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铝合金阳极氧化前处理技术的改善
发布时间:2015-12-11 19:00:25
 惯例的铝合金碱蚀工序时刻长,易发生“过腐蚀”;处理的温度高,易发生白色班点,碱雾逸出构成环境污染;碱蚀后除掉残留碱液和黑色挂灰需进行中和处理,技术冗繁。为了处理以上疑问,将新老技术的特征进行了比照,提出了在同一电泳设备中完毕三道工序,即选用酸性浸蚀液(富含添加物K-301酸蚀剂)的新技术。新技术可在室温下降去铝合金上的油污和氧化膜,取得亮光、平坦、洁净的外表,不必碱液,铝材损耗、槽液堆积少,减少了污染,有利于环保。一同,还介绍了K-301酸蚀剂的组分、特性和作用。
       惯例碱蚀脱除掉阳极氧化膜层技术,时刻长,温度高,碱雾逸出污染严峻。新技术环保型脱膜技术(K-302酸性脱膜剂),在常温中处理,无任何污染发生。
       惯例“三酸”化学抛光技术,很多逸出有毒黄烟(硝烟),污染环境,腐蚀厂房,设备。选用环保型添加剂(K-9601无黄烟化学抛光剂),不必硝酸,绝无有毒气体逸出,利于环境维护。
 
[要害字]铝合金;前处理;新技术
[中图分类号] TQ153.6   [文献标识码]  A     [文章编号]1001-1560(2004)02-0028-02
 
一、前语
       铝合金商品的运用广泛(航空、电子、工业型材、修建型材、轿车装饰另部件,民用装饰五金件等)。铝合金出产的前处理是铝合金出产的要害,它直接关系影响铝合金外表防腐蚀氧化膜层的生成,铝合金外表装饰的作用。
      现在的铝合金出产选用传统的惯例技术(脱脂—碱蚀—(化学抛光)—中和—氧化—封孔),运用惯例的添加剂。其蔽端是出产技术冗繁,废水、废液、废渣、废气的处理有必要用专用环保处理设备处理。惯例技术出产的槽液有必要加热、加温(用电或蒸汽加热加温)才调出产。惯例技术出产中会发生很多的碱雾、硝烟,对厂房、设备的腐蚀性较大,严峻污染空气,对人员的身体有极大的危害。
       惯例的铝合金出产的前处理选用碱蚀老技术,其出产时刻长,简略发生“过腐蚀”,处理的温度高(40-700C),易发生白色斑驳,碱雾逸出会构成环境污染,碱蚀后除掉残留的碱液和黑色挂灰需进行中和处理,技术冗繁。为处理以上疑问,将新老技术的特征进行比照,改善成在同一槽中完毕三道工序,即选用酸性浸蚀液(富含添加剂K—301酸蚀剂)的环保新技术。
二、新老技术流程及标准:
1、老技术流程:
脱脂(除油)→碱蚀(加碱蚀剂)→中和除污(出光)→氧化→封孔。
(1)脱脂(除油)
   H2SO4(98%)         10%-15%
   酸性脱脂剂          0.5-1.0g/L
   温度                室温
   t                  3-5min
    (2)碱蚀
    NaOH                40-70g/L
    碱蚀剂              20-40 g/L  
    温度                40-700C
    t                  5-20min
   (3)中和除污(出光)
   HNO3                10%-15%
    H2SO4                10%-15%
温度                室温
    t                  3-5min
老技术运用脱脂剂,碱蚀剂,NaOH、HNO3、H2SO4等。有必要在3种纷歧样的电泳槽液平分3道工序完毕浸蚀前处理。在老技术流程中,碱蚀技术是前处理工序的要害。碱蚀时有必要加温,抵达技术规则的温度才调取得超卓的碱蚀作用。碱液温度过低,铝材在碱蚀液中浸蚀时刻长,或许发生腐蚀不均匀和“过腐蚀”的景象;碱液温度过高,很简单发生“过腐蚀”黑色斑驳。因为碱液要加温,铝材在碱蚀时反响剧烈,并有很多的碱雾逸出,假定飘落在铝材外表,易发生白色斑驳。碱雾的逸出对人体健康有害,所以出产场所有必要装备超卓的排风体系。
经碱蚀后的铝材外表有必要经HNO3 、(H2SO4)中和除污(出光),去掉残留的碱液和黑色挂灰[1]。含Si,Fe稍高的铝材外表所残留的黑灰(硅灰)难以除掉,需用HNO3 : HF的混合酸液去掉。
(4)新技术标准
    H2SO4(98%)        20%-30%
    催化1号           40-50g/L
    K-301酸蚀剂       20-30g/L
温度                室温
     t                  1-5min
新技术选用同一槽液一道工序完毕酸性浸蚀,以代替老技术的三道工序。3种纷歧样槽液的浸蚀彻底能够去掉铝材外表的油污,天然氧化膜,不会有残留的黑色挂灰,以取得亮光、清洗的基体。对含Si,Fe稍高的合金铝也有抑制硅灰(黑灰)和漂白作用。
用新商品K-301酸蚀剂制造的槽液不需要加热,在室温中进行酸性浸蚀不会有酸雾发生,能够防止“过腐蚀”和“白色斑驳”景象的发生。
K-301酸蚀剂中富含配体、抑灰剂、缓蚀剂等,水溶性较好。在室温中对铝材进行酸性浸蚀,对铝材的溶解量很少。实验证实,用失量法检查[2]铝材在浸蚀处理前单位分量为100,浸蚀处理后的单位分量为99.999—99.990,即损耗量为0.1%—0.3%。
按新技术浸蚀铝材不会有“铝结石”发生,槽液堆积物较少,不需要常常清槽。
三、新老技术剖析
1、新老技术比照
表中列出了新老技术和工序特征。
 
 
表  新老技术特征
 
新技术
老技术
工序
1道
3种
槽液
1种
3种
槽液温度
室温
加温40-70℃
浸蚀时刻
短(3-5min)
长(15-25min)
“过腐蚀斑驳”
不发生
很简单发生
黑色挂灰

有,需用HNO3(H2SO4)中和去掉
“铝结石”

有(加碱蚀剂可防止)
堆积物
很少,不需清槽
多,常常清橙,清槽艰难
有害气体

很多碱雾,易发生“白色斑驳”
排风体系
不需
加强排风体系
污染

大,需污水处理
铝溶解量
很少,仅0.1%-0.3%
大,约2%-4%
2、各组分剖析
(1)K-301酸蚀剂的组分和作用:K-301酸蚀剂由脱脂剂、强氧化剂、配体、阳离子外表活性剂、缓蚀剂、亮光剂构成。
(2)脱脂剂  文献[3]比照了碱性和酸性脱脂技术的优缺点,酸性脱脂基材外表平坦、亮光、无钝化膜,活性中心均匀。实习证实,酸性脱脂技术脱脂(除油)彻底,并且能够防止碱雾污染、结垢等。本新技术的除油标准是:工件除油后,外表能悉数被水湿润(即除油率为100%)。在H2SO4(20%—30%)的溶液中,参加外表活性物质具有湿润、乳化、增溶等作用,并推动金属外表的油膜起乳化反响,使油膜活络分解成很小的油珠脱离金属外表,表显露清洗的金属基体。
(3)强氧化剂  选用无机类强氧化剂代替强碱,去掉脱脂时基体上的残留物和深化基体外表层的油脂、尘土等污物,腐蚀并去掉金属根柢外表的天然氧化膜,有些消除挤压痕及别的缺点,调整和整平基体外表使之均匀一同。
(4)缓蚀剂  选用羟基羟酸及其盐作缓蚀剂,使金属基体在强氧化剂的腐蚀作用下,凸凹部的腐蚀速度纷歧同。铝材外表的溶解在凸处快,凹处慢,抵达整平作用,消除有些挤压痕,添加基体光洁度。此结果是缓蚀剂在外表上的微观凸凹部位的吸附量纷歧样所构成的。
别的,能有用地减缓腐蚀强度和速度,根绝“过腐蚀”景象的发生,使铝的溶解很少。
(5)亮光剂 参加恰当的有机醇类、磺酰胺类化合物作亮光剂,坚持和添加基体外表的浸蚀后的亮光度。
(6)抑灰剂  抑制和去掉浸蚀后残留在基体外表的黑色挂灰,对含Si,Fe高的合金铝在浸蚀后所发生的硅灰(黑灰)有去掉和漂白作用。
(7)湿润剂  用阳离子外表活性剂起湿润运用,使酸性浸蚀更均匀,其吸附在显露的铝基体上也能起到缓蚀运用。
四、惯例脱除电解氧化膜层技术(返工出产不合格商品必需脱除掉氧化膜层),是在碱蚀槽液中,通过高温,长时刻碱蚀脱除,再经中和槽液中和,除掉残留的碱液和黑色挂灰,才调进入下道氧化工序。惯例技术脱膜处理,很多耗费碱和碱蚀剂,并逸出很多碱雾,腐蚀厂房、设备、污染空气,返工脱膜时,操作不妥,很简单发生“过腐蚀”。
新技术环保、节能新商品K-302酸性脱膜剂,彻底在常温下处理。能疾速、洁净脱除阳极氧化膜层,有用维护铝金属机体不受危害,根柢不损耗铝材分量。K-302脱膜剂能彻底溶入酸、水中,根绝有害堆积物发生。
五、关于装饰性的铝合金商品,要想取得铝合金外表优良的,亮光的精饰作用,有必要对铝合金基材外表进行化学抛光(或电化学抛光)的处理。惯例的化学抛光(或电化学抛光),都是选用“三酸”抛光技术(磷酸:70%,硫酸:20%,硝酸:10%)进行处理。其最大的危害是在高温(90-1200C)抛光处理中,很多逸出黄色的硝烟(有毒的氮氧化物),其不只严峻腐蚀厂房、设备,也严峻污染空气,严峻危害人员的身体健康。由此,出产线上有必要设备大功率抽风体系,将有毒的黄烟抽排放到室外的空间中(对空气构成污染),出产人员有必要戴好防毒烟面具,才调进行正常出产。
新技术,环保型K-9601无黄烟化学抛光剂(也可用于电化学抛光的添加剂),在高浓度的磷酸,硫酸中混合运用。不必硝酸,也就没有黄色的硝烟逸出,出产线上不需设备抽风体系(仅用工业排风扇,外排无色、微量酸气),厂房、设备、无腐蚀,空气很少污染,对环境维护有利。
六、完毕语:
研制开发的最新式环保、节能、低损耗铝合金阳极氧化、上色、电泳、喷涂出产的前处理添加剂:K-301酸蚀剂,K-302酸性脱膜剂,K-9601无黄烟化学抛光剂。是对碱性浸浊技术;碱性脱除电解氧化膜层技术;“三酸”化学抛光技术的改善和立异。
碱性浸浊,脱膜技术运用在出产中,会发生很多“铝结石”有害堆积物,连续出产需再三停产作清槽处理,碱蚀的污水污浊,比重密度大,必需经专门环保污水处理体系进行处理,过多的“铝结石”有害堆积物难予处理,堆积或埋葬法处理“铝结石”,很简单污染生态环境(地下水质)。
碱性出产技术,必需要用电(或蒸气)加热、加湿,耗费动力,损耗铝合金分量,导电挂科杆过多(1-4%)。
“三酸”化学抛光,很多有毒黄烟(硝烟)逸出,严峻腐蚀厂房、设备、严峻污染空气,危害人员身体健康。
选用新式环保、节能、低损耗的酸蚀新技术,酸性脱膜技术,不需加热、加温,彻底在常温中出产,节省了动力耗费。新技术微损耗铝合金商品分量和出产用导电挂科杆,有用地降低了出产本钱。
新式环保无黄烟化学抛光剂,绝无有害气体逸出,绝无腐蚀源,绝不污染环境。
新式环保、节能、低损耗铝合金出产前处理新技术,广泛运用于航空、电子、轿车、工业型材、修建型材,日用五金装饰等铝合金零部件的阳极氧化、上色、电泳、喷涂等铝合金出产的前处理。