混酸法瓷质阳极氧化工艺的应用

1　前言

　　瓷质阳极氧化是在铝或铝合金的表面，获得光滑的类似于搪瓷般的不透明膜的过程。膜的颜色一般为乳白色，在经过着色工序后可着上各种色泽。瓷质氧化膜具有良好的装饰性、耐蚀性和电绝缘性，因此，广泛应用于家用电器、仪器仪表和日用品[1]。但是，在工业生产中，仅能生成白色膜是不能满足实际需求的，后续的着色(不论是化学着色还是电解着色)必须有单独的工序、设备和操作人员，因而提高了生产成本，如何才能用一步法获得某种色泽的瓷质氧化膜是许多生产厂家都十分关注的。本文在查阅了近年来的有关文献，把氧化与着色相结合，在大量配方筛选的基础上开发出了一种一步法获得淡黄色瓷质氧化膜的工艺，省去了着色工序，明显地降低生产成本，获得了工业应用。

2　瓷质阳极氧化工艺

　　2.1　工艺流程
　　铝材→化学除油→水洗→化学抛光→水洗→瓷质阳极氧化→水洗→封闭→晾干
　　2.2　化学除油
　　采用自制的化学除油溶液:

　　除油温度应在60～80℃，除净以水洗后铝材表面无水成股流下，水膜均匀覆盖在表面为准，时间一般应在5～10s。
　　2.3　化学抛光
　　采用自制的化学抛光液，应注意化学抛光的温度和时间，防止过腐蚀。温度在85～90℃，时间约为10s。
　　2.4　瓷质阳极氧化

　　其中:添加剂由几种多羟基酸和某种金属盐复配而成。
　　2.5　封闭
　　用沸水封闭约15min或重铬酸钾溶液封闭约10min。重铬酸钾还有增强黄色色泽和提高耐蚀性的作用。
　　2.6　工艺条件分析
　　2.6.1　电压和电流
　　电压和电流密度太小，着色性能差，甚至完全不能着色；电压和电流密度太大，膜层色调发暗，光泽度不好。因此，电压、电流密度应控制在工艺规范中，最佳电压在35V，电流密度1A/dm2。
　　2.6.2　SnSO4的用量
　　SnSO4的用量是本工艺中的关键条件，应控制SnSO4的含量在1.0g/L左右，如要求色泽较深，可适当增加用量。
　　2.6.3　添加剂的用量
　　添加剂由几种多羟基羧酸和某种金属盐复配而成，能明显提高氧化膜的瓷质感，改善氧化膜的色泽，同时提高着色速率。添加剂的用量过低，氧化膜发暗，光泽不好；然而，添加剂的用量超过5g/L，光泽度的提高效果已不显著，而成本却上升了。因此，添加剂用量应控制在3～5g/L为好。

3　结论

　　(1)本瓷质氧化工艺通过SnSO4和添加剂的加入，一步法获得了淡黄色的瓷质氧化膜层，降低了生产成本。
　　(2)本工艺不需机械抛光，只进行化学抛光即可达到光泽度的要求。
　　(3)本工艺氧化膜的各项指标，如外观、耐蚀性能、耐磨性能等均可达到国家标准，因此适用于家用电器、仪器仪表和日用品的表面装饰。