阳极氧化封孔处理方法—冷封孔工艺

  A 冷封孔的优点

  (1)节省能源:低温封孔的工作温度只有25~35℃，可大大降低能源消耗。

  (2)改善工作环境:低温封孔工艺是在常温下进行。

  (3)提高封孔效率:热水封孔工艺的封孔速度约为3min/μm，而低温封孔工艺的封孔速度可达1min/μm，大大提高了生产效率，减少了封孔槽数量。

  (4)消除封孔制品表面挂灰现象:低封孔工艺则可以通过控制和调整封孔剂中各物质的浓度及pH值，使沉淀反应只在阳极氧化膜中进行，减少了封孔制品表面挂灰现象。

  (5)提高型材表面硬度和耐磨性:热水封孔工艺是通过生成波米体阳极氧化铝(A12O3·H2O)实现封孔.由于A12O3·H2O的硬度不如A12O3，所以封孔后会造成阳极氧化膜硬度下降。而低温封孔工艺形成的阳极氧化膜硬度会增加，针对阳极氧化膜厚度12~13μm的试样进行显微硬度实验表明，未经封孔的阳极氧化膜硬度为340~360HV，热水封孔后的阳极氧化膜硬度为280~300HV，低温封孔后的阳极氧化膜硬度为540~560HV。

  B 冷封孔的缺点

  (1)药品消耗量大，控制因素多:与热水封孔相比.低温封孔机理复杂，参与反应的化学物质大大增加，不仅药品消耗量增加，而且需控制的因素也增多了。特别是槽液中F一比Nit’消耗快使F一浓度降低，以及封孔过程中产生的OH一造成槽液pH值升高，需要频繁分析，调整槽液，给生产管理带来困难。另外，氟化物引起环境污染，值得关注。

  (2)厚膜处理困难：在生产中经常发现，经低温封孔的阳极氧化膜厚度大于255m的制品，有时在使用中会出现阳极氧化膜爆裂、剥落现象。普遍认为这是因为低温封孔使氧化膜的硬度增高，虽然增加了阳极氧化膜的耐磨性，也增加了阳极氧化膜的脆性，使氧化膜容易爆裂、剥落。氧化膜越厚，问题越明显。所以，对于氧化膜厚度大于255m的制品，一般采用热水封孔或中温封孔工艺。

  C 冷封孔原理

  (1)水合反应作用：低温封孔是在水溶液中进行的，与高温封孔一样，会发生水合作用。由于温度低，水合反应很慢，但低温封孔剂中含有一些如F'、Ni^2+令等金属离子，这些金属离子有促进水合反应作用。

  (2)氟离子与氧化膜的化学反应作用:氟离子(F')是一种表面活性很强的阴离子，易在氧化膜与溶液界发生特别吸附，并与氧化膜反应生成具有封孔作用的氟铝化物。其反应可用下列公式来表示：
 

  (3)镍离子水解生成氢氧化物堵塞氧化膜针孔的作用:由于F`的吸附特性，以及上述反应生成的AlF^36-、OH-改变了电荷分布，使氧化膜呈负电性，促使Ni2+向孔中扩散，并与OH^-作用生成Ni(OH)2沉淀填塞膜孔.从而实现封孔。其反应可用下列化学反应式来表示：

 

  组成低温封孔剂的物质不同.上述三种作用有所差异，但一般认

  为Ni(OH):的沉淀起主要作用，

  D 冷封孔阳极氧化工艺

  冷封阳极氧化孔工艺实例见表1

  中温封孔

  所谓中温封孔是指这类封孔剂的封孔温度通常在60~80℃。中温封孔克服了高温、低温封孔的许多缺点，但仍然存在能耗和槽液挥发等缺点。中温封孔速度快，温度不高，满足了染色的要求，中温封孔工艺见表2

 

  中温封孔是一种较理想的阳极氧化封孔方法，（导读：阳极氧化_阳极氧化封孔处理方法 http://www.hswj66.com/Article/yangjiyanghuafengkongff_1.html）具有如下特点：

  (1)中温封孔剂：通常是一种以醋酸镍为主的封孔剂，中温封孔剂不容易在工件表面上产生灰垢。

  (2)封孔温度:封孔温度通常在60~80℃。中低温的封孔温度只有40~60℃。

  (3)封孔速度快：1~3μm/min，比高温封孔快得多，降低了染料分子扩散的概率。

  (4)不含氟，满足了环保要求，减少了封孔过程中化学反应褪色的问题，适合染色型材封闭处理。

  (5)适合于厚膜:低温封孔中氢氧化镍与阳极氧化铝膨胀差别而引起裂膜，而中温封孔的封孔机理主要为水合封孔，所以中温封孔比较适合于水合厚膜封孔，如幕墙和工业型材等。

  (6)封孔品质好:封孔质量符合ISO-3210规定：38℃磷-铬酸腐蚀15min失重小于30mg/dm^2。

  (7)较宽的工艺范围，槽液易于控制，稳定性好。

  中温封孔生产工艺操作要点：

  生产中应注意温度的波动，温度低于工艺规定温度封闭时，产品产量一般不易合格，温度高于规定温度型材表面易出现“粉霜”。

  生产中一般用氨水或冰醋酸调整pH值。



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