鋁合金陽極氧化鎳著色槽的工藝手藝保護

1 媒介

電解著色法可以或許提高鋁型材產(chǎn)物的裝潢機能，可自由地取得各類色調(diào)，在鋁型材皮相處置范疇運用普遍。

鎳鹽電解著色法是在必然的電流電壓下，使鎳離子在氧化膜微孔內(nèi)的反對層皮相長進行電化學(xué)還原回響反映，沉積在氧化膜孔的底部，使鋁材皮相顯現(xiàn)出色彩的一種著色方式。它沉積速度遲緩、著色不變，特別在進行淡色調(diào)著色上具有極年夜的優(yōu)勢，可以或許實現(xiàn)主動化臨盆，且可以進行鎳收受接管、勤儉本錢。今朝，鎳鹽著色法運用已極其普遍[1]。

鎳鹽電解著黑色工藝中易呈現(xiàn)端頭發(fā)黃、白點和在臨盆進程中輕易呈現(xiàn)不敷黑或不上色等現(xiàn)象。為此本文經(jīng)由過程準(zhǔn)確檢測硫酸鎳、硼酸的濃度來保護著色槽的正常運作，并對鎳著色呈現(xiàn)的問題進行了剖析。

2 實行

2.1 實行工藝

工業(yè)上一般采取如圖1的臨盆工藝流程，文中的實驗和剖析均按此工藝進行。

圖1 鋁合金陽極氧化電解著色臨盆工藝流程

2.2 鎳著色工藝條件

（1）配方：硫酸鎳 150±5g/l

硼酸 45±3g/l

溫度 25±3℃

pH 4.1±3

（2）采取日本住化法的一種直流Ni鹽著色工藝，其電源波形如圖2所示的波形。

圖2 鋁合金陽極氧化電解著色尺度波形圖

2.3 硫酸鎳、硼酸的剖析測定

2.3.1 硫酸鎳的剖析較量爭論[2]

（1）需用試劑：

氟化鉀；

紫脲酸胺指導(dǎo)劑；

氨－氯化銨緩沖液（pH＝10）；

EDTA尺度溶液（約0.05mol/L）；

氫氧化鈉尺度溶液（約0.01mol/L）；

甘油（丙三醇）夾雜液（60g檸檬酸鈉溶于500mL水中，2g酚酞溶于少許乙醇，歸并兩液，插手60mL甘油，用水稀釋至1000mL）。

（2）剖析步調(diào)：

移取2mL槽液于250ml錐形瓶中，插手1g氟化鉀，搖擺使其消融，加80mL純水，溶液呈混濁。插手10mL氨－氯化銨緩沖液（pH=10）及約0.1g紫脲酸胺指導(dǎo)劑。用經(jīng)標(biāo)定的約c（EDTA）＝0.05mol/L的EDTA尺度溶液滴定至試液由黃色變成紫紅色即為終點，讀作廢耗EDTA尺度溶液的體積（V1）。

（3）硫酸鎳含量可按以下公式較量爭論：

硫酸鎳濃度（g/l）＝14.03×V1×c（EDTA）（g/L）

式中，c（EDTA）為EDTA尺度溶液的物資的量的濃度。

2.3.2 硼酸的剖析較量爭論[3]

硼酸含量剖析步調(diào)：

（1）取槽液25ml，置于燒杯內(nèi)，加蒸餾水100ml，混勻；

（2）加甲基紅指導(dǎo)劑1～2滴，用0.1N的氫氧化鈉尺度溶液中和至紅色消掉；

（3）插手少許濾紙漿，混勻，加熱至沸騰，溫?zé)?h后，稀釋到250ml；

（4）用3～5張定量濾紙和干漏過濾于燒杯內(nèi)，并取濾液50ml，置于500ml的滴定燒杯內(nèi)，滴加0.1N的氫氧化鈉溶液2滴，使pH約為10；

（5）蒸干除氨后，加蒸溜水100ml，加熱至沸騰，取下，冷卻后插手1滴甲基紅指導(dǎo)劑；

（6）用0.1N的硫酸尺度溶液滴定到呈紅色，再用0.1N的氫氧化鈉尺度溶液滴定到呈現(xiàn)黃色。此時為滴定出發(fā)點；

（7）向溶液中添加甘油10ml或甘露醇1g，酚酞指導(dǎo)劑2ml；

（8）以0.1N的氫氧化鈉尺度溶液滴定到粉紅色，加甘油10ml或甘露醇0.5g。若紅色退除，繼續(xù)滴定到呈現(xiàn)紅色，直至加甘油不褪色為止。

（9）空白實驗時，取蒸餾水100ml、甘油20ml，其他操作與上述不異。

硼酸含量可按以下公式較量爭論：

硼酸（g/l）＝NV×0.0618/C×1000

式中：N－氫氧化鈉尺度溶液濃度/N；

V－滴定耗用的氫氧化鈉尺度溶液/ml；

C－試液量/ml。

3 著色槽的保護

3.1 成份的保護

憑據(jù)鋁合金陽極氧化臨盆工藝(如圖1)，在臨盆必然量的鋁材后，要對鎳著色槽液進行剖析。鎳著色槽液的硫酸鎳濃度高達140～150g/L，硼酸則保持在38～44 g/L之間。但是臨盆進程中我們必需天天檢測槽液成份的濃度，一旦不在正常規(guī)模內(nèi)，即便臨盆正常也要實時增補硫酸鎳或硼酸，不然年夜量臨盆黑料時，輕易使產(chǎn)物著色呈現(xiàn)質(zhì)量問題。

只有將槽液成份的濃度歷久保持在正常的規(guī)模內(nèi)進行臨盆，才能更好地保護好槽液，臨盆出質(zhì)量良好的鋁材產(chǎn)物。

3.2 槽液溫度的節(jié)制

溫度對著色速度的影響很年夜[4]，在必然規(guī)模內(nèi)升高溫度會加速著色速度，溫渡太高或太低城市造成著色不平均，乃至著不上色。另外，溫度偏高，著色膜孔隙多，孔徑年夜，粗拙；太高的溫度還有可能致使著色膜碎裂、剝落[5]。

3.3 槽液雜質(zhì)離子和pH的節(jié)制[2]

槽液的辦理經(jīng)由過程裝備實現(xiàn)，采取離子互換（IR）和吸附手藝除去鈉、鉀、鐵和鋁等雜質(zhì)，并將操作進程中下降的pH值調(diào)理到正常值。采取反滲入（RO）手藝處置清洗水收受接管Ni，既下降硫酸鎳的消費又削減情況污染。表1所列該工藝要求各類雜質(zhì)的允許值：

表1.直流鎳鹽著色的雜質(zhì)允許值

單元：ug.g-1

鋁離子

鈉離子

鉀離子

銨離子

銅離子

氯離子

﹤100

6~10

﹤100

﹤150

﹤20

﹤300

4 電解

4 電解著黑色常見故障及解決方式

4.1 型材端頭發(fā)黃現(xiàn)象

4.1.1 型材上架質(zhì)量的影響

在型材上架的進程中，假如導(dǎo)電桿與型材之間有雜物、導(dǎo)電桿打磨不清潔，緊固欠好，或型材上架的位置欠妥，在氧化的進程中，會造成電擊現(xiàn)象或端頭屏障效應(yīng)，因著色時候?qū)φ臻L，著色后端頭發(fā)黃。

解決舉措：導(dǎo)電桿必需用打磨機或鋼絲刷打磨清潔、無雜物，然后緊固優(yōu)秀；型材接觸面年夜的一面靠導(dǎo)電桿；中和后，氧化前，必需將型材與導(dǎo)電桿緊固。

4.1.2 氧化進程的影響

氧化進程中，電流密渡太高，會造成型材發(fā)燒，特別在端頭，輕易引發(fā)電擊，肉眼難以分辯，著色后，著黑色時候長，會呈現(xiàn)型材端頭發(fā)黃現(xiàn)象。

解決舉措：盡可能采取低電流密度。一般節(jié)制在Ja為120～140 A/m2。

4.2 著色后白點

4.2.1 發(fā)生緣由

（1）堿抽風(fēng)機裝備呈現(xiàn)故障，致使堿霧附在型材皮相，跟著膜剝離發(fā)生黑點狀未著色部份。

（2）氧化后，清洗不清潔，皮相留有殘液。

（3）著色槽內(nèi)含有不溶性雜質(zhì)。

4.2.2 解決方式

(1) 按期搜檢和調(diào)養(yǎng)堿抽風(fēng)裝配，包管堿抽風(fēng)機正常運行；

(2)包管氧化后水洗的水質(zhì)及PH在工藝規(guī)模以內(nèi)，增補用水量，清洗零件皮相除去塵埃。

(3) 對著色液進行過濾，并按期地進行離子互換（IR）和吸附手藝除去鈉、鉀、鐵和鋁等雜質(zhì)。

4.3 著色色差及不敷黑現(xiàn)象

4.3.1 氧化后水洗的影響

氧化后沒有清洗清潔膜孔中殘余的硫酸，致使色彩不不變、上色堅苦。

解決舉措：嚴(yán)酷節(jié)制氧化后三道水洗的水洗時候；包管三道水洗的水質(zhì)及pH；加年夜純水洗的水流輪回量。

另外，水洗完后，型材在空氣中逗留的時候不克不及太長，要將其立時放進著色槽著色。如未能立時進入著色槽，應(yīng)浸泡在干凈的純水中，避免被空氣中的氧氣氧化。

4.3.2 著色槽液pH的影響

不變劑的首要成份為硼酸，它對著色液有緩沖、增進感化。槽液pH低，著色速度慢，如pH

解決舉措：當(dāng)槽液pH太低時，要實時開啟精制裝備，使用離子互換（IR－A）提高pH；當(dāng)槽液pH太高時，要插手試劑硫酸調(diào)劑。

5 竣事語

鋁型材在現(xiàn)代建筑裝潢業(yè)中運用甚廣。經(jīng)由過程陽極氧化和電解著色處置，鋁型材皮相可獲很多種色彩的錦繡外不雅，具有極強的裝潢機能。憑據(jù)鋁合金鎳著色槽工藝條件，對鎳著色槽的槽液進行保護，提出了臨盆中單鎳著色槽電解著黑色經(jīng)常見故障息爭決方式。鎳著色槽的保護對鋁材的臨盆質(zhì)量有很重要的影響，若何更好地保護好鎳著色槽的槽液是浩瀚臨盆廠家要存眷的問題，所以我們認為對鎳著色槽的槽液進行保護起重要有一整套的、準(zhǔn)確的槽液檢測方式，特別是對槽液雜質(zhì)離子的節(jié)制和氧化后三道水洗槽水質(zhì)及pH的節(jié)制；其次是對槽液濃度及pH的節(jié)制。

另外，在歷久臨盆黑料的條件下，并連結(jié)黑料的不變性，還需靠日常平凡經(jīng)驗的堆集和在臨盆實踐中絡(luò)續(xù)索求，和著色槽液中常呈現(xiàn)的故障現(xiàn)象、緣由和處置方式都要有所熟習(xí)，如許才能保護好著色槽的正常工作。