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如何將鋁合金氧化黑

發布時間:2023-06-27 10:34:21

1. 鋁合金錶面如何處理成黑色

鋁合金錶面,如果想處理成黑色的,一般主要就是通過噴漆來實現小的鋁合金物品,自己花十幾塊錢買一罐手噴漆就可以噴成黑色的

2. 什麼東西可以讓鋁表面變黑像黑油漆一樣

在鋁合金產品應用中,黑色是一種重要的常見色調。它不僅可作大方典雅的表面裝飾色,還是鋁合金制備吸熱材料、光學材料和零部件時必不可少的顏色。

鋁合金著黑色有較大的市場需求。目前鋁合金著黑色多採用傳統的電解著色和硬質陽極氧化著色法,耗電量大,需專用設備及工夾具,不適用於超小型工件及結構復雜的工件。採用一種化學氧化著黑色的新技術,通過兩步氧化著色,得到了結合力好、耐蝕性強、顏色鮮艷美觀的鋁合金黑色氧化膜。

實驗部分

1實驗過程

鋁合金兩步法氧化發黑工藝流程:

工件→化學脫脂→鹼蝕→酸蝕出光→化學氧化→發黑→封閉→乾燥→成品

1.1前處理

(1)化學脫脂

用60~65℃鹼性化學脫脂液處理工件約2 min,除去工件表面的油污,以保證鹼蝕均勻,防止工件產生花斑。其脫脂液配方如下:

NaOH5~6 S/L

Na2CO320~25 g/L

Na3PO4·12H2O10~15 g/L

表面活性劑1 g/L

(2)鹼蝕

在60℃的NaOH(ρ(NaOH)=40~50g/L)溶液中鹼蝕l~2min,以除去工件表面殘存的自然氧化膜及變質合金層,並調整基體表面,使之均勻一致。為了減少腐蝕過程中沉澱的氧化鋁絮凝物,可採用檸檬酸銨(ρ=10g/L)作為螯合劑。

(3)酸蝕出光

用H2SO4和HNO3體積濃度分別為15~20 mL/L、3~5 mL/L的酸蝕液中和殘留鹼,同時溶去掛灰附著物,使工件露出光潔的活性表面。

2.1.2氧化著色

氧化著色分兩步,第1步採用傳統的鉻酸鹽氧化工藝,對經前處理的工件及時進行化學氧化,以免再次污染或生成新的自然氧化膜,其工藝規范如下:

Na2CrO418 g/L

Na2CO45 g/L

NaOH4g/L

Na3PO48g/L

θ60~70℃

t10 min

經該步處理,可得到耐蝕性基本達標的氧化膜。

第2步為對經氧化處理的工件著黑色。該步工藝配方採用某過渡金屬化合物A為著色劑,KMnO4為氧化劑,NiSO4為催化劑,並加HNO3調節pH值為5左右。工件在80~90℃處理約8min即可。

2.1.3封閉

可採用水解鹽法進行封閉,在已形成的發黑膜孔隙中產生氫氧化物沉澱,將微孔堵塞。經封閉可進一步提高耐蝕性,增加光澤度。水解鹽法封閉工藝規范如下:

NiSO4 4~5 9/L

NaAc·3H2O4~6g/L

CoSO4·7H2O0.5~0.8g/L

H3BO34~5 9/L

pH值4~6

θ80~85 ℃

t15~20 min

2.2膜層主要性能評價指標

因採用兩步氧化成膜,該配方在較大試驗范圍內均可得到耐蝕性好的氧化膜,故確定正交評分及檢驗標准時著重選用了膜層色度、均勻度、附著力三個指標(見表1)。表中,均勻度由顯微鏡(100目)觀察,用同樣面積內膜上小坑或突起的多少計分;附著力以脫脂棉力度均勻地擦拭膜表面至露基底的次數計分。綜合評分z由公式計算。

3結果與討論

3.1各因素對著色效果的影響

經初步試驗,選取了影響著黑色效果的4個主要因素:著色劑A質量濃度,KMnO4質量濃度,著色溫度,著色時間。採用L9(34)正交表進行正交試驗優選,並固定NiSO4質量濃度為2 g/L,各配方均用HNO3)調節pH值為5。

以正交試驗的結果作極差分析,繪制極差分析圖。由圖可知,著色劑A用量對色度及附著力均有較大影響,用量大有利於提高膜層整體性能;KMnO4濃度有一最佳值,用量過高膜層各項指標反而有所下降;著色溫度可在一較大范圍內波動,易於操作控制。

3.2最佳工藝條件

根據正交試驗極差分析結果,綜合進行單因素試驗的結果,得到了最佳工藝條件。

著色劑A16~18g/L

KMnO48~10 g/L

NiSo42g/L

θ80~85 ℃

pH值4.5~5

t8~10 min

3.3氧化層測試結果

以最佳工藝條件處理鋁合金錶面,得到了黑色鮮艷、附著力強、平整、光潔、均勻緻密的黑色氧化膜,且表面無掛灰。

由膜層表面電鏡照片分析可知,其表面明顯為具有高耐蝕性的非晶型結構,膜層均勻緻密;由側面電鏡照片可知該膜層非常均勻,兩層氧化膜結合良好。

由電子能譜分析可知膜層主要成分為Al2O3、MnO2、NiO及另一關鍵著色成分,質量分數分別為25%、44.5%、13.5%、17%。

對本試驗獲得的著色工件採用銼刀法評價其結合力,用扁銼呈45。由基體金屬向鍍層方向銼鍍層的邊棱,鍍層未見揭起或脫落。

4結論

利用該鋁合金化學發黑新技術對經鹼性鉻酸鹽氧化液處理後的鋁合金化學著色,得到了顏色鮮艷、結合力好、耐蝕性強、有很好的裝飾及防蝕效果的黑色氧化膜。且該法耗電量低,設備簡單,投資小,操作簡便,便於批量生產,尤其適用於形狀復雜的鋁合金工件表面著黑色,具有較好的應用前景。

3. 怎樣可以把白色的鋁變成黑色

可以在鋁的表面刷一層黑色的油漆,或者利用蠟燭把鋁的表面熏黑,不過這都只能使其表面變黑,內部依然是其應有的顏色。

鋁是銀白色輕金屬。有延展性。商品常製成棒狀、片狀、箔狀、粉狀、帶狀和絲狀。在潮濕空氣中能形成一層防止金屬腐蝕的氧化膜。鋁粉和鋁箔在空氣中加熱能猛烈燃燒,並發出眩目的白色火焰。

鋁易溶於稀硫酸、稀硝酸、鹽酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液,不溶於水,但可以和熱水緩慢地反應生成氫氧化鋁[4],相對密度2.70,彈性模量70Gpa,泊松比0.33。熔點660℃。沸點2327℃。以其輕、良好的導電和導熱性能、高反射性和耐氧化而被廣泛使用。

鋁的用途:

  1. 鋁是熱的良導體,它的導熱能力比鐵大3倍,工業上可用鋁製造各種熱交換器、散熱材料和炊具等。

  2. 鋁有較好的延展性(它的延展性僅次於金和銀),在100 ℃~150 ℃時可製成薄於0.01 mm的鋁箔。這些鋁箔廣泛用於包裝香煙、糖果等,還可製成鋁絲、鋁條,並能軋制各種鋁製品。

  3. 鋁的表面因有緻密的氧化物保護膜,不易受到腐蝕,常被用來製造化學反應器、醫療器械、冷凍裝置、石油精煉裝置、石油和天然氣管道等。

  4. 鋁粉具有銀白色光澤(一般金屬在粉末狀時的顏色多為黑色),常用來做塗料,俗稱銀粉、銀漆,以保護鐵製品不被腐蝕,而且美觀。

  5. 鋁在氧氣中燃燒能放出大量的熱和耀眼的光,常用於製造爆炸混合物,如銨鋁炸葯(由硝酸銨、木炭粉、鋁粉、煙黑及其他可燃性有機物混合而成)、燃燒混合物(如用鋁熱劑做的炸彈和炮彈可用來攻擊難以著火的目標或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸鋇68%、鋁粉28%、蟲膠4%)。

4. 鋁合金能不能發黑

你說的發黑如果是指和鐵做防銹處理發黑一樣的話。鋁是可以的,但沒有必要,鋁噴塗後性能就很好,不需要和鐵一樣做發黑處理(鐵做發黑主要是為了防銹),如果你說的是黑色的話,鋁是可以的,陽極處理和噴塗處理都能做出黑色。

5. 鋁板表面如何成黑色保護膜和噴塑哪個好還有其他辦法嗎

鋁板表面做成黑色有如下幾種方法:
1.靜電噴塗烤漆:氟碳、粉末、聚脂
2.陽極氧化:以鋁或鋁合金製品為陽極置於電解質溶液中,利用電解作用,使其表面形成氧 化鋁薄膜的過程,稱為鋁及鋁合金的陽極氧化處理。3.鍍膜法
3.電泳塗裝:電泳是電泳塗料在陰陽兩極,施加於電壓作用下,帶電荷之塗料離子移動 到陰極,並與陰極表面所產生之鹼性作用形成不溶解物,沉積於工件表面。
4.輥塗法:氟碳、聚酯

保護膜和噴塑比較,前者成本低於後者,而且易於在成品安裝後撕下來,節約時間。
鋁板保護膜是用PE薄膜來做的,具體來說是三層共擠到一起成了一層薄膜,表面塗膠之後即可粘附到鋁板上做保護膜,保護鋁板的表面免受意外刮損。這種保護膜在建築裝飾裝修中普遍應用。

還有一種表面保護膜(簡稱 SPF
膜)它是由高壓聚乙烯和橡膠型壓敏膠粘劑等組成,能很好地粘附於鋁板表面,具有一定的強度和較好的耐熱老化性能,在-40—70℃范圍內性能穩定。但是在建築裝飾裝修中很少用到。

6. 鋁材如何氧化處理

在現實工藝中,針對鋁合金的陽極氧化,比較多,可以應用在日常生活中,以為這種工藝的特性,使鋁件表面產生堅硬的保護層,可用於生產廚具等日用品。但鑄造鋁的陽極氧化效果不好,表面不光良,還只能是黑色。鋁合金型材就要好一點。

近十年來,我國的鋁氧化著色工藝技術發展較快,很多工廠已採用了新的工藝技術,並且在實際生產中積累了豐富的經驗。已經成熟和正在發展的鋁及其合金陽極氧化工藝方法很多,可以根據實際生產需要,從中選取合適的工藝。
在選取氧化工藝之前,應對鋁或鋁合金材質情況有所了解,因為,材料質量的優劣、所含成份的不同,是會直接影響到鋁製品陽極氧化後的質量的。關於這一點,洪九德、范濟同志已有專門論述(參看《電鍍與塗飾》1982年第2期P.27)。比如,鋁材表面如有氣泡、劃痕、起皮、粗糙等缺陷,經陽極氧化後,所有疵病依然會顯露出來。而合金成份,對陽極氧化後的表面外觀,也產生直接的影響。比如,含1~2%錳的鋁合金,氧化後呈棕藍色,隨鋁材中含錳量的增加,氧化後的表面色澤從棕藍色到深棕色轉化。含硅0.6~1.5%的鋁合金,氧化後呈灰色,含硅3~6%時,呈白灰色。含鋅的呈乳濁色,含鉻的呈金黃至灰色的不均勻色調,含鎳的呈淡黃色。一般而言,只有含鎂和含鈦量大於5%的鋁含金,經氧化後可以得到無色透明且光亮、光潔的外觀。
在選擇好鋁及鋁合金材料後,自然就要考慮到選取合適的陽極氧化工藝。目前,我國廣泛應用的硫酸氧化法、草酸氧化法及鉻酸氧化法,均在手冊、書刊上有過詳細的介紹,不必贅述。

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