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惠州富坤陽極氧化染色原理
染色原理
陽極氧化膜有20—30%的孔隙率(硫酸膜)﹐故有巨大的表面積和化學活性﹐染料分子通過氧化膜的物理和化學吸附積存于類表層而顯色。
化學吸附指氧化膜與色素體通過離子鍵﹑共價鍵或形成絡合物形式結(jié)合﹐吸附力比較強。
與化學吸附相比﹐物理吸附力較弱且受溫度影響較大。
染色工藝
成分﹕陽極氧化專用染料 純水
配制﹕稱好一定染料后﹐將準備好的熱純水慢慢加入到染料中并不
斷攪拌﹐直致成糊狀。然后再加水稀釋成一定比例﹐后溶解到染色槽即可。
工藝參數(shù)﹕
染料濃度:0.5—10.0g/L﹔pH值(5—6)﹔溫度﹕20--60℃。
陽極氧化表面處理陽極氧化設(shè)備的基本特征有哪些?
1、陽極氧化生產(chǎn)線槽液成本低,成分簡單,操作維護簡便,一般只需將硫酸稀釋到一定的濃度即可,無需添加其他化學藥品,陽極氧化生產(chǎn)線推薦使用化學純硫酸,雜質(zhì)較少的工業(yè)級硫酸也可采用,所以成本特別低。
2、陽極氧化生產(chǎn)線氧化膜透明度高。純鋁的硫酸陽極氧化膜,是無色透明的,對于鋁合金,隨著合金元素Si、Fe、Cu、Mn的增加,透明度會下降。相對其他電解液,硫酸陽極氧化膜的顏色是淺的。
3、陽極氧化生產(chǎn)線著色性高,硫酸氧化膜透明,多孔層吸附性強,易于染色和著色,著色鮮艷不易退去,有很強的裝飾作用。
鋁的表面處理中,陽極氧化和電鍍的區(qū)別是什么?主要外觀和使用性上的區(qū)別是什么?
陽極氧化處理是金屬表面處理的方法之一。作為陽極的金屬材料在特定的電解液中通過外加電流使其表面形成膜層的一種材料保護技術(shù)。大多數(shù)金屬材料(如不銹鋼、鋅合金、鋁合金、鎂合金、銅合金、鈦合金)都可以在適宜的電解液中進行陽極氧化處理。
通過陽極氧化處理,可以賦予金屬材料表面美麗的外觀、良好的耐腐蝕性、耐磨性、絕緣性等功能,從而滿足不同的設(shè)計要求。
目前,應用廣泛的是鋁材的陽極氧化處理。由于鋁的氧化膜結(jié)構(gòu)細致,吸附性佳,不易脫落,故通過陽極氧化工藝鍍覆一層細致的氧化膜以保護其不會持續(xù)氧化。
鋁材的陽極氧化工藝有很多種,包括普通陽極氧化、硬質(zhì)陽極氧化、超低溫硬質(zhì)陽極氧化等。尤其是硬質(zhì)陽極氧化處理廣泛應用于活塞、汽缸、汽缸內(nèi)襯、油壓機及渦輪、汽閥、齒輪,、零件、離合器、煞車圓片等堅硬耐磨、抗蝕性極高的鋁合金零件的表面處理上。
電鍍則是金屬與非金屬的表面處理的方法之一;只要經(jīng)過合理的前處理,各種金屬基體與部分非金屬材料都可以進行電鍍(比如:普通的樹葉只要經(jīng)過合理的前處理,也可以進行各種電鍍)。與陽極氧化不同的是電鍍是將待電鍍材料作為陰極,與鍍層金屬的相同的金屬材料作為陽極(亦有采用不溶性陽極),電解液為含有的鍍層金屬離子的溶液;陽極與陰極間輸入一定的電流后,由于電荷效應,金屬陽極離子向陰極移動,并在陰極得到電子而沉積在待鍍材料上。
同時陽極的金屬溶解,不斷補充電解液中的金屬離子(當使用不溶性陽極電鍍時需及時補充含有鍍層金屬離子的鹽類)。
陽極氧化膜染色
首先,染色對氧化膜的要求。因為染色是在鋁陽極氧化膜的膜孔中進行的,一方面要求膜層具有足夠的孔隙率,另一方面要求膜孔內(nèi)壁保持一定的活性,故不是所有膜層都能染上合適的顏色,必須滿足一下條件。
1、鋁在硫酸溶液中得到的陽極氧化膜無色而多孔,因此適宜染色。
2、氧化膜層必須具有一定的厚度,應大于7微米。較薄的膜層只能染上很淺的顏色。
3、氧化膜應有一定的松孔和吸附性,所以硬質(zhì)陽極氧化膜層以及鉻酸常規(guī)氧化膜層均不適合染色。
4、氧化膜層應完整、均勻,不應有劃傷、砂眼、點腐蝕等缺陷。
5、鋁合金材料也有一定要求,如含硅、鎂、銅等過高時,往往會引起氧化膜黯啞,則在染色時產(chǎn)生色調(diào)變化。
其次,染料染色機理。有機染料染色機理主要分物理吸附和化學吸附。
物理吸附。水溶染料進入氧化膜多孔層,吸附在孔壁上進行染色。
化學吸附。氧化膜與染料分子上的磺基形成共價鍵和酚基形成氫鍵,發(fā)生化學反應而產(chǎn)生吸附。
后,有機染料的選擇。有機染料的品種繁多,主要分為幾類:酸性染料、直接染料、堿性染料、分散染料、媒染染料和溶劑染料,還有還原染料和活性染料等。它們的選擇,需要滿足以下幾個要求。
1、考慮到成本和使用方便,生產(chǎn)中一般都在有機染料的水溶液中進行染色,因此不溶于水的染料不宜使用。溶劑染料僅用在一些特殊場合。
2、應考慮到染色后的色澤度、耐曬性和結(jié)合牢度。那些在光線照射下易于變色的染料不宜使用。
3、因為鋁氧化膜孔壁呈電正性,所以應優(yōu)先考慮顯示負電性的陰離子染料。如直接染料,酸性染料,還原染料和活性染料。