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2019

07-18


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铝及铝合金电解着金黄色工艺

  彭明铝及铝合金电解着金黄色工艺具有有机染色无法比拟的耐蚀、耐晒、耐磨、耐热、经久不变色的特点,我公司生产的ADL―DJ金黄色电解着色剂已广泛应用于铝材及铝制品表面的装饰、防护处理。

  在铝材及铝制品进行阳极氧化后使用该电解着色剂及其工艺可获得14~24K仿金色泽,色彩纯正、华贵艳丽。

  使用该着色剂配制的槽液易维护、寿命长、抗杂质能力强、可调性好。

  1工艺规范名称单位范围最佳值篼锰酸钾温度交流电压时间对极石墨或不锈钢2槽液配制:1、在着色槽中注入计算总体积1/2的去离子水(或蒸馏水)。

  2、把计算量的硫酸缓缓加人槽中并搅拌。

  3、此时取槽液分别加人计算量的高锰酸钾及ADL―DJ搅拌溶解后倾入槽中。

  4、注人去离子水(或蒸馏水)至总体积,搅拌均匀,即可使用。

  3工艺务成分的作用1、高锰酸钾——着色主盐,其浓度对着色有较大影响,用正交设计优选,其最佳浓度10克茂。在硫酸和ADj―qj不变时,其浓度与着色调及均度关系如下表(供):由表可知,随主盐浓度升高色调加深,而阴极峰值电流则降低。这是由于浓度升篼,篼锰酸盐还原反应加快,色素体以氧化物形式沉积于膜孔内壁上,增加了膜电阻,导致电流随浓度升篼而降低,着金黄最佳浓度为7~12克/|.当浓度太篼时,带负电荷的篼锰酸根受阴极排斥力大,难以吸附,反而色调变浅。浓度太篼,带出损失严重亦不经济。

  KMn04浓度的影响(10V,3分钟)3分钟时明极峰值电流(A/dm2)试片色调表观米黄色均匀浅金黄均金黄均金黄均匀金黄略浅均金黄略浅均匀2、硫酸――起导电和促进着色反应等作用。正交设计优选结果为30克/升,其影响的结果见表:5~15克茂时着色膜仍不均,硫酸在20~35克/(范围内变化,着色正常,阴极反应电流趋于稳定。当硫酸含量过高时,会导致锰盐的还原速度增快,形成二氧化锰沉积物。

  ADJ-DJ―在锰盐液中起提篼着色速度和防止膜层剥落等作用。在其他条件下变时,作用及影响见表:由表可知,从色调和均匀性看10克/升即可;从对着色电压范围的影响看,无ADJ―DJ时,电压在16伏以上,膜层易剥落,这是由于氢的竞争还原,引起阻挡层的微观破损所致。当ADJ―Dj达到20克/升以上时,着色电压28伏才发现膜层剥落,这可能是由于添加剂抑制了氢气的生成量,同时使氢气泡变细之故。

  HbSQ浓度的影响(10V,3分钟)3分钟时阴极峰值电流密度(A/dmz)色调表观无色附着锰盐铟粒浅金色不均匀,附着锰盐金黄不均匀,有少许猛盐附着金黄较均金黄均匀金黄均匀金黄均金黄均匀ADJ―DJ对锰盐着色的影响(10V,3分钟)3分钟时阴极峰值电流密度(A/dmz)色调表观浅金色不均匀金黄不均匀金黄均匀金黄均匀金黄均金黄均匀4工艺参数的影响1、着色电压和电流一镜盐着色电压、电流及色调的关系见表:锰盐着色电压、电流和色调的关系着色电压3分钟阴极螓值电流色调表观无色浅金色均浅金色均匀金黄色均匀金黄色均匀金黄色均匀金黄色均匀金色渐浅不均匀结果表明,3~4伏时无阴极反应电流,故无色;5 ~6伏时电流极小,得淡金色:7~13伏时得到色调均匀的金黄色;高于14伏时虽电流升高,色调反而变浅,这是由于电场排斥力增强和大量析氢仿碍带负电荷的篼锰酸根离子的吸附和还原之故,由此继续升高电压只能得浅金黄色。锰盐最好着色电压范围是812伏,以10伏最佳。

  2、着色液温度的影响一钱盐可在10~61C下进行着色。随温度升高,溶液电导提高,反应电流增大,色调加深。温度试验结果见表。尽管提高温度可提篼着色速度,但同时也加快了高锰酸钾的自催化氧化还原反应,故宜在20~301C下使用。

  猛盐着色温度对色调的影响(10V,3分)着色液温度(T色调浅金黄金黄3、着色时间般电解着色都是固定电压,改变着色时间,以便获得某一重现性好的着色膜。

  在锰盐中着金黄色的试验结果见表。结果表明:在8~12伏内着色1~5分钟均可获得18K金相似的色调。锰盐着色的色调十分稳定,即达一定的色调后,继续延长着色时间色调基本不变。这与锰盐着色的色素体是锰的氧化物,而且是沉着在整个膜壁上有关,当还原产物覆盖到一定厚度之后,延长时间则不再增厚,电流则完全用于析氧或篼锰酸盐的电催化还原。工艺试验表明,在10伏下着色3分钟,其色调最好。

  着色电压和时间对色调影响着色电压(V)着色时间(分)与标准金色板相比与18K金板相似同上10伏者稍浅些4、着色的对极和极距一续盐着色可用不锈钢和石墨作对极,不锈钢最好用最耐硫酸腐蚀的牌号,防止腐蚀出来的铁等金属加速锰盐的还原消耗。石墨是最可靠的对极,要用篼密度的石墨板或棒,结构疏松的石墨会由于气体的冲击造成碳素污染着色液。

  对极要呈栅栏式排布,总面积至少等于最大的着色总面积。极间距离不小于200~250mm. 5、关于篼锰酸钾的稳定性问题――高锰酸盐具有较篼的电负性,在强酸性溶液中会缓慢地分解。

  有一定的杂质,如氧化锰或氢氧化锰,这些杂质会加剧篼锰酸盐的分解,例如篼锰酸盐与二价锰发生自身氧化还原反应,析出MnO:。

  篼锰酸钾的氧化性随酸度升篼而增强,其自然分解能力亦与酸浓度有关,故选择酸浓度时要考虑着色的要求,又要防止酸太篼增加其自然分解消耗。

  在盛夏室温平均在30C左右的室内放置一个月,试验酸度对自然消耗的影响,结果见表。

  高锰酸钾消耗与酸度的关系编号原始浓度原始浓度(g/L)静止一个月分析结果出现沉淀时间(天)30天无沉淀3天出现沉淀2天出现沉淀半天出现沉淀由表可知随着色液酸度升高,锰盐消耗速度与硫酸浓度成线性关系;氧化还原反应亦消耗硫酸,其消耗速度变随酸浓度升篼而提高,故锰盐着色宜连续生产,间歇式会增加成本。

  6、杂质的影响――S盐着色有害杂质是Fe2+、Cl,和有机物,这些物质都可看作还原剂,与高锰酸盐反应的械金属和碱土金属则无害。为此配制溶液要用去离子水。

  五、着色膜的的物理化学性能对锰盐着色膜进行大气腐蚀、中性盐雾试验、腐蚀儋试验、耐热、耐磨、耐紫外线照射、5%盐水浸溃等试验,结果见表:\验项目腐蚀试验耐紫外线耐热试验酎磨性试验(次米)大气暴露六个月后中性盐雾试验(四周期)腐蚀裔试验(周期)5%Nacl容液浸66天锰盐膜无明显变化无腐蚀产物,色泽无变化,评为良好9级若干小点300h后略变浅,自后无变色由金黄褪至米黄结果表明:1、金黄色着色膜的耐蚀性能优良,与青铜系着色膜相同,可用于建筑铝材装饰。2、紫外线照射700小时,每天14小时,历时50天,锰盐着色膜前半段时间发现略有变浅,以后不再变化。3、经2001C和400X:耐热试验表明,锰盐着色膜略差,这是因为锰盐着色是以金属化合物形态吸着于膜表和膜壁,它容易受热分解飞溅(表层),故出现褪色现象。耐湿不是主要指标,不影响其使用。4、着色膜的耐磨性良好。

  6槽液维护:1、在使用a程中,锰盐在酸性溶液中会有自催化分解的倾向,并随酸度增篼而加剧,形成二氧化锰沉积物,但它不影响着色液的使用,定期清除即可。

  2、生产过程中,着色一平方米铝材约消耗高锰酸钾3g/l,硫酸7g/l左右,吨型材(按350~400m2计)消耗ADL-DJ约1.52Kg,可按此数据补充添加。

  3、经常性分析槽液成分并及时调整,做到勤加少加,经常检对极以防极板腐蚀而损害槽液。

  7槽液分析:10ml,H3P4lml,用0.1M标准硫酸亚铁铵溶液滴至紫红色刚消失为终点。则:取lml着色液于100ml容量瓶中,稀至刻度,再从此100ml容量瓶中取lml,稀至100ml后,用PH计测其PH值,最后换算成H2S04的含量(g/1)。

  例:(1)用上述分析方法测PH=4. =5.65从对数表中得0.65的反对数为4.47所以〔H+〕= 4.47X1(5M但因该值是稀释后=21.9(2)当H2S04是30(g/l)时,用上述方式分析后的PH值为多少,铝上一次浸锌工艺的开发哈尔滨工业大学电化学教研室哈尔滨(150001)广州二轻工业研究所广州(510170)李宁黎德育袁国伟梁国柱张王林异的电镀镍层。该溶液的工作温度为0~41C,度低于20t:时,浸锌的时间应在30sec以上,度高于30X:时,浸锌的时间要小于30sec.最佳工作温度范围为20~30X:。当度与时间参数适当时,可在静止、机械搅拌、超声搅拌的情况下均获得结合力优异的镀层。并在250C的热震实验中发现,基体与镍镀层之间的结合力能够得到一定程度提高,因而认为热震实验不适合用来表征铝上电镀镍层的结合力……219.

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