到一定程度后，厚度是不會(huì)再增加了。這時(shí)，再延長(zhǎng)時(shí)間的話，則會(huì)產(chǎn)生反效果，反而會(huì)使膜的硬度降低。

      陽極氧化中關(guān)鍵因素二：氧化處理溶液的攪拌速度

      氧化處理溶液的攪拌速度，其與陽極氧化所生成的氧化膜質(zhì)量，是息息相關(guān)的。因此，能夠保證零件與夾具之間有合適松緊度這一前提下，應(yīng)盡量提高溶液的攪拌速度。不過，也要考慮到一些其它因素，使得攪拌速度合適，并得到質(zhì)量好的氧化膜。

鋁型材陽極氧化表面處理工藝應(yīng)用廣泛的原因分析

1.防止鋁制品的腐蝕

由于陽極氧化所得的膜層本身在大氣中有足夠的穩(wěn)定性，所以可以利用鋁表面上的氧化膜作為防護(hù)層。鋁在鉻酸溶液中進(jìn)行陽極氧化而得到的氧化膜致密、耐蝕性好;從硫酸溶液中得到的氧化膜的孔隙較前者大，不過其膜層較厚，且吸附能力很強(qiáng)，若經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶畛浞忾]處理，其耐蝕性也是很好的。特別指出的是，鉻酸陽極氧化法特別適用于鉚接件和焊接件的陽極氧化處理。

2.防護(hù)-裝飾制品

對(duì)于大多數(shù)要求進(jìn)行表面精飾的鋁及其合金制品，經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)拋光后，再用硫酸溶液進(jìn)行陽極氧化可以得到透明度較高的氧化膜。這種氧化膜可以吸附很多種有機(jī)染料和無機(jī)染料，從而具有各種鮮艷的色彩。這層彩色膜既是防腐蝕層，又是裝飾層。在一些特殊工藝條件下，還可以獲得外觀與瓷質(zhì)相似的防護(hù)裝飾性的氧化膜。

3.作為硬質(zhì)耐磨層

通過對(duì)鋁及鋁合金進(jìn)行硬質(zhì)陽極氧化，可以在其表面獲得厚而硬的Al2O3膜層。這種膜層不僅具有較高的硬度和厚度，而且還有低的粗糙度。在硫酸或草酸溶液中，也可以通過陽極氧化的方法在鋁制品上獲得硬而厚的氧化膜。

多孔的厚氧化膜能夠儲(chǔ)備潤(rùn)滑油，因此它可以有效地應(yīng)用于摩擦狀態(tài)工作的鋁制品，例如汽車及拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸、活塞等經(jīng)過陽極氧化后，可大大提高其耐磨性。

4.作為電的絕緣層

鋁及鋁合金制品經(jīng)過陽極氧化后所得到的氧化膜具有較大的電阻，因此它對(duì)提高某些制品的電絕緣性有一定的作用，可以用陽極氧化制備電容的介電層，也可以用氧化鋁為其表面制備絕緣層。

5.作為噴漆的底層

由于陽極氧化膜的多孔性及良好的吸附能力，它可以作為噴漆和其它有機(jī)膜的底層，使漆膜和有機(jī)膜與制品牢固地結(jié)合在一起，從而增加其耐蝕性。

6.作為電鍍的底層

鋁及鋁合金制品在進(jìn)行電鍍前，必須事先對(duì)其施加底層，而后才能進(jìn)行電鍍。在基質(zhì)表面上施加底層的方法很多，除了電鍍鋅、浸鋅、化學(xué)鍍鎳之外，陽極氧化處理也是重要方法之一。

鋁型材劣特點(diǎn)的主要表現(xiàn)，這種必須注意了

 ① 擠壓缺點(diǎn)。 鋁型材擠壓全過程因其擠壓機(jī)器設(shè)備是不是完善，擠壓加工工藝是不是完善及其實(shí)際操作是不是不當(dāng)，會(huì)造成例如汽泡、參雜、成層、偏色、歪曲等缺點(diǎn)，危害鋁型材的品質(zhì)。 

② 氧化膜厚度薄。國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求工程建筑鋁型材氧化膜厚度應(yīng)不小于10um（μm）。厚度不足，鋁型材表層易生銹、浸蝕。抽檢中一些無產(chǎn)名、生產(chǎn)地、生產(chǎn)許可、合格證書的鋁型材，其氧化膜厚度僅2至4um，有的乃至沒有氧化膜。據(jù)人估計(jì)每減少1um氧化膜厚度，一噸鋁型材可減少能耗成本費(fèi)150多元化。 

③ 成分不過關(guān)。 摻加很多廢鋁、廢鋼的鋁型材能大幅度降低成本費(fèi)，但會(huì)造成工程建筑鋁型材成分不過關(guān)，比較嚴(yán)重嚴(yán)重危害工程建筑安全性。

④ 減少鋁型材壁厚。90系列產(chǎn)品移窗型，按國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)其鋁型材壁厚較少不小于1．4mm，一些商品僅0．6至0．7mm。46系列產(chǎn)品地簧門型，國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的鋁型材壁厚較少不小于1．62mm，抽樣檢驗(yàn)中，一些商品僅0．97至1．20mm。 

⑤ 劣鋁型材很多減少封閉式時(shí)間，減少了化學(xué)藥品耗損，成本費(fèi)降了，但鋁型材耐蝕性能也大幅度降低了。