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铝型材阳极氧化中冷封孔处理的优点与缺点

1、冷封孔的原理

冷封孔也叫低温封孔，是指将铝型材置入25-35℃的水溶液中使其发生水合作用，低温的环境使水合反应的速度变慢，水中的氟离子是一种非常活泼的阴离子，且具有很好的吸附作用，可与氧化铝发生化学反应而生成氟铝化物；水中的镍离子水向氧化膜孔中扩散，与氢氧根离子生成氢氧化二镍，沉淀于膜孔中，从而起到封孔的作用，可用下列化学方程式表示：

Ni2﹢+2OH﹣→Ni(OH)?↓

2、冷封孔的优点

①由于冷封孔的封孔温度为25-35℃，不用加热到很高温度，不仅可节省很多电力能源的消耗，而且对周围的工作环境也没有什么影响。

②冷封孔的封孔速度为1min/μm，比热封孔的速度要快2min/μm，不仅减少了封孔槽的数量，而且提高了封孔质量。

③冷封孔工艺中可以调解封孔液的浓度，使镍离子的沉淀反应只在氧化膜中发生，减少铝型材表面挂灰的现象。

3、冷封孔的缺点

①由于冷封孔的封孔温度低，各化学物质的反应速度都变得缓慢，使得槽液中化学试剂的用量比热封孔用量要多，在化学反应中氟离子的浓度降低，产生的氢氧根离子使槽液的pH值升高，阳极氧化，需要不断地对槽液进行测试和调整，阳极氧化，不仅增加作业人员的工作量，而且生成的氟化物还会对污染空气，对生态环境造成很大的危害。

②低温封孔处理中，氧化膜的耐磨性增加了，同时硬度也增加了，对于氧化膜厚度在25μm以上的铝型材，很容易出现膜层剥落和开裂。建议氧化膜厚度超过25μm的铝型材，采用中温或高温封孔的处理方法，降低膜层的脆性，防止氧化膜层剥落和开裂现象的发生。

铝合金阳极氧化技术发展-富坤阳极氧化有限公司

 铝合金材料以相对密度小、可焊接、易成型加工及机械强度较高等特性，广泛应用于各个领域，尤其是在航空工业中用量越来越大。铝和空气中的氧亲和力比较强，即使在干燥的空气中，也极易和氧发生化合反应，表面生成一层较薄的无孔非晶态Al2O3，硬质阳极氧化，但是，由于自然产生的氧化膜较薄，耐磨及耐蚀性能较差，远远满足不了其应用要求，尚不能作为可靠的防护层。因此，阳极氧化颜色，为了提高铝合金的耐蚀性，必须对铝合金进行表面处理，而阳极氧化是铝及铝合金经常见的表面处理手段，阳极氧化铝薄膜具有良好的力学性能、耐蚀性及耐摩擦性，同时膜的表面具有较强的吸附性。

在航空方面，铝合金是飞机机体结构的主要材料。飞机在设计时结构材料的选择应具有高的比强度和比刚度，以减轻飞机的结构质量或增加经济效益，还应具有良好的可加工性。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架等都可以用铝合金制造。

在实际生产中如果不加区别地将原喊蚀洗工艺流程中其它工序工艺参数照搬到喷砂工艺流程中来或在喷砂工艺中未能确定适当的工艺参数，其终产品可能是不合格的，因此对喷砂条件下铝型材表面及表层状况的研究将有助于整个工艺流程的确立和工艺参数的选择。一、砂面形成机理化学砂面法其本质是利用金属材料在某种特定的介质中发生孔浊而达到精饰的目的，与化学砂面法相比，机械砂面法砂面形成机理完全不同，机械砂面是用压缩空气将不同磨粒射向铝型材表面，机械喷砂过程兼具有喷砂处理的冲净作用和喷丸处理的表面强化作用。二、表面形貌对阳极氧化膜层性能的影响从喷砂砂面形成机理可以看出，喷砂过程对铝型材表面形貌会有较大的影响，对国内某厂分别进行化学砂面和喷砂砂面的铝型材在阳极氧化前（表面预处理工艺中在砂面形成后的碱洗和中和工艺参数相同）现场取样，用表面祖糙度检测仪和扫描电镜对2种样品作了检测，发现2种工艺条件下铝型材的表面形貌参数值有较大差异。在消除挤压条纹和擦伤方面，喷砂工艺比碱洗工艺更具优势，其横向与纵向粗糙度数值基本一致.显然它能比化学砂面工艺获得更为均匀的砂面。三、表层组织结构对阳极氧化的影响喷砂过程中金刚砂的冲击作用将引起铝型材表层组织结构的变化，喷砂时表层金《在高速弹丸的冲击下发生激烈的塑性变形，伴随着塑性变形过程晶体发生滑移，导致亚晶粒内位错密度的增加，晶格畸变。四、结束语在不同预处理条件下，由于砂向形成机理的不同，铝型材表面微观形貌、表层晶体组织结构、表面活化能也有本质的区别，这些将亢接或间接地对阳极氧化膜层性能有着重要的影响，在生产实践中如果不加区别地将碱蚀洗工艺流程中的工艺参数照搬到喷砂工艺流程来，可能使产品不合格。

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