碱性铬酸盐溶液含有铬酸盐,其反应机理主要有两种理论,M.Schenk理论和Helling理论。M.Schenk理论认为铬酸盐在铝表面进行二次反应,反应式如下
这个过程是二次的,而铬酸盐并非主要反应的氧化剂(80℃时,铝在纯水中可生成氧化膜,膜的成分为Al2O3·3H2O)。
Helling理论认为,当碳酸钠存在于溶液中时,它和铝起反应形成偏铝酸钠
然后偏铝酸钠部分水解
又因
上述反应实际上会趋于完全。常用的碱性铬酸盐溶液氧化处理工艺见表3⁃39。
表3⁃39 碱性铬酸盐溶液氧化处理工艺
(www.daowen.com)
上述配方溶液具有碱性,对工件有相当的润湿作用,即使工件有少量未除净的油污,也能获得合格的氧化膜。小型工件可将之置于篮中,并于槽液中振荡。控制槽液的温度很重要,它决定了氧化膜的厚度、操作时间和膜层质量。如果温度太低,膜层将不均匀,如果温度太高,将引起表面粗化、疏松和附着力低下,并有绿色薄层出现。所以必须严格控制操作温度。
为了保证溶液中铝离子的平衡,可以在新配制的溶液中,适当添加少量的铝屑来调整溶液。溶液使用时间过长,氧化能力减弱时,可适当提高溶液温度或延长处理时间。
氧化后的工件要立即用流动冷水洗涤干净,然后再进行钝化处理。钝化处理的目的是使氧化膜稳定及氧化膜空隙间的金属变钝,同时中和掉氧化膜的部分碱性,进一步提高工件的防锈能力。钝化溶液为20g/L的铬酸酐,在室温下处理5~15s,然后用流动水洗净。在50℃的温度烘干水分,注意烘干温度不能太高,否则会降低氧化膜的耐蚀性。
需要涂漆的工件,经检验合格后应立即送喷涂,氧化和喷涂的时间间隔不宜过长,否则会影响油漆和工件表面的结合力。以上溶液配方所获得的氧化膜,质软、疏松、易破损,因此搬运工件时要注意保护氧化膜。
纯铝MBV氧化膜微光亮和微灰色,含镁量越高氧化膜的颜色愈浅,甚至成为无色透明膜。含硅、铜铝合金可获得黑灰色的氧化膜。不同的铝合金化学氧化的时间也不同。各种铝合金的MBV氧化膜厚度与时间关系如图3⁃12所示。合金中的含镁量对膜层厚度也会影响,w(Mg)低于3%时,对膜厚没有影响,但w(Mg)大于3%时,膜厚将随其含量的稍微增加而急剧增加,并达到最大值。
工件经过上述溶液处理之后,如果要进一步改进膜层的化学和力学性能,可以将工件放在水玻璃中进行封闭处理,即将工件浸入在90℃的质量分数为3%~5%硅酸钠溶液中,保持15min,然后洗涤并烘干,作为油漆底层的氧化膜不需要封闭处理。封闭处理的配方见表3⁃40。
图3⁃12 各种铝合金的MBV氧化膜厚度与时间关系
1—Al⁃Cu⁃Mg合金 2—Al⁃Mg⁃Si合金 3—Al⁃Mn合金 4—Al⁃Mg合金 5—Al
表3⁃40 封闭处理配方
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。