CN108149297A - 一种铝型材的硬质阳极氧化膜的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝型材的硬质阳极氧化膜的制备工艺。本发明的工艺采用复合电解液和特殊的添加剂，能够在较高的温度下使铝型材表面短时间内形成较密的膜层，得到硬度较高的阳极氧化膜。本发明突破了在低温下进行硬质阳极氧化的限制，缩短了生产时间，膜层装饰效果好。

Description

一种铝型材的硬质阳极氧化膜的制备工艺
技术领域
本发明涉及铝型材表面处理领域，特别是一种铝型材的硬质阳极氧化膜的制备工艺。
背景技术
铝型材的硬质阳极氧化虽然经过多年的发展已经趋向成熟，但是，一直以来采用的工艺中，电解液温度都必须维持在较低的范围，通常为-5--5℃，在氧化生产过程耗用较大的冷却成本，尤其是在南方进行加工生产，冷却成本居高不下，而且得到的硬质氧化膜色泽偏灰暗，装饰效果较差。
发明内容
针对传统硬质氧化技术存在的不足，本发明的目的是提供一种铝型材的硬质阳极氧化膜的制备工艺，可在较高温度下进行电解，降低氧化生产的冷却成本，同时改良铝型材的装饰效果，适合在工业上推广使用。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种铝型材的硬质阳极氧化膜的制备工艺，其特征在于：所述硬质阳极氧化采用的电解液中含有：硫酸250-350克/升、草酸1-3克/升、有机导电剂M 10-20克/升、有机导电剂N 10-20克/升；所述硬质阳极氧化过程中，电解液温度为15-20℃。
所述的有机导电剂M为乙二醛酸或羟基乙酸。
所述的有机导电剂N为甘油或丙二酸。
所述的硬质阳极氧化过程，电流密度控制在2.5-3.5安培/平方分米。
本发明采用的技术方案与现有的铝型材硬质阳极氧化工艺相比，具有明显的进步和好处：使用导电剂令硬质阳极氧化得以在较高的温度(可达到15-20℃)下进行，既节约冷冻成本，又使生成的硬质氧化膜更白、更亮，装饰效果好，另外可使用较大的电流密度，从而缩短氧化生产时间，提高生产效率。本发明的工艺操作简易，生产成本低廉，适合于推广使用。
具体实施方式
本发明的铝型材的硬质阳极氧化膜的制备工艺，工艺流程包括：酸性除油→碱性腐蚀→出光→硬质阳极氧化→常温封闭。
其中，酸性除油溶液的主要化学成分为：硫酸50-100克/升、OP-10乳化剂：5-10克/升，处理要求：常温，2-8分钟。
碱性腐蚀溶液的主要化学成分为：氢氧化钠40-70克/升、葡萄糖酸钠5-15克/升，处理要求：50-70℃，6-15分钟。
出光溶液的主要化学成分为：硝酸150-200克/升、硫酸20-50克/升，处理要求：常温，1-5分钟。
硬质阳极氧化的电解液中含有：硫酸250-350克/升、草酸1-3克/升、有机导电剂M10-20克/升、有机导电剂N 10-20克/升，处理要求：硬质阳极氧化阴、阳极表面积比控制在1～2∶1，阴极采用铝板，电流密度控制在2.5-3.5安培/平方分米，电解液温度可控制在15-20℃，处理20-60分钟，即可令铝表面得到硬度400-600Hv的阳极氧化膜。导电剂的加入可以起到均匀导电，帮助散热和减少烧膜的作用，其中，有机导电剂M优选乙二醛酸或羟基乙酸。有机导电剂N优选甘油或丙二酸。加大电流密度则可缩短氧化生产时间。
常温封闭溶液的主要化学成分为：硫酸镍4-5克/升、硫酸钴0.5-1.0克/升、氟化钠0.8-1.5克/升，溶液PH值为5-6，处理要求：常温，处理20-60分钟。
实施例1
首先将铝件依次进行酸性除油，碱性腐蚀，出光，然后将经过预处理的铝件用水清洗；
放在预先配置好的硬质阳极氧化的复合电解液中，该电解液配方为：硫酸290克/升、草酸1.5克/升、乙二醛酸13克/升、甘油16克/升，电解液温度17℃，硬质阳极氧化阴、阳极表面积比为1∶1，阴极采用铝板，电流密度2.8安培/平方分米。阳极氧化时间为20-60分钟，所得硬质阳极氧化膜的硬度可达到400-600HV；
最后常温封团。
实施例2
首先将铝件依次进行酸性除油，碱性腐蚀，出光，然后将经过预处理的铝件用水清洗；
放在预先配置好的硬质阳极氧化的复合电解液中，该电解液配方为：硫酸270克/升、草酸2.2克/升、羟基乙酸16克/升、丙二酸14克/升；电解液温度18℃，硬质阳极氧化阴、阳极表面积比为2∶1电流密度3.1安培/平方分米。阳极氧化时间为20-60分钟，所得硬质阳极氧化膜的硬度可达到400-600HV；
最后常温封闭。
实施例3
首先将铝件依次进行酸性除油，碱性腐蚀，出光，然后将经过预处理的铝件用水清洗；
放在预先配置好的硬质阳极氧化的复合电解液中，该电解液配方为：硫酸250克/升、草酸3克/升、乙二醛酸10克/升、丙二酸20克/升，电解液温度20℃，硬质阳极氧化阴、阳极表面积比为1∶1，阴极采用铝板，电流密度3.5安培/平方分米。阳极氧化时间为20-60分钟，所得硬质阳极氧化膜的硬度可达到400-600HV；
最后常温封闭。
实施例4
首先将铝件依次进行酸性除油，碱性腐蚀，出光，然后将经过预处理的铝件用水清洗；
放在预先配置好的硬质阳极氧化的复合电解液中，该电解液配方为：硫酸350克/升、草酸1克/升、羟基乙酸20克/升、甘油10克/升；电解液温度15℃，硬质阳极氧化阴、阳极表面积比为2∶1电流密度2.5安培/平方分米。阳极氧化时间为20-60分钟，所得硬质阳极氧化膜的硬度可达到400-600HV；
最后常温封闭。

Claims (8)

1.一种铝型材的硬质阳极氧化膜的制备工艺，其特征在于：
——所述硬质阳极氧化采用的电解液中含有：硫酸250-350克/升、草酸1-3克/升、有机导电剂M 10-20克/升、有机导电剂N 10-20克/升；
——所述有机导电剂M为乙二醛酸或羟基乙酸；
——所述有机导电剂N为甘油或丙二酸；
——所述硬质阳极氧化过程中，电解液温度为15-20℃。
2.根据权利要求1所述的铝型材的硬质阳极氧化膜的制备工艺，其特征在于：所述的硬质阳极氧化过程中，电流密度控制在2.5-3.5安培/平方分米。
3.根据权利要求1所述的铝型材的硬质阳极氧化膜的制备工艺，其特征在于：所述的硬质阳极氧化过程，硬质阳极氧化阴、阳极表面积比控制为1～2∶1，阴极采用的是铝板。
4.根据权利要求1所述的铝型材的硬质阳极氧化膜的制备工艺，其特征在于：所述铝型材在硬质阳极氧化前的预处理包括酸性除油、碱性腐蚀及出光。
5.根据权利要求4所述的铝型材的硬质阳极氧化膜的制备工艺，其特征在于：所述酸性除油处理液的主要化学成分为：硫酸50-100克/升、OP-10乳化剂5-10克/升，常温下处理2-8分钟。
6.根据权利要求4所述的铝型材的硬质阳极氧化膜的制备工艺，其特征在于：所述碱性腐蚀处理液的主要化学成分为：氢氧化钠40-70克/升、葡萄糖酸钠5-15克/升，50-70℃下处理6-15分钟。
7.根据权利要求4所述的铝型材的硬质阳极氧化膜的制备工艺，其特征在于：所述出光处理液的主要化学成分为：硝酸150-200克/升、硫酸20-50克/升，常温下处理1-5分钟。
8.根据权利要求1所述的铝型材的硬质阳极氧化膜的制备工艺，其特征在于：所述硬质阳极氧化形成氧化膜后进行常温封闭处理，封闭液的主要化学成分为：硫酸镍4-5克/升、硫酸钴0.5-1.0克/升、氟化钠0.8-1.5克/升，溶液pH值5-6，在常温下处理20-60分钟。
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