阳极氧化封闭技术

1、阳极氧化封闭技术的发展内容封闭技术简介醋酸镍盐高温封闭高耐蚀性膜层的研究无镍高温封闭封闭技术简介 阳极氧化作为铝及铝合金表面应用最为广泛的一种处理技术，可以显著地改善铝及其合金的性能，提高铝及其合金表面硬度和耐磨性。封闭是阳极氧化的一种后处理方法，是提高阳极氧化膜腐蚀性的必需工艺，同时它还可以防止染料褪色，提高染色膜的耐光性。 30多年来，封闭技术已经发展了很多，从沸水封闭到冷封闭、有机涂层封闭等，工业应用的很多，目前正向环保型的无镍封闭转化。归纳起来主要的可以分为以下几类：按封闭液成分分类传统的主要有： 热水（沸水）封闭；蒸汽封闭；重铬酸钠或钾盐封闭；硅酸盐封闭；醋酸盐封闭；氟化镍封闭等。新

2、的工艺主要有： 醋酸钴封闭、三价铬盐（硫酸铬或醋酸铬），醋酸铈封闭、醋酸锆封闭、三乙醇胺基封闭、锂或镁盐封闭、高锰酸钾封闭、聚合物封闭、氧化型缓蚀剂封闭按温度分类 高温封闭、低温封闭、中温封闭、常温封闭。按机理分类 热封闭、物理或化学浸渍、电化学封闭、缓蚀型封闭。 目前，工业上应用最多的主要有沸水封闭、镍盐封闭、重铬酸钾封闭，其中镍盐封闭和重铬酸钾封闭都对环境有极大的污染。醋酸镍高温封孔性能的研究醋酸镍盐封闭是为克服热水封闭的一些限制而发展起来的。 醋酸镍封闭在北美尤其受到欢迎, 这是由于它的高质量。盐雾试验和酸溶解测试显示醋酸镍盐封闭可提供优良的耐腐性。 醋酸镍盐封闭还能防止染料褪色，并通过

3、与染料形成共价键提高耐光性。 醋酸镍盐封闭对水中杂质的容忍度胜于热水封闭。 同时,醋酸镍盐封闭的温度仅为 80-90 ，这是由于它的封闭的效率比热水封闭(大于 95 )的封闭速度高很多。醋酸镍盐封闭也有一些缺陷。 当添加剂失去平衡，pH太高, 和/ 或封闭时间太长时在膜的表面有时会形成白垩或白色的粉状污渍。在pH值太低和/ 或氯化物含量太高及对含铜高的铝合金，醋酸镍盐封闭后可能产生点蚀（针孔）。由于勃姆铝的有效形成，醋酸镍盐封闭工艺会降低阳极膜的耐磨性。为改善醋酸镍封闭质量，测试了不同类型添加剂对封闭性能的影响醋酸镍封闭评价指标失重：ISO3210-1984染色斑点：ISO2143-1981褪

4、色性：用色差计测定油性笔测试：ZEBRA油性笔68硝酸浸泡测试测试溶液No.1:DX-500： 5g/L No.2:醋酸镍：4g/L,T86 1g/LNo.3:醋酸镍： 4g/L,T93 1g/LNo.4 醋酸镍： 4g/L,T127 1g/LNo.5 醋酸镍： 4g/L,T130 1g/L醋酸镍封闭指标No.1No.2No.3No.4No.5失重（mg/dm2)7.68.910.25.87.8染色斑点BBCAB硝酸浸泡BCBAB油性笔ABDCA封闭前后E1.532.173.082.021.62说明：A表示最好，D最差醋酸镍封闭试验发现，T127有助提高封闭膜的染色斑点及抗酸性能T130有助提

5、高封闭膜的抗油性笔性能，但加入量过高会导致抗酸及染色斑点指标下降。在大量试验基础上，复配分散剂，润湿剂等获得高质量的封闭效果。醋酸镍封闭性能比较下表为对不同染料，不同封闭时间的测试结果颜色封孔剂封孔时间阳极测试盐雾测试（72h)封孔測試20mg/dm2耐光（UV） 測試Ecmc5123123123蓝色DX-5005分PassPassPass41.737.844.11.481.071.6915分PassPassPass18.218.218.21.531.591.17SF-5585分PassPassPass12.111.911.51.350.951.0815分PassPassPass6.76.67

6、.71.111.20.8红色DX-5005分PassPassPass38.827.532.61.782.071.9315分PassPassPass18.419.218.22.392.422.45SF-5585分PassPassPass15.715.914.21.291.571.6315分PassPassPass6.15.66.51.531.491.85黑色DX-5005分PassPassPass7.88.37.20.541.110.8815分PassPassPass3.12.93.30.730.940.69SF-5585分PassPassPass10.810.69.10.610.70.3415

7、分PassPassPass4.54.34.70.50.450.29醋酸镍封闭性能比较下表为相同条件下比较不同封闭剂封闭后的耐酸性能（1：褪色最小） 浓度褪色程度封闭剂类型1g/l2g/l3g/l5g/l2h检测(浸60硝酸35秒） 24h检测（浸60硝酸3分） 2h检测（浸60硝酸45秒）24h检测（浸60硝酸7分）2h检测（浸60硝酸60秒）24h检测（浸60硝酸10分）2h检测（浸60硝酸80秒） 24h检测(浸60硝酸20分） 奥美伦SF-55822211111日化SE-80013132333奥野DX-50031313222SF-558的性能测试结果高耐蚀性膜层的研究高耐蚀性膜层的研究封

8、闭剂类型浓度（g/l） pH值温度（）封闭时间（min）CASS试验（h）腐蚀程度SF-551常温封闭剂55.80181516重SF-558高温封闭剂75.60902516轻SF-565三价铬钝化剂503.90401516轻奥野DX-500高温封闭剂75.56902516轻科莱恩Anodal CS-2N常温封闭剂55.55181516中日化SE-800高温封闭剂75.53902516中单一封闭对阳极氧化膜耐蚀性的影响注：SF-565为液体量浓度。高耐蚀性膜层的研究（两步法）经试验发现采用两步封闭法可得满足高耐蚀性的要求。封闭工艺的最佳工艺为：封闭采用两步方式，第一步采用SF-558，用量为7g

9、/L，温度为80，封闭时间7min第二步采用SF-565，用量为5%，温度为25，封闭时间8min。 两步法封闭条件的研究SF-558封闭时间对耐蚀性的影响SF-565封闭时间对耐蚀性的影响氧化时间对氧化膜耐蚀性的影响 阳极氧化条件对耐蚀性的影响电流密度对氧化膜耐蚀性的影响最佳阳极氧化工艺为：温度20，氧化时间为60min，电流密度为1.8 A/dm2。无镍高温封闭无镍封闭剂简介 国家的环保要求，重金属镍的排放量不能超过1ppm, 普通含镍的阳极氧化封闭剂无法满足废水排放标准，另外镍有致敏性，已有许多与人体接触的产品禁止使用含镍产品。无镍封闭的基本组成： 表面活性剂 螯合剂 加速剂 抑灰剂失重

10、测试 按照国家标准GB/T 8753.2-2005（硝酸预浸磷铬酸法 ）对封闭质量进行失重测试。 封闭液类型pH值立即测试结果/mg/ dm2放24H后测试结果/mg/ dm2SF-5525.6022.817.5OKUNO1205.5541.232.2Clariant SH-16.1625.217.4几种代表性的无镍封闭剂的比较不同浓度失重测试 按照国家标准GB/T 8753.2-2005（硝酸预浸磷铬酸法 ）对封闭质量进行失重测试。封闭完全后立即进行失重测试。浓度值为新开槽浓度值。 无镍封闭浓度值1ml/L2ml/L3ml/L封闭剂SF-552Clariant SH-1OKUNO 120SF

11、-552Clariant SH-1OKUNO 120SF-552Clariant SH-1OKUNO 120PH值6.005.845.546.025.645.556.055.555.56失重mg/dm223.426.034.222.628.033.127.526.240.9工作液使用中失重测试 按照国家标准GB/T 8753.2-2005（硝酸预浸磷铬酸法 ）对封闭质量进行失重测试。封闭完全后立即进行失重测试。封闭液的浓度2ml/L。封闭液类型立即测试结果/mg/ dm2SF-55217.3OKUNO12031.8Clariant SH-141.3无镍封闭工作液使用中pH值变化 按照国家标准G

12、B/T 8753.2-2005（硝酸预浸磷铬酸法 ）对封闭质量进行失重测试。封闭完全后立即进行失重测试。封闭液的浓度2ml/L。封闭液类型使用前PH值封闭6块试片后PH值SF-5526.006.23OKUNO1205.645.49Clariant SH-15.555.46无镍封闭SF-552无镍封闭剂使用参数开槽浓度温度时间pH值（25）标准3g/L9440min 6.0范围2-4g/L90-10020-60min5.5-6.51.浓度的变化对封闭质量的影响SF-552无镍封闭剂性能2.pH值变化对封闭质量的影响SF-552无镍封闭剂性能3.封闭时间对封闭质量的影响SF-552无镍封闭剂性能4.封闭温度对封闭质量的影响SF-552无镍封闭剂性能染料褪色性比较金黄色染料SF-552SF-558封闭前封闭后E封闭前封闭后EL74.9474.6774.4374.23a11.1811.6411.5811.61b59.5059.070.6959.7562.803.06染料褪色性比较奥野402#黑色染料SF-552SF-558封闭前封闭后E封闭前封闭后EL29.7533.4330.8030.43a-0.23-0.26-0.140.44b2