铝及铝合金的钝化

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1、铝及铝合金的钝化深圳雷邦磷化液工程部编辑摘要：铝及铝合金工件，无论是化学氧化或阳极氧化得到的氧化膜都是多孔的，易污染的，抗蚀性亦差，即令膜染色后亦应进行钝化戍封闭处理，以提高其耐蚀性。一、铝及铝合金化学氧化后钝化铝及铝合金工件化学氧化膜钝化处理见表 1。表 1 铝及铝合金化学氧化后钝化液配方及工艺条件配方号 溶液成分 含量/g.L-1 温度 / 时间 烘烤温度 备注1 重铬酸钾（K3Cr4O7）3050 9095 510min 90 适用于酸 性氧化2 铬酐（CrO 4） 20 室温 515s 50 适用于碱 性氧化二、铝及铝合金阳极氧化后钝化铝及铝合金阳极氧化后钝化膜处理见表 2表 2 铝及

2、铝合金阳极氧化后钝化液配方及工艺条件配方号溶液成分及工艺条件1 2重铬酸钾（K 3Cr4O7）铬酸钾（K 2CrO4）温度/时间/min407080951020508020三、铝及铝合金氧化膜封闭处理1. 热水封闭(1)原理氧化膜表面和孔壁的 Al2O3 在热水 (温度大于 80)中发生水合反应，生成水合氧化铝，令氧化膜体积膨胀(膨胀率 33%100%)，由于膜膨胀而使孔径变小最终封闭。反应式为:Al2O3 + H2O 2AlO(OH) Al 2O3 H2O热水用蒸馏水或去离子水，不用自来水，因自来水易生水垢吸附于孔中令膜透明度下降。普通自来水中的 Cl-、SO 42+、PO 43-、Cu 2

3、+均有封孔，因而有害。(2)工艺温 度：95100。pH 值：5. 56 (用乙酸调节)。时 间：1030min。2. 蒸汽封闭(1)原理 与热水封闭相同。(2)特点 封闭速度快，不受 pH 值影响，膜的耐蚀性高。在着色孔封闭时，染料损失比热水封闭时少。缺点是:压力容器费用高 ;大型工件封闭，不能连续操作，厚氧化膜处理时易破裂，成本较高。(3)工艺温度:100110。压力:0. 050. 1 MPa。时间(按膜厚度计):45min/ m 。3 金属盐封闭将阳极氧化膜浸在金属盐溶液中进行封闭，称为金属盐封闭。所用金属盐有铁、钻、镍、辐、锌、铜、铝等醋酸盐，硝酸盐，硫酸盐。其封孔机理是:金属盐水溶

4、液进人阳极氧化膜微细孔发生水解，产生氢氧化物沉淀，将孔封闭，目前常用有重铬酸盐封闭及水解盐封闭。(1)重铬酸盐封闭原理在重铬酸盐水溶液中，氧化吸附了重铬酸盐后发生化学反应，生成碱式铬酸铝Al(OH)CrO4和重铬酸铝Al(OH)Cr 2O7，这些生成物填充进膜孔隙，从而起到封孔作用。溶液配方及工艺条件见表 3.表 3 重铬酸盐封闭溶液配方及工艺条件配方项目1 2 3重铬酸钾/g.L -1碳酸钠/g.L -1氢氧化钠/g.L -1PH 值温度/时间/min10018(或 13)6790952540556.579095203015436.57.5909525几点注意事项a. 工件要求封闭处理前，工

5、件一定要清洗干净，以免将酸带入封闭槽中。此外，应防止工件与槽接触，以免破坏氧化膜。b. 二对封闭液中杂质进行限制当 SO42+ 0. 2g/L 时，可加人适量铬酸钙 (CaCrO4)沉淀过滤排除，否则会令封闭工件色变淡且发白;当 SO42+ 0.02g/L 时，可添加硫酸铝钾K2Al2(SO4)4.24H2O0.10.15g/L，否则会令封闭工件发白，耐蚀性下降。当 Cl- 1.5 g/L 时，封闭液需稀释或更换，否则会对工件氧化膜产生腐蚀。(2)水解盐类封闭原理利用金属盐被氧化膜吸附后，发生水解作用，生成氢氧化物沉淀，填充在孔隙内，达到封闭目的。常用金属盐有 Co、Ni 盐类，反应式为：Ni

6、SO4 + 2H2O Ni(OH) 2+ H 2SO4封孔过程如下。a. 水合过程产物( 透明物)将孔封住。b. 加水分解。在微孔中产生氢氧化物沉淀。c. 这些沉淀物与染料分子发生化学反应，形成金属铬合物。水解盐封闭溶液配方及工艺条件见表 4。表 4 水解盐封闭溶液配方 工艺条件序号 成分 含量/g.L-1 PH 值 温度/ 时间/min硫酸镍（NiSO 4.7H2O） 4.2硫酸钴（CoSO 4.7H2O） 0.71乙酸钠（CH 3COONa.3H2O） 4.84.55.5 8085 1020硼酸（H 3BO3） 5.3乙酸钠（CH 3COONa.3H2O） 5.5乙酸钴(CH 3COO)2Co.4H2O） 0.12硼酸（H 3BO3） 3.54.55.5 8085 1015乙酸镍(CH 3COO)2Ni.4H2O） 5.5乙酸钴(CH 3COO)2Co.4H2O） 1.03硼酸（H 3BO3） 85.5 沸点 30