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                                                          工業鋁型材封孔的原理和影響因素
                                                          內容來源:http://www.writersmuseonline.com/    作者:武將    發布日期:2020-11-03 08:50    閱讀次數:110 次 點擊收藏

                                                          1:沸水封孔

                                                          工業鋁型材沸水封孔處理工藝是參照鎂合金的相關工藝,而工業鋁型材沸水處理工藝通常是在接近沸騰的純水中,通過氧化鋁的水合反應,將非晶態氧化鋁轉化成為勃姆體的水合氧化鋁;由于水合氧化鋁比原陽極氧化膜的分子體積大了30%,體積膨脹使得陽極氧化膜的微孔填充封孔,陽極氧化膜的抗污染性和耐腐蝕性隨之提高;水合封孔原理可能是利用表面的金屬元素同沸水反應形成金屬的氫氧化物或氧化物沉淀,沉積在孔洞中從而將孔洞填充起來;水合封孔雖簡單有效、使用方便,但封孔溫度高、能耗大;而且水合封孔不能使氧化膜中直徑較大的孔洞完全填充,因而其效果不是很理想;另外,對于鋁型材氧化膜,封孔效果很大程度上取決于維持高水質和控制pH值;由于與鋁氧化膜性質不同,工業鋁型材氧化膜封孔時沸水有何影響以及水合封孔機理都有待進一步研究;

                                                           

                                                          鋁型材圍欄
                                                          2:鉻酸鹽封孔

                                                          鉻酸鹽封孔技術簡單易行、耐蝕性較好,在鋁型材氧化膜上使用較早;這種方法也用于工業鋁型材氧化膜的封孔上,如著名的HAE工藝就采用它封孔;但由于含有有毒的六價鉻,因此現在很少采用;

                                                           

                                                          3:硅酸鹽封孔

                                                          硅酸鹽封孔也叫水玻璃封孔,是一種用得較多的封孔工藝;封孔原理是氧化膜如MgOH2Na2SiO3反應生成MgSiO3沉淀,另外空氣中的CO2會與試樣上殘留的水玻璃發生反應,生成SiO2從而封住孔隙;

                                                           

                                                          反應式為:

                                                          MgOH2+Na2SiO3=2NaOH+MgSiO3

                                                          Na2SiO3+CO2=SiO2+Na2CO3

                                                          硅酸鹽封孔最大的優點是工藝及所用試劑簡單,且硅酸鹽對人類和環境無危害,符合綠色環保要求;

                                                           

                                                          4:溶膠-凝膠封孔

                                                          溶膠-凝膠封孔是一種物理封孔法,該方法先采用溶膠-凝膠方法制得溶膠,然后采用浸漬-提拉法對工業鋁型材氧化涂層進行封孔處理,最后在烘箱中加熱制得封孔涂層;溶膠可浸入氧化膜的微孔,并填滿孔洞,形成有效封孔,并且溶膠層作為阻擋層來提高工業鋁型材氧化試樣的耐蝕性;已報道用于工業鋁型材氧化膜上封孔的溶膠有Al2O3SiO2;溶膠-凝膠封孔處理不僅可使工業鋁型材氧化試樣的耐蝕性提高,而且還可顯著提高工業鋁型材氧化試樣在400℃下的抗氧化性能,對工業鋁型材有很好的保護作用;溶膠-凝膠方法的優點是溶膠純度高,晶相轉化溫度低,微觀結構較易控制;缺點是處理工藝多,而且由于氧化膜孔徑尺寸有限,較大顆粒的溶膠不易進入膜孔;

                                                           

                                                          5:有機物封孔

                                                          有機物封孔法也是工業鋁型材陽極氧化膜常用的一種封孔方法;該方法是采用涂料刷涂、噴涂、浸漬或電泳法涂裝等方法在工業鋁型材表面涂覆有機物,不僅可以改善工業鋁型材的耐蝕性能、抑制工業鋁型材的電偶腐蝕,還可以達到美觀的效果;可選擇涂覆的有機物種類較多,分為石蠟系列、熱可塑性樹脂系列、熱硬化性樹脂系列、氟樹脂系列、有機高分子系列等;有機物涂層封孔是物理封孔方法,因此在選擇有機封孔劑時,一方面要選擇與氧化膜浸潤程度大的試劑,這樣它們能深入地滲透到氧化膜孔洞里面;另一方面考慮到表面現象的作用,涂層的表面張力應該比較小,這樣有利于涂層在氧化膜表面的鋪展和涂層通過毛細作用進入氧化膜的孔洞內部;故在選擇有機涂覆層時應盡量選擇表面活性強的涂層;

                                                           

                                                          有機物封孔適應性廣,工藝簡單,成本低廉,對工業鋁型材可以起到較好的保護作用,在工業鋁型材表面處理方法中有很好的商業應用前景;但是由于有機物封孔是利用物理吸附作用使有機物流動填充到孔洞中將其封閉起來,涂層與工業鋁型材的結合不太緊密,這是制約其發展的一個重要因素;開發新型涂層材料和涂覆工藝是提高有機涂層使用性能的良好途徑;

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