阐发全主动 立式线单镍盐接连性年夜 批量出产黑色铝型材

珍珠黑色铝型材出产进程 的原始材料为挤压后经人工时效处置后的铝型材，在预处置采取 AC酸性脱脂剂脱脂、碱洗、硫酸中和。铝型材氧化着色处置，采取 硫酸阳极氧化及单镍盐电解着色。其出产工艺流程如图1所示。

摘要：本文对铝合金型材在全主动 立式线单镍盐出产黑色料的这一手艺 困难 进行研究，同时介绍了单镍盐电解着色机理和对电解着色槽液的经管保护 ，经由过程 理论阐发和现场实践相连系 ，提出全主动 立式线单镍盐若何 可持续性、年夜 批量出产黑色料。

单镍盐注化法着色工艺槽液经管规范、不乱 ，经由过程 特殊的正电压和负电压波形的调剂 ，使镍离子在阳极氧化膜孔底部平均 地电解析出，从而获得 不乱 平均 的着色，具有着色色调不乱 、再现性好、平均 性好、型材耐候性好等特点。着纯黑色料的时候 为6分钟摆布，比其它传统着色工艺要削减 50%以上时候 ，有用 地提高出产效力 ，且镍离子可收受接管 再使用，到达 节能减排的感化 。

1　媒介

　　在建筑铝型材阳极氧化出产中，电解着色老是 处于手艺 焦点 的地位。90年月 我国为了顺应 年夜 批量不乱 出产，特殊是出产淡色 系的主要 ，引进了（年产30000吨以上）的单镍盐立式出产线，颠末二十多年的成长 ，整体 手艺 程度 宁 产物 质量有了很年夜 的提高，但对 出产深色系的品种，还存在不不乱 性[1]。成长 到今天，铝型材阳极氧化电解着色手艺 已 处于焦点 手艺 地位[2]，铝型材电解着色手艺 程度 的凹凸 代表着一个铝型材企业外观处置手艺 程度 的地位，决议着铝型材企业产物 的竞争力，本文针对今朝 铝型材行业中全主动 立式线单镍盐出产黑色料存在的困难 ，经由过程 理论阐发和现场实践相连系 进行研究，提出全主动 立式线单镍盐若何 可持续性、年夜 批量出产黑色料。

2　单镍盐电解着色机理

　　电解着色是经由过程 着色液的金属离子在阳极氧化膜微孔内的反对 层外观上发生还原回响反映 ，将金属离子沉积在氧化膜孔的底部 (如图1)，对光的散射效应而获得分歧 色彩 。国表里 年夜 量研究报导 指出，岂论 何种金属盐的电解着色膜，阳极氧化膜中的沉积物既有晶态的金属离子，也有非晶态的金属氧化物或氢氧化物存在；各着色液的着色膜色调分歧 可能与析出颗粒的尺寸和散布 有关；色彩 深浅分歧 ，则是与氧化膜的厚度、沉积颗粒的数目 有关[3]。

图1　铝合金电解着色示意图

　　单镍盐电解着色根基 进程 由3个步调 构成 ：1)Ni2+和H+等回响反映 物离子向反对 层外观四周 传递；2) Ni2+在反对 层与着色液界面间获得电子，H+穿入反对 层，在基体与反对 层界面间获得电子；3)析出金属和生成氢气。Ni2+在阴极的还原沉积回响反映 ：Ni2++2e→Ni；与此同时氢离子在阴极的放电回响反映 发生 氢气：2H++2e→H2。

3　着色槽液的经管

　　3.1　成份 的经管[4]

　　凭据 铝合金阳极氧化出产工艺(如图2)，在出产必然 量的铝材后，要对镍着色槽液成份进行阐发。槽液的构成 主要由硫酸镍和硼酸，硫酸镍浓度高达140～155g/L，硼酸则保持 在35～50 g/L之间。但是 出产进程 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 出产正常也要实时 弥补硫酸镍或硼酸，不然 年夜 量出产黑料时，轻易 使产物 着色呈现质量问题。

　　只有将槽液成份 的浓度长时间 保持 在正常的规模内进行出产，才能更好地保护 好槽液，出产出质量良好的铝材产物 。

图2　电泳珍珠黑工艺流程图

　　3.2　槽液温度的节制

　　温度对着色速度的影响很年夜 [5] ，在必然 规模（23±3℃）内升高温度会加速 着色速度，温渡过 高或太低 都邑 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 着色膜分裂、剥落[6]。

　　3.3　槽液pH和杂质离子的节制 [1]

　　槽液的经管经由过程 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，一般着色槽液的PH节制 在3.5～4.5之间，槽液pH低，着色速度慢，如pH

　　采取 RO反渗入渗出 道理 和方式 进行收受接管 硫酸镍，再加以使用。如许 收受接管 反复 使用，既下降 硫酸镍的损耗又削减 情况 污染。表1所列该工艺要求各类 杂质的允许 值[1]：

表1　直流镍盐着色的杂质允许 值（单元 ：ug.g-1）

　　3.4　着色前水洗对着色的影响[4]

　　着色前水洗没有清洗清洁 膜孔中残余 的硫酸，轻易 致使 色彩 不不乱 、上色坚苦。必需 严酷节制 阳极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 ，要将其即刻放进着色槽着色。如未能即刻进入着色槽，应浸泡在干净 的纯水中，避免被空气中的氧气氧化。

4　着色电压和时候 的节制

　　4.1　经由过程 调理 着色电压和时候 ，加速 镍离子的沉积速度 ，以到达 出产黑色料的目标 。

　　4.2　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3所示的波形。

图3　铝合金阳极氧化电解着色尺度 波形图

　　经由过程 改变着色波形，加年夜 镍离子电泳能力，下降 槽液电阻，Ni2＋沉积速度加速 ，使Ni2＋沉积到氧化膜膜孔底部。

　　4.3　凭据 分歧 的色彩 深浅，调理 分歧 的电压、时候 、波形，来出产分歧 的品种，一般喷鼻 槟料的着色时候 为1分钟摆布，黑色料的时候 为6分钟摆布。

5　现场出产实践

　　凭据 电解着色的机理，单镍盐着色槽槽液的保护 经管，着色工艺参数的改良，经由过程 理论阐发和现场实践相连系 ，霸占 了全主动 立式线单镍盐出产黑色料的这一困难 ，实现了可持续性、年夜 批量出产黑色料目标 ，且黑色料制品 率高达99.7%，到达 公司黑色料制品 率汗青 性的冲破 。

6　竣事 语

　　全主动 立式线单镍盐出产黑色料的不乱 性是今朝 工业上出产的手艺 困难 ，也是浩瀚 出产厂家要存眷 的问题，所以我们认为经由过程 对单镍盐着色槽的槽液的保护 经管，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 ；其次是对着色槽槽液浓度及pH的节制 。经由过程 调理 着色电压、时候 、波形的节制 ，可以保持 年夜 批量出产黑色料的不乱 性。

　　另外 ，在长时间 出产黑料的条件 下，并连结 黑料的不乱 性，还需靠日常平凡 经验的积聚 和在出产实践中赓续 索求 ，和 各工艺参数对着色的影响及发生问题后的处置方式 都要有所熟习 ，如许 才能保护 好着色槽，以包管 出产的不乱 性。

要害 词：铝型材；铝材着色；黑色铝材；黑色批量出产；铝材着色