2016年3月2日星期三
可以做陽極氧化處理的壓鑄鋁合金
在選取氧化工藝之前，應對鋁或鋁合金材質情況有發色處理所了解，因為，材料質量的優劣、所含成份的不同，是會直接影響到鋁制品陽極氧化後的質量的。關於這一點，洪九德、範濟同志已有專門論述(參看《電鍍與塗飾》1982年第2期p。27)。
比如，鋁材表面如有氣泡、劃痕、起皮、粗糙等缺陷，經陽極氧化後，所有疵病依然會顯露出來。而合金成份，對陽極氧化後的表面外觀，也產生直接的影響。
比如，含1～2%錳的鋁合金，氧化後呈棕藍色，隨鋁材中含錳量的增加，氧化後的表面色澤從棕藍色到深棕色轉化。含硅0。6～1。5%的鋁合金，氧化後呈灰色，含硅3～6%時，呈白灰色。含鋅的呈乳濁色，含鉻的呈金黃至灰色的不均勻色調，含鎳的呈淡黃色。一般而言，只有含鎂和含鈦量大於5%的鋁含金，經氧化後可以得到無色透明且光亮、光潔的外觀。
最後顏色不是氧化上去的，最少國內沒有，聽說過意大利有這種技術，國內程引進過，但技術和成本要求都非常高，沒有成功。
國內顏色分兩種，一種是電解著色，一種是染色。染色基本什麼顏色都有，而電解著色就比較少了，可以做，黑色，古銅色，香檳色，金黃色，仿不鏽鋼色。
常用的硬質陽極氧化工藝和方法
鋁陽極氧化及鋁合金硬質陽極氧化後，硬陽處理可獲得的陽極氧化膜層具有以下特點：
1、色澤：褐色，深褐色，灰色，黑色。陽極氧化膜層愈厚，電解溫度愈低，顏色愈深。
2、厚度：陽極氧化膜層厚度可達250μm左右。
3、硬度：陽極氧化膜厚度非常高，在鋁合金上可陽極處理達400~600HV，在純鋁上可達1500HV，不僅硬度高，而且耐磨性能好。
4、抗熱：硬質陽極氧化膜的熔點可達2050℃，是極好的耐熱材料。
5、絕緣：硬質陽極氧化膜的電阻率極大，它的擊穿電壓大於200V。
6、耐蝕：在大氣中具有較高的抗蝕能力，在大於3%NACL鹽霧中，能經數千小時不腐蝕。
7、結合能力：陽極氧化膜層與基體具有牢固的結合力。
三、常用的硬質陽極氧化工藝和方法
目前應用較廣泛的有硫酸硬質陽極直流氧化法和混合酸硬質陽極氧化交直流疊加法兩種。
四、電源在電鍍中的重要性
電鍍是一個多工藝，多環節，多系統，共同來實現完成的一個較復雜的工作過程，影響電鍍質量的因素很多，有人為的，非人為的，技術的非技術的，客觀的和非客觀的。其中電源系統也是影響電鍍品質的一個重要因素，同時也影響電鍍的成電鍍本。
在電鍍過程中電源輸出的紋波系數大小決定電源的電流效率，如電流上不去，電流密度低，電鍍時間長等多是電源輸出特性不好所致。如要提高電鍍產品的質量，除了改善設備，工藝之外，應該注意電源的改造。
五、如何選擇電源設備
電源的選用是根據實際使用需求而決定的，用途不同要求也不一樣。電源的選用首先要考慮產品的安全性，這一點得選擇正規廠家產品，最好具有3C認證，安全質量認證的企業。
評價一台電源的好壞會考慮電源的輸出特性，如輸出波形，紋波系數等；節能特性，如電源效率；可鋁表面處理靠程度：負載能力，滿載能力，成熟度局定穩定性，安全性：易維修，維護，操作方便等方面。
電源的選擇需考慮使用環境，如工作量，負載度，環境溫度，環境濕度，污染物等因素，可選擇風冷式，水冷式，油冷式，也右選擇不同制造標准的電源。
鋁陽極氧化及其廢雜鋁的分類和處理
鋁陽極氧化及其廢雜鋁的分類和處理首先，對鋁表面處理廢鋁進行初級分類、分級堆放，如純鋁、變形鋁合金、鑄造鋁合金、混合料等。這一點非常重要，如中國地區最大的鋁廢料進口商上海新格有色金屬有限，鋁廢料的進口量約占全國總進口量的十分之一以上。其原料處理高度電腦化，所有入廠原料分陽極處理區存放，庫存則依數量、化學成份、回收率及成本建檔管理運用。有了這些資料就可使熔煉工序在生產合金錠時得以計算出最經濟的用料公式，並確保產品品質。
對於廢鋁制品，須進行拆解，去除與鋁料連接的鋼鐵及其他鋁陽極氧化有色金屬件，再經清洗、破碎、磁選、烘干等工序制成廢鋁料。對於輕薄松散的片狀電鍍廢舊鋁件，如汽車上的鎖緊臂、速度齒輪軸套以及鋁屑等，要用液壓金屬打包機打壓成包。對於鋼芯鋁絞線，應先分離鋼芯，然後將鋁線繞成卷。
鐵類雜質對於廢鋁的冶煉是十分有害的，鐵質過多時會在鋁中形成脆性的金屬結晶體，從而降低其機械性能，並減弱其抗蝕能力。含鐵量一般應控制在1。2%以下。對於含鐵量在1。5%以上的廢鋁，可用於鋼鐵工業的脫氧劑，商業鋁合金很少使用含鐵量高的廢鋁熔煉。目前，鋁工業中還沒有很成功的方法能令人滿意地除去廢鋁中過量鐵，尤其是以不鏽鋼形式存在的鐵。
廢鋁中經常含有油漆、油類、塑料、橡膠等有機非金屬雜質。在回爐冶煉前，必須設法加以清除。對於導線類廢鋁，一般可采用機械研磨或剪切剝離、加熱剝離、化學剝離等措施去除包皮。
目前國內不少企業用高溫燒蝕的辦法去除絕緣體，燒蝕過程中會產生大量的有害氣體，嚴重地污染空氣。如采用低溫烘烤與機械剝離相結合的辦法，先通過熱能使絕緣體軟化，機械強度降低，然後通過機械揉搓剝離下來，這樣既能達到淨化目的，同時又能夠回收絕緣體材料。廢鋁器皿表面的塗層、油污以及其他污染物，可采用丙酮等有機溶劑清洗，若仍不能清除，就應當采用脫漆爐脫漆。脫漆爐的最高溫度不宜超過566℃，只要廢物料在爐內停留足夠的時間，一般的油類和塗層均能夠清除干淨。
對於鋁箔紙，用普通的廢紙造漿設備很難把鋁箔層和紙纖維層有效分離，有效的分離方法是將鋁箔紙首先放在水溶液中加熱硬陽處理、加壓，然後迅速排至低壓環境減壓，並進行機械攪拌。這種分離方法，既可以回收纖維紙漿，又可回收鋁箔。
廢鋁的液化分離是今後回收金屬鋁的發展方向，它將廢鋁雜料的預處理與重新熔鑄相結合，既縮短了工藝流程，又可以最大限度地避免空氣污染，而且使得淨金屬的回收率大大提高。廢鋁液化分離裝置中有一個允許氣體微粒通過的過濾器，在液化層，鋁沉澱於底部，廢鋁中附著的油漆等有機物在450℃以上分解成氣體、焦油和固體炭，再通過分離器內部的鋁陽極氧化裝置完全燃燒。廢料通過旋轉鼓攪拌，與倉中的溶解液混合，砂石發色處理等雜質分離到砂石分離區，被廢料帶出的溶解液通過回收螺旋槳返回液化倉。
鋁陽極氧化膜最常采用的封閉方法
鋁陽極氧化膜最常采用的封閉方法是沸水封閉和醋酸鎳封陽極處理閉工藝。而這兩種常用封閉工藝的弊端是鋁氧化膜經封閉處理後，其表面容易產生令人厭惡的白色或灰色粉狀物，業界稱之為封閉“粉霜”或“封閉華”。在鋁制品陽極氧化前除油處理方面，大多數工廠仍沿用弱堿化學除油或苛性鈉除油洗白，但近年來，已有越來越多的工廠采用添加表面活性劑的方法進行除油。利用表面活性劑的獨特理化性質、降低表面張力、乳化、增溶發泡和本身對堿、硬水等有良好化學穩定性的作用，來提高了除油淨化效果，並使堿性表面形成一層泡沫層，抑制堿霧逸出，減少污染，改善操作條件。
鋁陽極氧化加工也叫鋁陽極氧化加工，將鋁或其合金置於相應電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽電鍍極，在特定條件和外加電流作用下，進行電解。陽極的鋁或其合金陽極氧化，表面上形成氧化鋁薄層，其厚度為5～20微米，硬質陽極氧化膜可達60～200微米。為適應新時代的要求，塑料瓶包裝材料除要求能滿足市場對包裝質量和數量等日益提高的要求外，其發展必須以節省資源，節約能源，用後易回收利用，易處置或被易環境笑納貨降解為技術開發的出發點，塑料瓶包裝新材料、新工藝、鋁表面處理新技術、新產品不斷湧現，並正向高性能、多功能、積極采用新能源、新技術、拓寬應用領域以及塑料瓶包裝與環保協調發展等方面發展。
鋁陽極氧化的鋁材采用磷化、噴粉的裝飾方法有很大的競爭能力，而且必然會在國內掀起熱潮，這是事物發展的必然規律。但是，預料本世紀內還不可能全面替代陽極氧化著色方法。其理由是:第一，從國情分析，我國建築鋁材啟用才10年，人們仍把具有金屬質感的鋁著色材看作是氣派、豪華的像征，這一消費心理短時間不會改變。而噴粉硬陽處理塗裝法失去金屬質感，未必馬上被人們接受。這與國外情況不同，國外鋁型材使用已達30年，人們求變的心理使艷麗多彩的塗裝鋁材極易被消費者接受。第二，粉末塗裝的復蓋層是高分子化合物，在耐光、耐曬、耐氣候性等方面遠不及陽極氧化著色鋁材，因而作為半永久性的建築鋁門窗將仍以陽極氧化著色材為主。但需改變清一色的古銅外觀，增加花色品種，如金黃、暗紅、紫紅、花紋著色等，以形成競爭態勢。粉末塗飾的鋁材以其本身的特點在建築、商場、家庭的內裝飾方面將占優勢。
鋁陽極氧化的分類：主要有鋁陽極氧發色處理化、硬質氧化、鑄件氧化、鋁陽極氧化，電解著色、染料著色、各種表面導電氧化等。具體如下：鋁陽極氧化主要包括：本色氧化、彩色氧化、本色酸性砂面氧化、本色堿性砂面氧化。各種電解著色主要包括：仿不鏽鋼色、古銅色、黑色氧化、金色氧化等。氧化鋁是金屬鋁在空氣中不易被腐蝕的原因。純淨的金屬鋁極易與空氣中的氧氣反應，生成一層薄的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露於空氣中鋁表面。這層氧化鋁薄膜能防止鋁被繼續陽極氧化。這層氧化物薄膜的厚度和性質都能通過一種稱為陽極處理陽極防腐的處理過程得到加強。
2016年1月18日星期一
硬質陽極氧化處理工藝條件和要求有哪些?
硬質陽極氧化處理采用直流電源或直流和交流疊加電發色處理源。其溶液種類也較多，以采用硫酸硬質陽極氧化處理較普遍。
采用硫酸硬質陽極氧化法時，應考慮影響氧化膜層的各因素。
(1)硫酸氧化處理的濃度：常采用200～250g／L，槽液的相對密度(室溫下)為1．12～1．15。
(2)水：水是硬質陽極氧化處理的主要成分，一般采用蒸餾水或冷開水，而不用自來水，因為自來水中含有氯離子，當Cl一>1％時，其制件在氧化過程中就會腐蝕，並出現白斑。
(3)氧化處理的溫度：溫度是影響氧化膜質量的重要因素之一。嚴格控制溫度，其氧化膜增厚，硬度提高且光滑、致密。
(4)電流密度：電流也是影響氧化膜質量的重要因素之一，它與氧化膜的生成速度、氧化膜的組織有較大關系。電流密度過低時，氧化膜的生成速度緩慢，處理時間增加；反之，過高時，會導致溶液和電極因焦耳效應而過熱，使氧化膜溶解速度增加，硬度下降，表面粗糙、疏松起粉。
(5)初始電壓與處理時間：硬質陽極氧化處理的初始電壓與時間對氧化膜質量的影響也是很大的。初始的電壓過大，會導致電流的增加，焦耳熱和生成熱劇增，促使溶解速度猛增，氧化膜則軟，無光澤，起粉，不耐磨。
對於氧化處理時間，一般是隨著氧化處理時間的延長，氧化膜厚度增加，但到一定時間後，若不增加外加電壓，氧化膜實際不增加。如果繼續延長時間，則氧化膜硬度低，疏松起粉。相反，氧化處理時間太短，氧化膜厚度薄且不耐磨。
(6)氧化處理溶液的攪拌：攪拌速度大小與氧化膜生成速度(氧化膜質量)有關。
循環水處理用鈦陽極
循環水處理包括海水處理及淡硬陽處理水處理，鈦陽極是循環水處理的核心部件之一，可應用於工業水軟化系統，空調循環水處理系統，冷卻循環水系統，發電廠冷卻循環水系統及消毒行業。
中央空調冷卻循環水系統中會產生水垢、菌藻滋生及腐蝕問題。在夏季供冷期冷卻循環為敞開式系統，同時空氣塵埃中有機物、微生物等會帶入水中，冷卻水的溫度很適合菌藻的生長，不斷生長的藻類會形成生物粘泥，在管道中的異養菌、鐵細菌、硝化細菌、硫酸鹽還原等細菌的大量繁殖，造成管道內壁的腐蝕，產生鐵鏽皮的脫落，影響冷凝器的換熱；循環冷卻水中還會生長軍團菌對人的身體造成傷害。水在冷卻塔中蒸發陽極處理，使循環水中含鹽量逐漸增加，加上水中二氧化碳在塔中解析逸散，使水中碳酸鈣在傳熱面上結垢析出的傾向增加。循環水中的鈣、鎂離子會附著在冷凝器銅管的內壁，形成致密水垢（主要是碳酸鈣垢）。
水垢和污垢往往結合在一起，結垢和粘泥能引起或加重腐蝕，嚴重影響換熱。因此冷卻循環水處理的主要任務就是消除或減少結垢、腐蝕及生物粘泥的危害，以保電鍍證整個循環水系統的效率和使用年限。
海水淡化用鈦陽極
陽極的發明和應用，對海水電解應用領域而言，是一項主要的科技突破。眾所周知的鋁表面處理應用之一是防止船體及例如發電廠的冷水系統上滋長蚌類和藻類。
在這個領域電解質的溫度和鹽的濃度各不相同，從北大西洋冰冷的海水到印度洋溫暖的海水，從淡鹽水到含鹽量為30克/升的海水。
海水及苦鹹水淡化，可將含鹽量高達60g/L的苦鹹水淡化成飲用水，解決沙漠地區的飲用水問題。電滲析淡化器廣泛用於食品、輕工等行業制取純水；電子、醫藥、化工等工業制取高純水的前處理；鍋爐給水的初級軟化脫鹽；海水淡化為飲用水以及某些化工產品的脫鹽處理等。
已經過陽極氧化處理的毛坯件如何進行返修？
毛坯件已經過陽極氧化處理過的，其返修原因通常是鋁表面處理陽極氧化前未進行試裝配，致使陽極氧化後尺寸配合不當，無法裝配。因此對經修正後要求重新陽極氧化處理的工件，遇有這種情況時，機械加工工藝人員應在轉陽極氧化工序之前增試裝工序，經試裝合適後再卸下來進行陽極氧化處理。
陽極氧化工作者接到這類毛坯件時，需要細心操作，要注意到該件部分有氧化膜，而另一部分氧化膜已被重新機械加工時切削去了，已露出基體，在重新預處理過程中，這一部位極易引起過腐蝕，為避免這一現像的出現，提出如下兩點建議：
(1)退除陽極氧化膜後再機械加工。已經過陽極氧化處理，且需要重陽極處理新補充機械加工的毛坯件，則應先退去原有氧化膜，然後再進行補充機械加工，這樣可以防止電鍍重新陽極氧化時造成過腐蝕。
(2)已經局部機械加工的退膜要求。為避免退膜時對已被加工的部位造成過腐蝕，建議膜層硬陽處理的退除由堿性改為酸性配方，配方和工藝條件如下：
磷酸(H3P04，d=1．7)
3．5mL／L
鉻酐(CrO3)
20g／L
溶液溫發色處理度
80～90℃
退膜時間
至退淨為止
無裂縫納米級氧化物膜鈦陽極
無裂縫納米級氧化物膜鈦陽電鍍陽極處理極是釕、鈦、氧化物金屬陽極的改進和發展，屬化工電解槽專用設備鈦陽極表面節能導電氧化物催化塗層。采用制造納米超細微粒的方法及電極制備工藝條件，系統研究了影響納米晶粒大小和氧化物膜開裂的原因。
鋁表面處理
系統研究了對電催化性能和強化壽命的影響因素，制得了一元、二元、三元、四元、多元無裂縫納米級氧化物膜電極，已在氯堿、氯酸鹽、水處理、海水淡化、濕法冶金等工業化電解槽中批量生產。
無裂縫納米級鈦基陽極，由鈦基體1和外層2組成，鈦基體1和外層2之間可有內層3，其特征在於，鈦基體1是純鈦板，外層2由貴金屬氧化物和非貴金屬氧化物組成，貴金屬氧化物為以下兩種氧化物：二氧化銥和二氧化釕中的一至二種，非貴金屬氧化物為以下兩種氧化物：氧化鈦和氧化鉭中的一種，外層2內貴金屬與非貴金屬之摩爾比為1：3～5：1，外層硬陽處理2內貴金屬含量與鈦基體1的面積有關，該含量為4～40克／米2，內層3為發色處理二氧化銥，外層2表面無裂縫，沉積在外層2表面的氧化物晶粒平均直徑小於20 納米。
硬質陽極氧化處理工藝條件及要求
硬質陽極氧化處理采用直流電源或直流和交流陽極處理疊加電源。其溶液種類也較多，以采用硫酸硬質陽極氧電鍍化處理較普遍。
采用硫酸鋁表面處理硬質陽極氧化法時，應考慮影響氧化膜層的各因素。
(1)硫酸氧化處理的濃度：常采用200～250g／L，槽液的相對密度(室溫下)為1．12～1．15。
(2)水：水是硬質陽極氧化處理的主要成分，一般采用蒸餾水或冷開水，而不用自來水，因為自來水中含有氯離子，當Cl一>1％時，其制件在氧化過程中就會腐蝕，並出現白斑。
(3)氧化處理的溫度：溫度是影響氧化膜質量的重要因素之一。嚴格控制溫度，其氧化膜增厚，硬度提高且光滑、致密。
(4)電流密度：電流也是影響氧化膜質量的重要因素之一，它與氧化膜的生成速度、氧化膜的組織有較大關系。電流密度過低時，氧化膜的生成速度緩慢，處理時間增加；反之，過高時，會導致溶液和電極因焦耳效應而過熱，使氧化膜溶解速度增加，硬度下降，表面粗糙、疏松起粉。
(5)初始電壓與處理時間：硬質陽極氧化處理的初始電壓與時間對氧化膜質量的影響也是硬陽處理很大的。初始的電壓過大，會導致電流的增加，焦耳熱和生成熱劇增，促使溶解速度猛增，氧化膜則軟，無光澤，起粉，不耐磨。
對於氧化處理時間，一般是隨著氧化處理時間的延長，氧化膜厚度增加，但到一定時間後，若不增加外加電壓發色處理，氧化膜實際不增加。如果繼續延長時間，則氧化膜硬度低，疏松起粉。相反，氧化處理時間太短，氧化膜厚度薄且不耐磨。
(6)氧化處理溶液的攪拌：攪拌速度大小與氧化膜生成速度(氧化膜質量)有關。
2015年5月28日星期四
鋁表面處理-鋁排“壽命”與表面處理工藝的秘密
采購鋁排産品時，你是否會希望硬陽處理其使用壽命越長越好?你是否知道鋁排的使用壽命和其表面處理工藝密切相關?你又是否知道不合格的鋁排表面處理工藝讓鋁排“折壽”，合格的處理工藝則可以增加使用壽命?
純鋁很軟強度不大，有良好的延展性，可拉成細絲和軋成箔片，因此成爲制作冷庫鋁排的最佳選擇。鋁的表面處理工藝有很多種，其中在鋁排産品上應用得最多的主要是：酸洗、噴砂、堿蝕、酸砂等工藝。其中噴砂屬于物理方法工藝，其他則屬于化學方法工藝。那麽這些工藝有哪些差異?哪些工藝更加適合用在冷庫鋁排上?這些工藝又和鋁排的使用“壽命”有什麽關系?
酸洗工藝是利用酸溶液去除金屬表面上的氧化皮和鏽蝕物的方法。采用酸洗耗費時間長，導致加工成本居高不下。對厚氧化皮效果不理想，特別是焊接處黑渣基本上除不掉。而且其耐蝕性很難達到ISO國家標准，因爲其有氟化鋁附著在鋁排表面，且氧化後的氧化孔比較大，容易出現表面處理不均勻情況。因此采用這種工藝生産的鋁排表面不整潔，氣密性差，容易産生自然泄漏隱陽極處理患，如果産生泄漏問題就會大大縮短鋁排的使用壽命，從而給冷庫帶來更多的成本負發色處理擔。
噴砂工藝是采用壓縮空氣爲動力，以形成高速噴射束將噴料(銅礦砂、石英砂、金剛砂 、鐵砂、海南砂)高速噴射到需要處理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形狀發生變。噴砂處理由于不能對角落及轉折處均勻處理，因此這種工藝使用在鋁排上也有缺陷。
堿蝕工藝是對鋁材品質要求高，只能適用于純鋁錠。由于堿蝕工藝要求高如果堿蝕不好則會造成鋁材表面出現長條坑紋、斑點等。如果生産者采用的是再生鋁再加上這種工藝，生産出來的鋁表面處理鋁排則會産生很多有害物質，直接産生健康隱患。
在酸砂工藝的介紹上，霜源鋁排劉振源分析到，鋁是電負性很強的金屬，對氧原子有著很強的親和力，鋁在空氣中會生成一層薄而致密的氧化膜，這層氧化膜具有一定的保護作用。但是這層保護膜在自然環境中生成需要的時間長達48天以上，而且不均勻，因此自然環境下出來的鋁排防腐性和氣密性不佳，容易導致制冷劑泄漏。而酸砂工藝則是讓鋁的每在很短的時間內均勻的生成8—12絲的氧化膜，對鋁排起到保護作用。由于這種氧化膜的電電鍍導率非常低，因此能夠阻止陰極反應，使鋁不發生腐蝕。采用這種工藝生産的鋁排産品防腐層厚度均勻，化學性質穩定，能夠有效的減少制冷劑泄漏問題，因此，在一定程度上，采用這種工藝生産的鋁排産品使用壽命會遠遠長于其他工藝産品。據了解，霜源鋁排就一直采用這種表面處理工藝，其執行的國家標准爲：GB/T80141。現在其的第一個客戶冷庫中使用的霜源鋁排整整10年沒有出現過任何問題，一直正常工作。
冷庫鋁排壽命的長短和其表面處理工藝密切相關，對于制冷工程商、制冷經銷商、終端客戶而言挑選更具性價比的鋁排産品不但可以保證冷庫的正常運作，而且在後續維護上可以節省很多的成本。
通過分析，相信大家對冷庫鋁排的表面處理工藝有了一定了解。
博主好站推薦：
订阅：
博文 (Atom)