铝合金阳极氧化镍着色槽的工艺手艺保护

1 媒介

电解着色法可以或许提高铝型材产物的装潢机能，可自由地取得各类色调，在铝型材皮相处置范畴运用普遍。

镍盐电解着色法是在必然的电流电压下，使镍离子在氧化膜微孔内的反对层皮相长进行电化学还原回响反映，沉积在氧化膜孔的底部，使铝材皮相显现出色彩的一种着色方式。它沉积速度迟缓、着色不变，特别在进行淡色调着色上具有极年夜的优势，可以或许实现主动化临盆，且可以进行镍收受接管、勤俭本钱。今朝，镍盐着色法运用已极其普遍[1]。

镍盐电解着黑色工艺中易呈现端头发黄、白点和在临盆进程中轻易呈现不敷黑或不上色等现象。为此本文经由过程准确检测硫酸镍、硼酸的浓度来保护着色槽的正常运作，并对镍着色呈现的问题进行了剖析。

2 实行

2.1 实行工艺

工业上一般采取如图1的临盆工艺流程，文中的实验和剖析均按此工艺进行。

图1 铝合金阳极氧化电解着色临盆工艺流程

2.2 镍着色工艺条件

（1）配方：硫酸镍 150±5g/l

硼酸 45±3g/l

温度 25±3℃

pH 4.1±3

（2）采取日本住化法的一种直流Ni盐着色工艺，其电源波形如图2所示的波形。

图2 铝合金阳极氧化电解着色尺度波形图

2.3 硫酸镍、硼酸的剖析测定

2.3.1 硫酸镍的剖析较量争论[2]

（1）需用试剂：

氟化钾；

紫脲酸胺指导剂；

氨－氯化铵缓冲液（pH＝10）；

EDTA尺度溶液（约0.05mol/L）；

氢氧化钠尺度溶液（约0.01mol/L）；

甘油（丙三醇）夹杂液（60g柠檬酸钠溶于500mL水中，2g酚酞溶于少许乙醇，归并两液，插手60mL甘油，用水稀释至1000mL）。

（2）剖析步调：

移取2mL槽液于250ml锥形瓶中，插手1g氟化钾，摇摆使其消融，加80mL纯水，溶液呈混浊。插手10mL氨－氯化铵缓冲液（pH=10）及约0.1g紫脲酸胺指导剂。用经标定的约c（EDTA）＝0.05mol/L的EDTA尺度溶液滴定至试液由黄色变成紫红色即为终点，读作废耗EDTA尺度溶液的体积（V1）。

（3）硫酸镍含量可按以下公式较量争论：

硫酸镍浓度（g/l）＝14.03×V1×c（EDTA）（g/L）

式中，c（EDTA）为EDTA尺度溶液的物资的量的浓度。

2.3.2 硼酸的剖析较量争论[3]

硼酸含量剖析步调：

（1）取槽液25ml，置于烧杯内，加蒸馏水100ml，混匀；

（2）加甲基红指导剂1～2滴，用0.1N的氢氧化钠尺度溶液中和至红色消掉；

（3）插手少许滤纸浆，混匀，加热至沸腾，温热1h后，稀释到250ml；

（4）用3～5张定量滤纸和干漏过滤于烧杯内，并取滤液50ml，置于500ml的滴定烧杯内，滴加0.1N的氢氧化钠溶液2滴，使pH约为10；

（5）蒸干除氨后，加蒸溜水100ml，加热至沸腾，取下，冷却后插手1滴甲基红指导剂；

（6）用0.1N的硫酸尺度溶液滴定到呈红色，再用0.1N的氢氧化钠尺度溶液滴定到呈现黄色。此时为滴定出发点；

（7）向溶液中添加甘油10ml或甘露醇1g，酚酞指导剂2ml；

（8）以0.1N的氢氧化钠尺度溶液滴定到粉红色，加甘油10ml或甘露醇0.5g。若红色退除，继续滴定到呈现红色，直至加甘油不褪色为止。

（9）空白实验时，取蒸馏水100ml、甘油20ml，其他操作与上述不异。

硼酸含量可按以下公式较量争论：

硼酸（g/l）＝NV×0.0618/C×1000

式中：N－氢氧化钠尺度溶液浓度/N；

V－滴定耗用的氢氧化钠尺度溶液/ml；

C－试液量/ml。

3 着色槽的保护

3.1 成份的保护

凭据铝合金阳极氧化临盆工艺(如图1)，在临盆必然量的铝材后，要对镍着色槽液进行剖析。镍着色槽液的硫酸镍浓度高达140～150g/L，硼酸则保持在38～44 g/L之间。但是临盆进程中我们必需天天检测槽液成份的浓度，一旦不在正常规模内，即便临盆正常也要实时增补硫酸镍或硼酸，不然年夜量临盆黑料时，轻易使产物着色呈现质量问题。

只有将槽液成份的浓度历久保持在正常的规模内进行临盆，才能更好地保护好槽液，临盆出质量良好的铝材产物。

3.2 槽液温度的节制

温度对着色速度的影响很年夜[4]，在必然规模内升高温度会加速着色速度，温渡太高或太低城市造成着色不平均，乃至着不上色。另外，温度偏高，着色膜孔隙多，孔径年夜，粗拙；太高的温度还有可能致使着色膜碎裂、剥落[5]。

3.3 槽液杂质离子和pH的节制[2]

槽液的办理经由过程装备实现，采取离子互换（IR）和吸附手艺除去钠、钾、铁和铝等杂质，并将操作进程中下降的pH值调理到正常值。采取反渗入（RO）手艺处置清洗水收受接管Ni，既下降硫酸镍的消费又削减情况污染。表1所列该工艺要求各类杂质的允许值：

表1.直流镍盐着色的杂质允许值

单元：ug.g-1

铝离子

钠离子

钾离子

铵离子

铜离子

氯离子

﹤100

6~10

﹤100

﹤150

﹤20

﹤300

4 电解

4 电解着黑色常见故障及解决方式

4.1 型材端头发黄现象

4.1.1 型材上架质量的影响

在型材上架的进程中，假如导电杆与型材之间有杂物、导电杆打磨不清洁，紧固欠好，或型材上架的位置欠妥，在氧化的进程中，会造成电击现象或端头屏障效应，因着色时候对照长，着色后端头发黄。

解决举措：导电杆必需用打磨机或钢丝刷打磨清洁、无杂物，然后紧固优秀；型材接触面年夜的一面靠导电杆；中和后，氧化前，必需将型材与导电杆紧固。

4.1.2 氧化进程的影响

氧化进程中，电流密渡太高，会造成型材发烧，特别在端头，轻易引发电击，肉眼难以分辩，着色后，着黑色时候长，会呈现型材端头发黄现象。

解决举措：尽可能采取低电流密度。一般节制在Ja为120～140 A/m2。

4.2 着色后白点

4.2.1 发生缘由

（1）碱抽风机装备呈现故障，致使碱雾附在型材皮相，跟着膜剥离发生黑点状未着色部份。

（2）氧化后，清洗不清洁，皮相留有残液。

（3）着色槽内含有不溶性杂质。

4.2.2 解决方式

(1) 按期搜检和调养碱抽风装配，包管碱抽风机正常运行；

(2)包管氧化后水洗的水质及PH在工艺规模以内，增补用水量，清洗零件皮相除去尘埃。

(3) 对着色液进行过滤，并按期地进行离子互换（IR）和吸附手艺除去钠、钾、铁和铝等杂质。

4.3 着色色差及不敷黑现象

4.3.1 氧化后水洗的影响

氧化后没有清洗清洁膜孔中残余的硫酸，致使色彩不不变、上色坚苦。

解决举措：严酷节制氧化后三道水洗的水洗时候；包管三道水洗的水质及pH；加年夜纯水洗的水流轮回量。

另外，水洗完后，型材在空气中逗留的时候不克不及太长，要将其立时放进着色槽着色。如未能立时进入着色槽，应浸泡在干净的纯水中，避免被空气中的氧气氧化。

4.3.2 着色槽液pH的影响

不变剂的首要成份为硼酸，它对着色液有缓冲、增进感化。槽液pH低，着色速度慢，如pH

解决举措：当槽液pH太低时，要实时开启精制装备，使用离子互换（IR－A）提高pH；当槽液pH太高时，要插手试剂硫酸调剂。

5 竣事语

铝型材在现代建筑装潢业中运用甚广。经由过程阳极氧化和电解着色处置，铝型材皮相可获很多种色彩的锦绣外不雅，具有极强的装潢机能。凭据铝合金镍着色槽工艺条件，对镍着色槽的槽液进行保护，提出了临盆中单镍着色槽电解着黑色经常见故障息争决方式。镍着色槽的保护对铝材的临盆质量有很重要的影响，若何更好地保护好镍着色槽的槽液是浩瀚临盆厂家要存眷的问题，所以我们认为对镍着色槽的槽液进行保护起重要有一整套的、准确的槽液检测方式，特别是对槽液杂质离子的节制和氧化后三道水洗槽水质及pH的节制；其次是对槽液浓度及pH的节制。

另外，在历久临盆黑料的条件下，并连结黑料的不变性，还需靠日常平凡经验的堆集和在临盆实践中络续索求，和着色槽液中常呈现的故障现象、缘由和处置方式都要有所熟习，如许才能保护好着色槽的正常工作。