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                                                          鋁材表面處理
                                                          surface treatment
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                                                          鋁型材電解著色顏色不均勻的原因
                                                          內容來源:http://www.writersmuseonline.com    作者:武將    發布日期:2019-12-11 08:42    閱讀次數:346 次 點擊收藏

                                                          日本工業標準JIS H0201-1998“鋁及鋁型材表面處理條款術語”中,顏色不均被定義為完成的色調在鋁型材的某部分上呈現不同的外觀顏色;無論是鋁型材陽極氧化染色中,還是在涂裝中都會產生顏色不均,電解著色的顏色不均是更難解決的;

                                                           

                                                          1:陽極氧化處理的影響

                                                          下圖所示為典型的鋁型材電解著色顏色不均的實例;陽極氧化膜自身的局部不均勻(陽極氧化膜厚度、阻擋層厚度、單元胞尺寸等)是形成電解著色不均勻的原因;

                                                           

                                                          鋁型材表面顏色不均勻示意圖
                                                          (顏色不均勻的實例)

                                                           

                                                          在鋁型材陽極氧化處理中,陽極氧化溶液濃度、槽液溫度、電流密度的正確管理是比較重要的;陽極氧化反應表面溫度的不均勻常常會產生顏色不均;溶液循環、溶液攪拌的不正確也會引起表現溫度的分布不均,因鋁型材的局部環境不同而形成不均勻的陽極氧化膜,在隨后的電解著色中形成顏色不均;不能忽略陽極氧化鋁型材的表現溫度(微孔的內部和出口處),其比陽極氧化槽液溫度更為重要;

                                                           

                                                          2:氧化鋁凝膠的影響

                                                          可是,即使鋁型材陽極氧化膜均勻也會產生顏色不均;其原因之一就是陽極氧化膜微孔中的強氧化鋁AIOH3;在陽極氧化膜微孔中形成氫氧化鋁的過程已經在參考文獻[1]中說的很清楚了;

                                                           

                                                          下圖所示為鋁型材陽極氧化膜的微孔中形成氫氧化鋁凝膠的模型圖;在陽極氧化過程中產生的鋁離子也存在于微孔中;電解著色反應時,氫離子在陰極被還原,微孔內部呈堿性,由于鋁離子沒有內還原,所以形成了氫氧化鋁;氫氧化鋁成為陽極氧化膜微孔中的電阻性物質;還有,微孔中的氫氧化鋁形成了陽極氧化后水洗水和電解著色液的雜質鋁離子;這種因鋁型材局部不同而引起的氫氧化鋁的分布不均,在形成電阻時,就會引起局部電流降低、電解析出量的不均勻;

                                                          鋁型材氫氧化物凝膠的形成示意圖

                                                          (金屬氫氧化物凝膠的形成)

                                                           

                                                          3:分布能力

                                                          因電流分布不均導致顏色的不均,在大型鋁型材或形狀復雜的鋁型材中也會發生,這被稱為分布能力;一般的,電解著色與硫酸陽極氧化相比,其電流分布的均勻性比較差;距離鋁型材電極遠的部分的電流密度比近的小,由此形成淺色;而且,鋁型材周邊部分比中央部分的電流密度更大,也就形成深色;這就是所謂的邊緣效應;相反地,周邊部位比中央部位顏色淺的現象稱為逆邊緣效應;在電解著色條件中,若能避免邊緣效應和逆邊緣效應,就能得到周邊和中間位置都均勻著色的條件了;現場經常采用對極屏蔽法和替代電機法等使電流分布均勻的方法;為了調整電解著色溶液的電導率,可在添加劑和電解波形上下功夫;通過電解著色溶液中的陽極處理,調整陽極氧化中的阻擋層厚度分布,也有改善分布能力的作用;

                                                           

                                                          4:鋁型材基體的影響

                                                          鋁型材基體局部存在金相組織、物理性質的不均勻,導致發生前處理引起反射率的局部差異,被判斷為光學上的顏色不均;周所周知,這種情況不限于電解著色;現已發現鋁型材基體的局部物理性質如電導率的差異,會產生電解著色電流分布的差別,也會引起顏色深淺的變化;

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