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                                                          鋁材表面處理
                                                          surface treatment
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                                                          堿腐蝕是否影響鋁型材陽極氧化膜最終的尺寸精度
                                                          內容來源:http://www.writersmuseonline.com    作者:武將    發布日期:2019-11-22 08:48    閱讀次數:565 次 點擊收藏

                                                          堿腐蝕伴隨著鋁型材的溶解,在重視尺寸精度的鋁型材產品上容易產生問題;在鋁型材陽極氧化處理中,隨著鋁材陽極氧化膜的生長,陽極氧化處理后比陽極氧化處理前的表面高出氧化膜厚度的30%~50%;因此,有必要在設計時考慮由堿腐蝕引起的減少部分和由陽極氧化引起的增加部分的表面處理方案;

                                                           

                                                          1:由堿腐蝕產生的尺寸變化

                                                          堿腐蝕鋁型材的溶解量因堿濃度、溶液溫度和處理時間的不同而存在差異;需要考慮隨堿腐蝕處理量的增加引起的堿腐蝕溶液的老化,還必須考慮因前一道工序混入酸而導致槽液堿腐蝕性能的降低;

                                                           

                                                          處理條件與鋁型材溶解量的關系如下圖所示;該數據采用6063-T5系列鋁型材,堿腐蝕槽液為NAOH 100g/L、Al離子 5g/L以上,持續2.5min、5min、10min的測量值,計算不同槽液溫度下的平均溶解速度,溶解速度不隨處理時間變化,連接各點形成一條曲線;


                                                          鋁型材在100g/L NaOH堿腐蝕槽液中的溶解速度表 

                                                          (鋁型材在100g/L NaOH堿腐蝕槽液中的溶解速度)

                                                           

                                                          假如堿腐蝕條件設為50℃、1~2min鋁型材的溶解量為3.5~7μm,10~20μm的普通氧化膜處理中尺寸增加部分為3~7μm,所以堿腐蝕的尺寸減小部分和陽極氧化膜處理尺寸增加部分幾乎相同;上圖的溶解速度數據對熱力學溫度的倒數進行處理得到直線;根據這條直線,可以求得堿腐蝕的活化能力11.3kcal/moI1cal=4.1868J);

                                                           

                                                          2:鋁型材在堿及酸中的溶解

                                                          1100-H14鋁型材的前處理中使用典型的堿及酸的溶解速度比較如下圖所示;橫軸為pH,縱軸為溶解速度(μm/a);堿是全面溶解,酸是全面溶解或點狀溶解;堿是氫氧化鈉和碳酸鈉,酸是氫氟酸,鋁型材在上述槽液中的溶解十分顯著;縱軸的溶解速度是1100-H14鋁型材在常溫下的年溶解速度,不能簡單地認為是前處理的值;氫氧化鈉的溶解速度是顯著的;因為50g/L氫氧化鈉溶液的摩爾濃度超過了1.2mol/L,偏離了稀溶液實用的pH理論,通過計算表明,在pH=14以上,溶解速度迅速增加;


                                                          1100-H14鋁型材在各種堿及酸中的溶解速度比較

                                                          1100-H14鋁型材在各種堿及酸中的溶解速度比較)

                                                           

                                                          3:堿處理的洗凈效果

                                                          一般因為堿槽液的黏性高,所以處理后的洗凈很重要;上圖所示為鋁型材經過各種堿溶液的清洗效果;橫軸為化學藥品的濃度(%),縱軸是清洗次數;由上圖可以較好理解黏性高的氫氧化鈉的洗凈難度;碳酸鈉在上圖中顯示與氫氧化鈉相近的溶解速度,但其洗凈性更好,因此可作為堿腐蝕劑;

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