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鋁合金型材的陽極氧化著色技術的發展趨勢
艾普斯 丨 2017.07.25 丨 1805
陽極氧化工著色工藝是世界上應用最早、最廣泛的鋁型材表面處理技術,特別是對于建筑鋁合金型材來說,該工藝長期以來幾乎獨霸天下,主要原因是它本身有一系列的優越性,而且工藝已臻成熟,工藝裝備和操作程序都已經具備相當高的水平,而且隨著科技進步、國民經濟的發展及市場需求,研發了諸如寬溫快速陽極氧化技術;硼酸-硫酸陽極氧化技術;鉻酸高電壓陽極氧化技術;硫酸硬質陽極氧化技術;混合酸常溫硬質陽極氧化技術;脈沖陽極氧化技術;低壓硬質陽極氧化技術;陽極電解著色技術;各種特殊色彩著色技術;新型封孔技術;微弧陽極氧化技術;微弧氧化自潤滑陶瓷覆層技術等。因此,該工藝到目前仍有較強的生命力。但是,隨著科技的快速進步,國民經濟的高速發展及人民生活水平的日益提高,特別是環保的要求及成本的嚴格控制,近幾十年來,各種新型的鋁型材表面處理技術和工藝大量涌現,鋁型材陽極氧化著色工藝遇到了強有力的對手,其市場份額近幾年來有明顯下降的趨勢。2007年,我國建筑鋁型材市場中,陽極氧化著色技術與靜電粉末技術有評分秋色之勢。為了保持和鞏固其優勢地位,鋁及鋁型材陽極氧化技術以提高氧化速度和硬度為發展方向。為提高氧化速度和綜合性能建議采用帶有脈沖波的EOE-88系列脈沖電源,其輸出電壓和電流中脈沖成分豐富,相當于每秒有300個小脈沖波疊加在直流波上,成膜速度快。對于厚膜氧化,可采用頻率為3-13.3Hz的快“脈沖”電源,充分發揮節電、提高速度和硬度的優勢。這種電源在氧化膜為12μm以下時優點不明顯。
復合陽極氧化作為一種新型的陽極氧化技術,分別在硫酸、草酸和磷酸三鈉電解液中添加如Fe3O4、CrO2、TiO2等磁性粉體,AI2O3、SiC、SiN等超硬粉體和石墨等導電性粉體,使其懸浮于電解液中進行陽極氧化。該工藝具有操作容易、設備簡單、成本低等優點,與常規陽極氧化比較,其氧化速度、操作溫度上限和膜層性能有顯著提高。日本的吉村長藏等首先進行了這方面的研究,結果表明:有的粉體可提高膜層硬度,有的粉體可降低氧化槽壓,有的粉體則可以增加膜層厚度。新近的研究結果表明:AI2O3粉體可使鋁在H3PO4溶液中的氧化膜的硬度和耐腐蝕性提高一倍以上,因而具有廣闊的研發前途。
添加劑的研究目前十分活躍,添加劑品種繁多,作用機理也不盡相同,添加劑的有效作用使其具有巨大的市場潛力。
綜上所述,鋁及鋁型材陽極氧化出現了許多新工藝,新技術,但也受到各種表面處理方法的挑戰,預計在未來10年內,陽極氧化技術仍將是主要的表面處理方法,但其工藝技術要不斷提高才能長期占主導地位。
復合陽極氧化作為一種新型的陽極氧化技術,分別在硫酸、草酸和磷酸三鈉電解液中添加如Fe3O4、CrO2、TiO2等磁性粉體,AI2O3、SiC、SiN等超硬粉體和石墨等導電性粉體,使其懸浮于電解液中進行陽極氧化。該工藝具有操作容易、設備簡單、成本低等優點,與常規陽極氧化比較,其氧化速度、操作溫度上限和膜層性能有顯著提高。日本的吉村長藏等首先進行了這方面的研究,結果表明:有的粉體可提高膜層硬度,有的粉體可降低氧化槽壓,有的粉體則可以增加膜層厚度。新近的研究結果表明:AI2O3粉體可使鋁在H3PO4溶液中的氧化膜的硬度和耐腐蝕性提高一倍以上,因而具有廣闊的研發前途。
添加劑的研究目前十分活躍,添加劑品種繁多,作用機理也不盡相同,添加劑的有效作用使其具有巨大的市場潛力。
綜上所述,鋁及鋁型材陽極氧化出現了許多新工藝,新技術,但也受到各種表面處理方法的挑戰,預計在未來10年內,陽極氧化技術仍將是主要的表面處理方法,但其工藝技術要不斷提高才能長期占主導地位。