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建筑用铝型材阳极氧化的应用

发布时间:2017-10-16 14:56 | 浏览:166

  建筑用铝型材的阳极氧化是一个大产业。其技术要求不仅涉及其保护性和装饰性,而且要考虑其经济性、生产成本及工艺稳定性。经过几十年的研究开发和生产实践 , 已形成了阳极氧化-电解着色-封孔这条生产工艺路线,在我国以冷封孔为主。近20 年来尽管装备、技术和工艺有所提高或创新 , 但总的工艺路线和布局仍然未变。

建筑用铝型材阳极氧化的应用
建筑用铝型材阳极氧化的应用

  建筑铝型材阳极氧化工艺,在我国大都采用160 g L H2 SO4 作为槽液(欧洲倾向于稍高浓度 ,如 180 ~ 200 g L), 温度维持在18 ~20 ℃, 铝离子浓度小于20 g L(欧洲一般取小于15 g L),电流密度取1 ~ 3 A/dm 2 (国外也有取 1 ~ 5A/dm 2),时间为 30 ~ 60 min , 视膜厚要求而定 。我国国家标准要求膜厚大于 10 μm,而欧洲视使用环境而定, 有些情况规定膜厚甚至在20 ~25μm, 如果偏离标准工艺条件,则会影响膜的性能, 在使用中出现粉化等缺陷。从我国工业生产现况分析, 为了降低能耗、提高电流效率和膜的均匀性 ,在遵守工艺操作之外,还应在通电方式 、电接触和空气搅拌等方面继续改进。

  为降低生产成本,现已采用电解着色代替早期的一步法整体着色。这就是常说的“二次电解”工艺。金属离子被电解还原以金属和氧化物粒子的形式沉积在孔底 , 由于光的散射作用而显色。最常用的电解着色槽液是锡盐、镍盐或混合盐。欧洲使用前者,日本大都采用后二者, 我国兼而有之。其色系是从浅到深的古铜色 ,单镍盐生产浅色(仿不锈钢色或香槟色)比较容易控制。古铜色系一般用锡盐或锡镍混合盐, 然而一般 pH ≤1 虽可着黑色,但由于时间较长会使膜腐蚀,从而使膜弱化和发灰。电解着色的颜色单调不能满足建筑业对于色彩多样性的要求。有机物着色的耐晒性较差 ,不是户外使用的理想方法。近年来欧州推出的多色化技术(不是以磷酸扩孔为基础)颇受重视。其特点是通过2次铝阳极氧化在锡盐着色槽中得到砖红、蓝、绿、灰、黄和黑色等多种颜色。据说在世界范围内已有 5 条生产线正在生产多色化铝型材。

  建筑业铝材阳极氧化膜要达到长期安全使用,必须进行封孔。其方法有沸水封孔、高温蒸汽封孔和常温(冷)封孔。日本倾向于沸水封孔,我国以常温封孔为主。国内外比较一致认同的是以氟化镍为主体的常温封孔剂及相应工艺。该体系在国外已经过长达7 年的海洋平台挂片的现场考核, 证明这类冷封孔具有与热封孔相同的效果, 原来制定的封1999 年1月电镀与涂饰第18 卷第1 期·41·孔质量的检测方法可用于氟化镍体系的冷封孔膜。我国也具有 10 年以上的冷封孔使用经验。