陽極氧化膜封閉

陽極氧化膜封閉處理工藝條件如圖《工藝條件》所示。

1、工件經(jīng)陽極氧化或氧化著色后，必須用冷水徹底清洗干凈，然后用去離子水清洗，再放入已加熱至工藝規(guī)范規(guī)定溫度的封閉溶液中進(jìn)行處理。

2、工件放入封閉溶液中處理時(shí)，注意盡量避免工件與工件、工件與槽體的貼合和碰撞。

3、按工藝規(guī)范規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行封閉處理后，取出工件，用流動(dòng)冷水洗滌干凈，再用去離子水清洗，干燥后檢驗(yàn)是否合格。

在電鍍過程中，陽極由于電源極性的影響，常常形成多孔結(jié)構(gòu)，表面活性較大，污染物或侵蝕性物質(zhì)容易進(jìn)入孔隙中，同時(shí)鍍層內(nèi)部染色或著色的色素體也易流出，從而降低鍍層的表面性能。通過封閉處理，能提高鍍層的抗污染能力、耐蝕性、耐磨性和耐光性，從而保障鍍層的性能穩(wěn)定。因此，工件經(jīng)過陽極氧化后，必須經(jīng)過封閉處理。

事實(shí)證明，氧化膜只有通過封閉處理以后才具有充分的保護(hù)作用。陽極氧化膜封閉的目的是，將電解過程所產(chǎn)生的蜂窩狀孔隙封閉，從而使得氧化膜具有應(yīng)有的保護(hù)價(jià)值，否則氧化膜由于它的吸附性能很好將吸收污染物質(zhì)或腐蝕性物質(zhì)。因此，一個(gè)未經(jīng)封閉處理或封閉處理不良的氧化膜，在某些情況下的耐蝕性能比天然氧化膜還差?？傊?，封閉處理具有下列目的：

1、防止陽極氧化膜外觀變壞。

2、提高陽極氧化膜的耐候性。

3、最大限度地提高陽極氧化膜的耐點(diǎn)蝕性能。

4、使著色氧化膜的退色降到最低限度。

5、提高陽極氧化膜的抗侵蝕能力。

6、提高陽極氧化膜的電絕緣性能，特別是潮濕環(huán)境的絕緣性。

封閉通常是陽極氧化處理的最后步驟。

陽極氧化膜的封閉可以分為高溫封閉、常溫封閉等方法。

高溫封閉的主要缺點(diǎn)是封閉時(shí)間長(zhǎng)，能耗較大，且鍍層易發(fā)霧，硬度降低；常溫封閉是基于吸附阻化原理，是氧化膜的水化反應(yīng)、鹽的水解沉淀和生成化學(xué)轉(zhuǎn)化膜三個(gè)作用的綜合結(jié)果，能夠克服高溫封閉的部分缺點(diǎn)。

陽極氧化膜封閉熱水封閉法

熱水封閉（或蒸汽封閉）是氧化膜表面和孔壁的Al₂O₃在熱水中發(fā)生水合反應(yīng)，生成水合氧化鋁，使原來氧化膜的體積增加33%～100%。氧化膜體積的膨脹使膜孔顯著縮小，從而達(dá)到封孔的目的。

熱水封閉宜用蒸餾水或去離子水，不能用自來水，以防水垢被吸附在氧化膜孔中，使皮膜透明度下降。但采用中性蒸餾水封閉，制品易產(chǎn)生霧狀塊，影響表面光亮度。實(shí)踐證明，采用微酸性的蒸餾水封閉，可得到良好的封閉狀態(tài)。

熱水封閉的工藝條件如下：

溫度 95~100℃

pH 5.5~6（用醋酸調(diào)節(jié)）

時(shí)間10~30 min

陽極氧化膜封閉水解封閉法

水解封閉法在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣泛，主要應(yīng)用在染色后氧化膜的封閉，此法克服了熱水封閉法的許多缺點(diǎn)。

水解封閉的原理是易水解的鈷鹽與鎳鹽被氧化膜吸附后，在陽極氧化膜微細(xì)孔內(nèi)發(fā)生水解，生成氫氧化物沉淀將孔封閉。在封閉處理過程中，發(fā)生如下反應(yīng)：

Ni² 2H₂O=Ni(OH)₂ 2H

Co² 2H₂O=Co(OH)₂ 2H

生成的氫氧化鈷和氫氧化鎳沉積在氧化膜的微孔中，將孔封閉。由于少量的氫氧化鎳和氫氧化鈷幾乎是無色透明的，因此它不會(huì)影響制品的原有色澤，故此法可用于著色氧化膜的封閉。 2100433B

建筑、裝飾和保護(hù)用鋁合金的陽極氧化基本上是生成多孔型陽極氧化膜，以建筑用6063鋁合金的硫酸陽極氧化為例，孔隙率大致達(dá)到11%。這種多孔型陽極氧化膜的結(jié)構(gòu)，是由緊貼金屬基體的阻擋層與多孔層兩部分所組成。這種多孔的特性雖然賦予陽極氧化膜著色和其他功能的能力，但是耐腐蝕性、耐候性、耐污染性等都不可能達(dá)到使用的要求，因此從實(shí)踐應(yīng)用考慮，鋁陽極氧化膜的微孔必須進(jìn)行封閉。未封閉的陽極氧化膜，由于大量微孔孔內(nèi)的面積，使暴露在環(huán)境中的工件或試樣有效表面積增加幾十倍到上百倍，為此相應(yīng)的腐蝕速度也大為增加。因此鋁的陽極氧化膜除個(gè)別如耐磨的硬質(zhì)氧化膜以外，從提高耐腐蝕性和耐污染性考慮，都必須進(jìn)行封孔處理。

我國(guó)新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)封孔的定義為“鋁陽極氧化之后對(duì)于陽極氧化膜進(jìn)行的化學(xué)或物理處理過程，以降低陽極氧化膜的孔隙率和吸附能力”。

鋁的表面技術(shù)中陽極氧化是應(yīng)用最廣與最成功的技術(shù)，也是研究和開發(fā)最深入與最全面的技術(shù)。鋁的陽極氧化膜具有一系列優(yōu)越的性能，可以滿足多種多樣的需求，因此被譽(yù)為鋁的一種萬能的表面保護(hù)膜。

鋁陽極氧化膜的特性：

1) 耐蝕性。鋁陽極氧化膜可以有效保護(hù)鋁基體不受腐蝕，陽極氧化膜顯然比自然形成的氧化膜性能更好，膜厚和封孔質(zhì)量直接影響使用性能。

2) 硬度和耐磨性。鋁陽極氧化膜的硬度比鋁基體高得多，基體的硬度為HV100，普通陽極氧化膜的硬度約HV300，而硬度氧化膜可達(dá)到HV500。耐磨性與硬度的關(guān)系是一致的。

3) 裝飾性。鋁陽極氧化膜可保護(hù)拋光表面的金屬光澤，陽極氧化膜還可以染色和著色，獲得和保持豐富多彩的外觀。

4) 有機(jī)涂層和電鍍層附著性。鋁陽極氧化膜是鋁表面接受有機(jī)涂層和電鍍層的一種方法，它有效地提高表面層的附著力和耐蝕性。

5) 電絕緣性。鋁是良導(dǎo)體，鋁陽極氧化膜是高電阻的絕緣膜。絕緣擊穿電壓大于30V/mm，特殊制備的高絕緣膜甚至達(dá)到大約200V/mm。

6) 透明性。鋁陽極氧化膜本身透明度很高，鋁的純度愈高，則透明度愈高。鋁合金材料的純度和合金成分都對(duì)透明性有影響。

7) 功能性。利用陽極氧化膜的多孔性，在微孔中沉積功能性微粒，可以得到各種功能性材料。正在開發(fā)中的功能部件功能有電磁功能、催化功能、傳感功能和分離功能等 。