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铝型材化学黑化处理


这是一种通过化学处理就能使铝型材表面形成黑色膜层的方法,其加工过程由三部分组成,一是对铝型材的除油、碱蚀等前处理;二是进行化学黑色膜的制备;三是对膜层进行后处理,以提高膜层耐蚀性能;在此只介绍后两步的工艺配方及操作条件;在此需要说明一点,铝型材化学黑化处理只适于不能采用电解处理着色的铝型材,因为化学黑化不管是加工成本还是工艺管理难度都比电解处理后着色要高得多;

 

1. 铝型材表面黑色膜的制备

这是一种由氯化镍、氯化铵、硫氰酸钾组成的发黑溶液,其工艺配方及操作条件见下表;


铝型材化学黑化处理-艾普斯(天津)工业组装技术有限买球哪个平台最好用
溶液成分
材料名称
化学式
含量(g/L)
配方1
配方2
氯化镍
NiCl2·6H2O
35~150
80
氯化铵
NH4Cl
8~30
25
硫氰酸钾
KSCN
5~20
10
三氯化铝
AlCl3
0.5~2
2
钼酸铵
(NH4)6Mo7O24·4H2O
10
操作条件
pH值
3~4
3~4
温度/℃
50~80
50~60
时间/min
1~80
1~10

表中氯化铵是黑色膜形成的关键成分,其浓度范围在8~30g/L,当氯化铵浓度过低时,会使新配的溶液迅速失效,并难以在铝型材表面获得黑色膜层;当氯化铵浓度过高时,在铝型材表面会浸出灰色的沉积层,干燥后会出现白色盐霜,且难以用后处理方法除去;

 

合适的氯化镍浓度也是黑色黑色膜形成的重要因素,但浓度范围比氯化铵宽得多;当氯化镍浓度在35~150g/L的范围内时,只要氯化铵浓度在工艺控制范围内,均可获得良好的黑色膜层;当氯化镍含量低于下限时,黑色膜层不均匀甚至不能形成黑色膜层;当氯化镍浓度高于上限时,则铝型材表面会有镍的析出而呈现灰色;

 

溶液中硫氰酸钾在5~20g/L的浓度范围内都可以获得良好的黑色膜层,当硫氰酸钾浓度过低时获得的黑色膜层均匀性差,当硫氰酸钾浓度过高时,会加速反应的进行,这时可适当缩短处理时间;

 

表中氯化铝并非必要成分,由于新配的溶液pH值较高,开始使用的一段时间膜层质量不稳定,使用一段时间后pH值会下降到3~4,并维持在这一范围;而新配液中氯化铝的加入就是为了降低其pH值,这样的话,对于新配液就不需要通过试用一段时间来降低pH值;

 

处理温度在50~90℃的范围内都能获得良好的黑色膜层,温度高,反应速度快,可缩短处理时间,温度低则需延长处理时间,但过低的温度会使黑色膜层不均匀;

 

处理时间是很关键的,时间短,黑色膜层不均匀,时间过长所获得的膜层外观呈灰色;具体时间根据溶液浓度及温度的不同而异;

 

2. 黑色膜的后处理

按上述方法所获得的黑色膜层干燥后会出现一层盐霜,使得经黑色处理的铝型材表面呈灰色而影响其外观效果,为了防止这一现象的发生,可将发黑处理后的铝型材进行后处理,其后处理工艺配方及操作条件见下表;

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溶液成分
材料名称
化学式
含量/(g/L)
配方1
配方2
重铬酸钾
K2Cr2O7
15~25
硝酸(68%)
HNO3
5~15m/L
硝酸钾
KNO3
25~50
操作条件
温度/℃
25~50
25~35
时间/min
2~5
1~5


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