小知識(shí)丨無(wú)鎳封孔劑的研制進(jìn)展(下)
封孔后陽(yáng)極氧化膜表面有白膜,適合陽(yáng)極氧化后涂漆前的封孔處理。一篇美國(guó)專利介紹室溫下用氟鋯酸鹽、氟鈦酸鹽封孔,在封孔處理液中添加(NH4)2ZrF6 3.5~7.5g/L,丙二醇和乙二醇的混合物50mL/L,pH值5.3~5.45,溫度 32℃,封孔時(shí)間5~10min,可以獲得外觀極好封孔效果。
安徽的張永光開(kāi)發(fā)以氟鋯酸鉀為主鹽的無(wú)鎳常溫封孔劑,K2ZrF6 封孔液為 1.2g/L,NaF 0.2g/L,pH值5.0~6.5,溫度為25℃,時(shí)間5~10min。槽液中添加少量的F-離子既能穩(wěn)定槽液又能提高封孔度,該工藝不僅能實(shí)現(xiàn)F-離子濃度較低下的封孔而且能夠消除鎳-氟封孔體系陽(yáng)極氧化膜發(fā)綠現(xiàn)象。張永光認(rèn)為:
(1) 氟鋯酸鉀可作為無(wú)鎳封孔劑的主要成分,它起到良好的封孔作用;
?。?)封孔劑、封孔時(shí)間及溫度應(yīng)該控制,浸泡時(shí)間久、溫度過(guò)高會(huì)傷害封孔;
?。?)適當(dāng)提高F-離子濃度既能解決槽液的穩(wěn)定性又能提高封孔質(zhì)量;
?。?)封孔過(guò)程包含膜的溶解反應(yīng),在生成封孔物質(zhì)的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生溶解膜的OH-離子;氟鋯酸鹽封孔體系不僅濃度低(1.0g/L)、速度快無(wú)粉霜等特點(diǎn),而且可以消除鎳-氟封孔體系的綠色表面,其質(zhì)量可以達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO3210 的要求。
氟鈦酸鹽的性質(zhì)和氟鋯酸鹽相似,也可以用來(lái)封孔,氟鈦酸鹽的封孔槽液 pH值比氟鋯酸鹽低,更適合那些氧化后水洗不干凈往后帶酸的氧化線。氟鈦酸鹽溶液的穩(wěn)定性要比氟鋯酸鹽溶液差一些。
綜合各種因素,氟鋯酸鹽、氟鈦酸鹽常溫封孔體系是最有前途的無(wú)鎳常溫封孔體系,有希望替代傳統(tǒng)的有鎳常溫封孔體系,目前已有商品出售。
但是該體系兩大問(wèn)題有待解決,一是封孔后陽(yáng)極氧化膜表面發(fā)白,有時(shí)封孔后不立即產(chǎn)生,而是在數(shù)天后產(chǎn)生,產(chǎn)生后鋁合金表面或是發(fā)白、或是發(fā)黃、或是發(fā)彩,樣子非常難看,有時(shí)鋁材送到客戶手中,一段時(shí)間后問(wèn)題暴露,導(dǎo)致退貨,給廠家?guī)?lái)?yè)p失。
另一問(wèn)題是封閉槽液使用一段事間后,迅速變渾濁,槽液最后變成牛奶色,封孔表面起灰,并且封孔不合格,調(diào)整 pH 值和過(guò)濾都無(wú)法解決,只有廢棄重配封孔槽液。
封孔劑的供應(yīng)商研究了許多辦法解決這兩大難題,到目前為止問(wèn)題仍未完全解決。解決第一個(gè)問(wèn)題最有效的辦法是降低槽液氟鋯酸鹽的濃度,這樣可以把表面發(fā)白問(wèn)題降至最低,對(duì)于外觀要求低鋁材可以接受,但會(huì)犧牲部分封孔質(zhì)量。解決第二個(gè)問(wèn)題最有效的辦法是增加槽液F-離子的添加量,或加其他絡(luò)合劑,但也會(huì)犧牲部分封孔質(zhì)量。
5 結(jié)論
(1)實(shí)現(xiàn)無(wú)鎳常溫封孔,技術(shù)上是可行的,大部分無(wú)鎳常溫封孔工藝都可以通過(guò)現(xiàn)有的封孔質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)無(wú)鎳常溫封孔技術(shù)主要有三大體系,①脂肪酸封孔,②常溫電解封孔,③氟鋯酸鹽、氟鈦酸鹽封孔。
(3) 各無(wú)鎳常溫封孔體系各有特點(diǎn),有優(yōu)點(diǎn),也有缺點(diǎn)。
(4)其中氟鋯酸鹽、氟鈦酸鹽封孔最有可能替代傳統(tǒng)的鎳-氟常溫封孔體系。
(5) 氟鋯酸鹽、氟鈦酸鹽封孔體系有兩大技術(shù)難題尚未完全解決,阻礙了該技術(shù)的推廣應(yīng)用。
本文內(nèi)容轉(zhuǎn)載自鋁合金陽(yáng)極氧化