2015年12月7日星期一
電鍍設備電鍍的四種特殊方法
在電路板生產中有四種特殊的電鍍方法,是指排式電鍍設備發色處理、 通孔電鍍、卷輪連動式選擇鍍、刷鍍,本文為大家詳細介紹這四種特殊方法。1、指排式電鍍設備 在電鍍中常常需要將稀有金屬鍍在板邊連接器、板邊突出接點或金手指上以提供較低的接觸電阻和較高的耐磨性,該技術稱為指排式電鍍或突出部分電鍍。 在電鍍中也常將金鍍在內層鍍層為鎳的板邊連陽極處理接器突出觸頭上,金手指或板邊突出部分采用手工或自動電鍍技術,目前接觸插頭或金手指上的鍍金已被鍍鉛、鍍鈕所代替。
2、通孔電鍍 在通孔電鍍中有多種方法可以在基板鑽孔的孔壁上建立一層合乎要求的電鍍層,這在工業應用中稱為孔壁活化。其印制電路商用生產過程需要多個中間貯槽,每個貯槽都有其自身的控制和養護要求。通孔電鍍是鑽孔制作過程的後續必要制作過程,當電鍍鑽頭鑽過銅箔及其下面的基板時,產生的熱量使構成大多數基板基體的絕緣合成樹脂熔化,熔化的樹脂及其他鑽孔碎片堆積在孔洞周圍,塗敷在銅箔中新暴露出的孔壁上。 事實上這對後續的電鍍表面是有害的,熔化的樹脂還會在基板孔壁上殘留下一層熱軸,它對於大多數活化劑都表現出了不良的粘著性,這就需要開發另一種類似去污漬和回蝕化學作用的技術:油墨! 油墨用來在每個通孔內壁上形成高粘著性、高導電性的覆膜,這樣就不必使用多個化學處理過程,僅需一個應用步驟,隨後進行熱固化,就可以在所有的孔壁內側形成連續的覆膜,它不需要進一步處理就可以直接電鍍。這種油墨是鋁表面處理一種基於樹脂的物質,它具有很強烈的粘著性,可以毫不費力的粘接在大多數熱拋光的孔壁上,這樣就消除了回蝕這一步驟。
3、卷輪連動式選擇鍍 電子元器件的引腳和插針,例如連接器、集成電路、晶體管和柔性印制電路等都是采用選擇鍍來獲得良好的接觸電阻和抗腐蝕性的。 這種電鍍方法可以采用手工電鍍生產線,也可以采用自動電鍍設備,單獨的對每一個插針進行選擇鍍非常昂貴,故必須采用批量焊接,在電鍍生產中通常將輾平成所需厚度的金屬箔的兩端進行衝切,采用化學或機械的方法進行清潔,然後有選擇的采用像鎳、金、銀、銠、鈕或錫鎳合金、銅鎳合金、鎳鉛合金等進行連續電鍍硬陽處理。
4、刷鍍 最後一種方法稱為“刷鍍”:它是一種電沉積技術,在電鍍過程中並不是所有的部分均浸沒在電解液中。在這種電鍍技術中,只對有限的區域進行電鍍,而對其余的部分沒有任何影響。
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陽極氧化處理的工藝操作要點
1)硫酸陽極氧化一般選恆流,根據陽極氧電鍍化總面積和電流密度計算出總電流,對有型腔的鋁材,氧化面積應計算大約100~300mm一段的內表面面積。
2)需要電解著色處理的,每一掛料應是一種規格,以避免色差。
3)導電梁與導電座之間接觸良好,接觸溫升小於30℃。
4)單根導電梁,如載流大於8000A時,建議考慮兩端導電。
5)陰極使用極板套氣袋可減少酸氣析陽極處理出,但應加大槽液循環量,最好每小時循環3次以上。槽液循環在槽底使冷酸液均勻輸入槽內。鋁表面處理空氣攪拌可適當降低循環量,但攪拌一定要均勻平穩,以免綁料松動。
6)氧化結束應及時水洗,停電後留在氧化槽時間過長(長於2min),將影響著色與封孔質量。
7)陰極板使用壽命與氧化狀態有關,氧化槽開開停停,陰極板最容易損壞。應及時更換損壞硬陽處理的陰極板,以免陰陽極面積比例失調。
8)陽極氧化電壓上升應取發色處理軟啟動,電壓上升時間一般為10~15s。
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鋁金屬表面處理中,為什麼陽極氧化“備受寵幸”
我們都知道鋁在生活和工業上應用廣泛,而鋁的表面處理方法也是種類繁多,通常有陽極氧化處理、化學轉化處理,微弧氧化處理、電鍍處理、化學鍍處理或表面有機塗裝(噴粉或噴漆)等等。而應用最廣泛的工藝莫過於是陽極氧化處理,那麼為什麼陽極氧化會“備受寵幸”呢?鋁及鋁合金的陽極氧化工藝在工業上有著廣泛的應用,可以用來防止制品的腐蝕或達到防護-裝飾的雙重目的,如用作耐磨層、電絕緣層、噴漆底層和電鍍底層等。下面就由傑昌電鍍廠來介紹一下陽極氧化的各個用途特點。
(1)防止鋁制品的腐蝕
由於陽極氧化所得的膜層本身在大氣中有足夠的穩定性,所以可以利用鋁表面上的氧化膜作為防護層。鋁在鉻酸溶液中進行陽極氧化而得到的氧化膜致密、耐蝕性好;從硫酸溶液中得到的氧化膜的孔隙較前者大,不過其膜層較厚,且吸附能力很強,若經過適當的填充封閉處理,其耐蝕性也是很好的。特別電鍍指出的是,鉻酸陽極氧鋁表面處理化法特別適用於鉚接件和焊接件的陽極氧化處理。
硬陽處理
(2)防護-裝飾制品
對於大多數要求進行表面精飾的鋁及其合金制品,經過化學或電化學拋光後,再用硫酸溶液進行陽極氧化可以得到透明度較高的氧化膜。這種氧化膜可以吸附很多種有機染料和無機染料,從而具有各種鮮艷的色彩。這層彩色膜既是防腐蝕層,又是裝飾層。在一些特殊工藝條件下,還可以獲得外觀與瓷質相似的防護裝飾性的氧化膜。
(3)作為硬質耐磨層
通過對鋁及鋁合金進行硬質陽極氧化,可陽極處理以在其表面獲得厚而硬的Al2O3膜層。這種膜層不僅具有較高的硬度和厚度,而且還有低的粗糙度。在硫酸或草酸溶液中,也可以通過陽極氧化的方法在鋁制品上獲得硬而厚的氧化膜。多孔的厚氧化膜能夠儲備潤滑油,因此它可以有效地應用於摩擦狀態工作的鋁制品,例如汽車及拖拉機的發動機氣缸、活塞等經過陽極氧化後,發色處理可大大提高其耐磨性。
(4)作為電的絕緣層
鋁及鋁合金制品經過陽極氧化後所得到的氧化膜具有較大的電阻,因此它對提高某些制品的電絕緣性有一定的作用,可以用陽極氧化制備電容的介電層,也可以用氧化鋁為其表面制備絕緣層。
(5)作為噴漆的底層
由於陽極氧化膜的多孔性及良好的吸附能力,它可以作為噴漆和其它有機膜的底層,使漆膜和有機膜與制品牢固地結合在一起,從而增加其耐蝕性。
(6)作為電鍍的底層
鋁及鋁合金制品在進行電鍍前,必須事先對其施加底層,而後才能進行電鍍。在基質表面上施加底層的方法很多,除了電鍍鋅、浸鋅、化學鍍鎳之外,陽極氧化處理也是重要方法之一。
相信通過上面的6點大家都應該了解陽極氧化工藝得以廣泛應用的原因,陽極氧化除了在工業上應用廣泛外,其在科技領域也是“備受寵幸”。許多創新的電子設備都應用到陽極氧化。相信在未來,鋁合金陽極氧化工藝將運用到更多的領域。
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2015年11月16日星期一
工藝技術│詳解硫酸銅電鍍工藝
銅既要掩蓋鋼輥的缺陷,又要為下道工序——電雕展示最好的工作面。鍍銅是一個極為復雜的過程,對其控制應極為嚴密,稍有馬虎,就需要耗費大量的時間、人力、物力來糾正所出現的問題。
(一)鍍銅工藝流程金工滾筒→檢陽極處理驗→發配滾筒→滾筒前處理→預鍍鎳→打磨清洗→鍍銅→卸滾筒→交車磨(二)滾筒鍍銅原理鍍銅層呈粉紅色,質柔軟,具有良好的延展性。 鍍銅槽中電解溶液的主要成分是硫酸(H2SO4)和硫酸銅(CuSO4•5H2O)。銅在這種溶液中以銅離子(Cu2+)形式存在。電解銅作為陽極,按半圓弧分布於電解溶液中,並與電源陽極相接。滾筒橫發色處理放在電解槽中,其表面有的是全部浸入電解溶液中,有的是半浸或1/3浸入電解溶液中,它與陰極相接,並以一定轉速旋轉。通電後,陰陽兩極發生化學反應,銅離子帶有正電荷,被陰極吸引,在陰極獲得電子而形成銅原子,並附著在滾筒上,完成電鍍。但事實上,由於某些原因會干擾這種反應過程,正負離子始終不會平衡,所以在實際生產中不容易制得很滿意的電鍍滾筒。針對這種情況,只能盡力做到減少干擾因素,根據本的條件,進行各種器材、工藝的匹配,以制得滿意的電鍍滾筒。
(三)加強導電性管理提高銅層質量,重要的是控制好電流差,保證導電部位干淨和接觸良好,使電流值分布均勻,使滾筒兩端和中間的銅層硬度一致。(四)鍍銅液的主要成分 凹版電鍍采用硫酸鹽鍍銅,鍍液的基礎成分是硫酸銅和硫酸。硫酸銅用來供給鍍液中的銅離子,硫酸則能起到防止銅鹽水解、提高鍍液導電能力和陰極極化的作用。由於鍍液的電流效率高(近於100%),可鍍得較厚的鍍層。當然,要保證各種化學品的純度與穩定。鍍銅液的主要成分如下:1。硫酸銅(CuSO4•5H2O),是藍色晶體,顆粒大小如玉米粒,應盡量無黃色,工業級可用。根據生產條件和不同要求,硫酸銅的含量有的規範為200~250g/L,有的為210~230g/L,有的為180~220g/L。硫酸銅含量低,允許的工作電流密度低,陰極電流電鍍效率低。硫酸銅含量的提高受到其溶解度的限制,並且電鍍中隨硫酸含量的增高,硫酸銅的溶解度相應降低。所以硫酸銅含量必須低於其溶解度,以防止其析出。
2。硫酸(H2SO4),在鍍液中能顯著降低鍍液電阻,防止硫酸銅水解沉澱。其化學反應式如下:CuSO4+2H2OCu(OH)2+H2SO4 若發出像氨水一樣的氣味,則有問題。若槽液濃度不合適,會產生Cu2+,使鍍銅面出現麻點和針眼。 硫酸含量低時,鍍層粗糙,陽極鈍化。增加硫酸含量,能提高均鍍能力,但有些光亮劑易於分解。其含量有的規範為40~60g/L,有的為55~65g/,有鋁表面處理的為60~70g/L。有的把硫酸銅含量控制在180~270g/L,硫酸含量控制在55~65g/L,取得了很好的效果,使銅層達到最佳硬度,並延長了存放期。
3。氯離子(Cl-),通過加入少許鹽酸獲得。氯離子是酸性光亮鍍銅中不可缺少的一種無極陰離子。沒有氯離子便不能獲得理想的光亮銅層,但氯離子含量過高會使鍍硬陽處理銅層產生麻點,並影響光亮度和平整性。應根據添加劑的要求使用,如:美吉諾添加劑為50~60ppm,Hard為50ppm左右,大和G為80~120ppm。
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電鍍廠純水系統反滲透膜的污染原因及清洗方法
當前反滲透膜廣泛應用於電鍍廠純水制作等領域。而膜污染的控制問題是該項技術發展的限制因素之一,化學清洗是控制膜污染的主要方法。有很多文章介紹反滲透膜的污染原因和清洗方法。但在實際操作中,還是需要根據實際情況對清洗工藝和方法進行調整。通過分析某電鍍廠純水系統反滲透膜的污染原因及清洗方法,以達到為純水制作過程中反滲透膜的清洗提供簡單有效的解決方案。
電鍍廠的純水系統一般包括砂濾與活性炭兩級過濾和陰陽樹脂交換及反滲透膜,通過此系統把地表水或者自來水制成電導率≦20us/cm合格的生產用水,例如某純水系統自投入使用至現在己有3年多,使用自來水為進水水源。雖然自來水水質時陽極處理好時壞,因為有良好的預處理系統作為屏障,所以純水系統的運行狀況基本穩定,出水水質能夠達到設計標准。但是近來純水系統運行工況明顯變差,產水水量和水質均下降,各段間壓差也明顯增加,為此廠方對反滲透膜進行化學清洗。但清洗不久後系統產水量隨之下降,出水水質不理想,說明清洗效果並不理想。膜系統經過清洗後性能仍無法得到有效恢復。查閱國內外清洗電鍍技術的有關文獻及膜技術資料,結合工作經驗及純水系統的實際運行情況,設計配制了有效的清洗容液,得到了較好的清洗效果。由於自來水的水量不足,及節約用水費用,廠方增加了反滲透系統的濃水回流比,其直接的結鋁表面處理果是造成系統排污不足,濃縮比過高,這就導致系統過度濃發色處理縮。而過度濃縮會使系統結垢的風險急劇增加,而系統一旦結垢,主要表現為標准透水量下降,脫鹽率降低。即使過度濃縮時間很短,一旦生成碳酸鈣結晶體,也會引起結晶生長擴散!二是阻垢劑的加藥量不足。甚至出現了很長有段時間都沒有投加阻垢劑的情況。藥劑的投加量不足,沒有起到完全的阻垢作用,給系統的運行帶來了污堵,廠方還使用過地表水為進水水源。結合現場的情況及上述污染原因分析,可以知道整個膜系統存在嚴重的結垢、有機物污染、微生物污染、甚至是鐵污染等。因為污染較為嚴重,濾膜的清洗方法分三步:
1)配制2%左右檸檬酸純水溶液,松動污堵物、清洗垢類及松動金屬氧化物。清洗藥液溫度調到40℃左右。pH值控制在3。0~3。5。循環清洗60min,浸泡120min,然後再循環清洗50~60min。清洗後用鈍水衝洗干淨;2)次氯酸鈉殺菌,配置100ppm的次氯酸鈉對系統進硬陽處理行循環殺菌,時間為60min,殺菌後用水衝洗干淨;3)高效清洗劑進行清洗。清洗方案確定後,清洗操作是清洗效果良好的有效保證。在清洗過程中,需要控制清洗液的溫度、pH和清洗流量等參數在清洗方案設計的範圍內。若污染的情況比較嚴重,則可以采取循環清洗、浸泡、再循環清洗的方式,可獲得較好的清洗效果。由於本系統的污染情況較嚴重,所以按照上述的清洗方案進行了多次反復的清洗。清洗後系統的產水由原來的5t/h增加到7。5t/h,系統的跨膜壓差降到正常水平。反滲透系統出水能力明顯提高,各段壓差已經降低,產水水質明顯提高,電導率下降幅度較大。
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鋁材表面陽極氧化著色封孔處理工藝
鋁的陽極氧化膜有大量孔洞,其表面吸附性很強,手觸摸有黏手的感覺。為提高氧化膜的防污染和抗腐蝕性能,封孔是必不可少的步驟。鋁合金鋁材陽極氧化膜的封孔主要有熱封孔和冷封孔兩種,目前我國基本上使用冷封孔。隨著膜厚增加和封孔質量提高。每噸鋁型材的冷封孔劑消耗從0。8~1。2kg增加到1。5~2。0kg。氟化鎳是目前冷封孔劑的主要成分,因此氟化鎳質量決定了冷封孔劑質量。氟化鎳中鐵、鋅、銅等雜質,在新配槽液中影響不明顯,但生產一段時間後,封孔質量就很難保證。
冷封孔的pH值以前認為以5。5~6。5為宜,實際上還應根據冷封孔劑的配方特點確定。新配槽液pH值一般在5。3~7。0都可以成電鍍功,但對於用氟化銨或氟化氫銨調節氟離子的舊槽,由於銨離子的影響,pH值應控制在6。5~7。1最佳。此時封孔硬陽處理速度快,氟消耗少,也不出現“白頭”現像。封孔槽中銨離子比鈉離子不易起粉,但封孔速度較慢。為保證封孔質量,工藝操作要點如發色處理下:
(1)陽極氧化溫度一般小於23℃,溫度過高,冷封孔劑消耗大,表面“發綠”。(2)陽極氧化之後應及時水洗,停留在氧化槽鋁表面處理中會影響以後的封孔。洗不干淨易造成竄液污染,增加封孔槽的氟消耗。(3)脫落在封孔槽中的鋁材和鋁絲應及時取出,不然會加快pH上升和氟的消耗。(4)用氟化銨調氟的封孔槽,每立方米通過20t鋁材後,應倒槽清底一次。(5)用氫氟酸調氟的封孔槽,添加之後應經過5~10min才生產,最好以10%陽極處理稀溶液的形式加入。(6)為提高封孔質量並加快干燥速度,冷封孔後,推薦55±5℃熱水洗10~15min,也稱冷封孔後處理。
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電鍍廢水常用物化處理的方法(三)
當前一般采用物化法處理。處理方法較多,有效的也不少,但可以做到整體達標的並不多。但做的好的也是有的,如,陝西福天寶的DTCR—重金屬離子捕集劑,它通過DTCR與廢水中重金屬離子形成一種大分子的螯合物,然後經過絮凝,可以很好的去除電鍍廢水中的重金屬離子,並達到國家標准。
電鍍和金屬加工業廢水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。污染物經金屬漂洗過程又轉移到漂洗水中。酸洗工序包括將金屬(鋅或銅)先浸在強酸中以去除表面的氧化物,隨後再浸入含強鉻酸的光亮劑中進行增光電鍍處理。該廢水中含有大量的鹽酸和鋅、銅等重金屬離子及有機光亮劑等,毒性較大,有些還含致癌、致畸、致突變的劇毒物質,對人類危害極大。因此,對電鍍廢水必須認真進行回收處理,做到消除或減少其對環境的污染。
電解法:電解法主要是使廢水中的有害物質通過電解過程在陽、陰兩極上分別發生氧化和還原反應,轉化成無害物質;或利用電極氧化和還原產物與廢水中的有害物質發生化學反應,生成不溶於水的沉澱物,然後分離除去或通過電解反應回收金屬。國內在20世紀60年代開始用電解法處理電鍍含鉻廢水,陽極處理70年代末對含銀、銅等廢水進行實驗研究,回收銀、銅等金屬,取得了很好的效果。
電解法處鋁表面處理理電鍍廢水一般用於中、小型廠,硬陽處理其主要特點是不需投加處理藥劑,流程簡單,操作方便,占生產場地少,同時由於回收的金屬純度高,用於回收貴重金屬有很好的經濟效益。但當處理水量較大時,電解法的耗電較大,消耗的鐵極板量也較大,同時分離出來的污泥與化學處理法一樣不易處置,所以已較少采用。
萃取法: 萃取法是利用一種不溶於水而能溶解水中某種物質(稱溶質或萃取物)的溶劑投加入廢水中,使溶質充分溶解在溶劑內,從而從廢水中分離除去或回收某種物質的方法。萃取操作過發色處理程包括混合、分離和回收三個主要工序。
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電鍍廢水常用物化處理的方法(二)
當前一般采用物化法處理。處理方法較多,有效的也不少,但可以做到整體達標的並不多。但做的好的也是有的,如,陝西福天寶的DTCR—重金屬離子捕集劑,它通過DTCR與廢水中重金屬離子形成一種大分子的螯合物,然後經過絮凝,可以很好的去除電鍍廢水中的重金屬離子,並達到國家標准。
電鍍和金屬加工業廢水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。污染物經金屬漂洗過程又轉移到漂洗水中。酸洗工序包括將金屬(鋅或銅)先浸在強酸中以去除表面的氧化物,隨後再浸入含強鉻酸的光亮劑中進行增光處理。該廢水中含有大量的鹽酸和鋅電鍍、銅等重金屬離子及有機光亮劑等,毒性較大,有些還含致癌、致鋁表面處理畸、致突變的劇毒物質,對人類危害極大。因此,對電鍍廢水必須認真進行回收處理,做到消除或減少其對環境的污染。
離子交換法:離子交換法硬陽處理主要是利用離子交換樹脂中的交換離子同電鍍廢水中的某些離子進行交換而將其除去,使廢水得到淨化的方法。
國內用離子交換技術處理電鍍廢水是從20世紀60年代開始進行試驗研究的,到70年代末,因為迫切需要解決環境污發色處理染問題,這一技術得到了很大發展,當前已成為處理電鍍廢水和回收某些金屬的有效手段之一,也是使某些鍍種的電鍍廢水達到閉路循環的一個重要環節。但是采用離子交換法的投資費用很高,系統設計和操作管理較為復雜,一般的中小型企業難以適應,往往由於維修、管理等不善而達不到預期的效果,因此,在推廣應用上受到了一定的限制。
當前,國內對含鉻、含鎳等電鍍廢水采用離子交換法處理較為普遍,在設計、運行和管理上已有較為成熟的經驗。經處陽極處理理後水能達到排放標准,且出水水質較好,一般能循環使用。樹脂交換吸附飽和後的再生洗脫液經電鍍工藝成分調整和淨化後能回用於鍍槽,基本實現閉路循環。另外,離子交換法也可用於處理含銅、含鋅、含金等廢水。
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2015年9月9日星期三
電鍍廢水常用物化處理的方法(三)
當前一般采用物化法處理。處理方法較多,有效的也不少,但可以做到整體達標的並不多。但做的好的也是有的,如,陝西福天寶的DTCR—重金屬離子捕集劑,它通過DTCR與廢水中重金屬離子形成一種大分子的螯合物,然後經過絮凝,可以很好的去除電鍍廢水中的重金屬離子,並達到國家標准。
電鍍和金屬加工業廢水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。污染物經金屬漂洗過程又轉移到漂洗水中。酸洗工序包括將金屬(鋅或銅硬陽處理)先浸在強酸中以去除表面的氧化物,隨後再浸入含強鉻酸的光亮劑中進行增光處理。該廢水中含有大量的鹽酸和鋅、銅等重金屬離子及有機光亮劑等,毒性較大,有些還含致癌、致畸、致突變的劇毒物質,對人類危害極大。因此,對電鍍廢水必須認真進行回收處理,做到消除或減少其對環境的污染。
電解法:電解法主要是使廢水中的有害物質通過陽極處理電解過程在陽、陰兩極上分別發生氧化和還原反應,轉化成無害物質;或利用電極氧化和還原產物與廢水中的有害物質發生化學反應,生成不溶於水的沉澱物,然後分電鍍離除去或通過電解反應回收金屬。國內在20世紀60年代開始用電解法處理電鍍含鉻廢水,70年代末對含銀、銅等廢水進行實驗研究,回收銀、銅等金鋁表面處理屬,取得了很好的效果。
電解法處理電鍍廢水一般用於中、小型廠,其主要特點是不需投加處理藥劑,流程簡單,操作方便,占生產場地少,同時由於回收的金屬純度高,用於回收貴重金屬有很好的經濟效益。但當處理水量較大時,電解法的耗電較大,消耗的鐵極板量也較大,同時分離出來的污泥與化學處理法一樣不易處置,所以已較少采用。
萃取法: 萃取法是利用一種不溶於水而能溶解水中某種物質(稱溶質或萃取物)的溶劑投加入廢水中,使溶質充分溶解在溶劑內,從而從發色處理廢水中分離除去或回收某種物質的方法。萃取操作過程包括混合、分離和回收三個主要工序。
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2015年8月5日星期三
7050鋁合金陽極氧化膜的制備及其顯微組織的研究
Al及其合金表面與氧反應能生成一層氧化膜,這層鈍化膜可以耐大氣腐蝕,但是膜上的氧化鋁為非晶態,且膜表面不均勻、不連續。自從鋁陽極氧化工藝出現後,鋁陽極氧化膜的制備工藝從電解液、外加電源的分類上有很多種,如硫酸法、草酸法、有機酸法和直流法。本文采用先電解拋光處理樣品,然後采用兩種不同混合酸作為電解液,對鋁合金進行恆電壓直流陽極氧化,研究了氧化時間對鋁陽極氧化膜生長厚度的影響,並對氧化膜微觀結構進行了表征,同時分析了一些現像產生的原因。
實驗材料是塊狀鑄態7050鋁合金,其主要化學成分為(質量分數,%):電鍍0。12Si,0。15Fe,2。0~2。6Cu,0。1Mn,1。9~2。6Mg,0。04Cr,5。7~6。7Zn,0。06Ti,0。08~0。1陽極處理5Zr。在塊狀鋁合金上切取10mm×30mm×10mm的金相樣品,依次在不同型號的水磨砂紙上細磨,然後粗拋,用濃度大、粒度較粗的Al2O3粉與水混合的懸浮液做粗拋光劑,拋光機的轉數為400~600r/min,最後做適當的精拋,直至肉眼看不到明顯的劃痕為止。用水衝洗,酒精脫水,吹干備用。在電解拋光前用K鋁表面處理eller試劑(1。0%HF,1。5%HCl,2。5%HNO3和95%水的混合試劑)侵蝕,以顯示變形層。
電解拋光液70%(體積分數)的高氯酸10mL與無水乙醇90mL的混合溶液。溫度80~90℃;電硬陽處理壓14~18V;電流密度0。1A/cm2;拋光時間20s。實驗中以不鏽鋼板作陰極,將7050鋁合金試樣在HBF4水溶液中進行陽極覆膜,電解後試樣用水衝洗,然後在1:1(體積分數)硝酸溶液中清洗表面上的電解產物,最後超聲波清洗,酒精擦干,以備覆膜之用。覆膜所用裝置與電解拋光的相同,電壓15~22V,電流密度0。1A/cm2,室溫,時間5s。制膜液選取了兩種,(1)由成分為HBF4水溶液[5。5gH3BO3加入15mL的(20%~30%)HF,使其充分溶解至清澈的溶液]再兌上500mL蒸餾水而成;(2)95%~98%(體積分數)的硫酸38發色處理mL,85%(體積分數)43mL磷酸,蒸餾水19mL。
根據Al及其合金的極化曲線來調節時間和電流密度,發現低電壓、小的電流密度對電解拋光效果比較好。在一定時間範圍內,陽極氧化膜厚度隨時間的延長而增大。對膜表面進行了XRD成分分析,結果表明,在膜的表層含有非晶態和晶態的Al2O3。
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陽極氧化板
陽極氧化(anodicoxidation),是將金屬或合金的制件作為陽極,采用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態和性能,提高了其耐腐蝕性、增強耐磨能力及硬度,從而保護金屬表面。
怎樣區分陽極氧化:1、陽極氧化抗靜電,電表硬陽處理紅黑兩極輕壓鋁板表面,指針讀數很小甚至為0,仿冒品指針有讀數,表示表面導電,且讀數跳躍不定,表示表面漆膜不均勻;
2、陽極氧化表面後,密度很厚,不吸塵不沾油煙,反復觸摸後不會留有電鍍手印;
3、其他防品在外觀上和進口板非常相似,但是仔細區分,可發現那些材料表面缺乏金屬光澤,摸起來較毛糙,材料陽極處理發白;
鋁合金陽極氧化板材對鋁基材的要求很高,作為陽極氧化鋁的鋁材的純度要求相當高。當然,純度越高的鋁材價格就越高,這也是陽極氧化鋁價格高的鋁表面處理原因之一。所以,市面有許多冒牌的陽極氧化鋁,消發色處理費者要注意識別其真偽。怎樣鑒別其真偽呢?對於一般的消費者來說,有一個簡單易行的辦法,就是看材質表面是否有金屬質感,真正的陽極氧化鋁的氧化膜看上去、摸上去都是同金屬本身形成一體的,沒有人工覆上去的感覺。
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鋁板、鋁塑板和蜂窩板陽極氧化工藝
近年來,在鋁板、鋁塑板和蜂窩板的表面處理技術中,有向鋁表面處理陽極氧化處理技術發展的趨勢。對於鋁板、鋁塑板和蜂窩板的陽極氧化處理,應注意陽陽極處理極氧化膜厚度的均勻性、顏色的均勻性和重現性。而要確保陽極氧化膜厚度的均勻性、顏色的均勻性和重現性,則必須嚴格控制鋁合金的化學成分和陽極氧化的生產工藝。
1、嚴格控制熔鑄生產工藝。鑄錠的化學成分控制範圍必須盡可能的小,而且化學成分必須均勻。另外,熔煉工藝、鑄造工藝和均質化處理工藝必須嚴格執行。
2、選用合適的工裝夾具。裝掛夾具材料必須確保導電性良好,一般選用銅或銅合金夾具。已使用過的專用或通用工夾具如陽極氧化處理時再次使用,必須去除其表面氧化膜層,確保良好接觸。
3、嚴格控制陽極氧化溫度。從陽極氧化成膜機理可知,陽極氧化溫度較低時,形成的氧化膜致密,孔隙率小,隨著陽極氧化溫度的升高,氧化膜逐漸變疏松,孔隙率逐漸變大,膜層的顏色隨溫度升高逐漸變深。因此,陽極氧化溫度是決定氧化膜致電鍍密程度的重要因素,也是決定氧化膜顏色均勻性的重要因素。
4、嚴格控制陽極氧化電流密度。隨著電流密度的升高,氧化膜的顏色逐漸變深,膜層的厚度先變厚而後又變薄,其原因是電流密度增加,膜孔隙加大,易於著色;電流密度減小,膜的生長速度減小,膜層致密,所以隨著電流密度的升高,氧化膜的顏色逐漸變深。在其它條件不變的情況下,提高電流密度,氧化膜成長速度加快,可縮短氧硬陽處理化時間,膜層化學溶解發色處理量減少,膜較硬,耐磨性好。但電流密度不能升得太高,否則會因焦耳熱的影響,膜孔內熱效應加大,局部溫升顯著,氧化膜溶解速度加快,成膜速度反而下降。也就是說電流密度升高,在一定範圍內可提高成膜生成速度,但達到一定值後,成膜速度反而下降。電流密度的大小直接影響氧化膜顏色的均勻性。
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陽極氧化膜優點
1、耐腐蝕性好:由於工業污染的影響,以及惡劣的氣候環境影響,加劇了鋁合金門窗、幕牆上的陽極氧化膜的腐蝕,縮短了鋁合金門窗、幕牆的使用壽命。而AA25級陽極氧化膜由於膜厚高,耐腐蝕性好,適用於在惡劣的環境中使用。
2、陽極處理耐酸性能優良:由於環境污染的原因,在許多地方都會出現下酸雨的現像,導致鋁表面處理鋁合金門窗、幕牆上的表面處理膜出現變色、失光等缺陷硬陽處理,從而縮短了鋁合金門窗、幕牆的使用壽命。而AA25級陽極氧化膜具有良好的耐酸性能,可經受住酸雨的浸蝕,保證了鋁合金門窗、幕牆的使用壽命。
3、氧化膜表面硬度高,耐磨性佳:AA25級陽極氧化膜在鋁表面形成厚而致密的氧化膜層,提高了鋁表面硬度,具有良好的耐磨性,可經受住發色處理長年累月的風沙的衝蝕,以及作為鋁合金門窗、幕牆的定期維電鍍護時的洗刷。
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鋁型材陽極氧化時封孔槽維護
1。型材封孔前必須清洗干淨、控液徹底。在生產過程陽極處理中如果清洗不干淨或控液不徹底,會不斷帶進雜質離子,雜質離子的積累將影響封閉液的穩定性,造成交叉污染,從而導電鍍致F離子活性降低,不利於金屬離子進入微孔發生水解反應。有條件的車間可以在封孔槽前加一道純水洗,能有效降低雜質離子帶入。
2。封孔槽鋁表面處理對水質比較敏感,槽液補充盡量用純水,不推薦用地下水配槽和作為封孔前清洗槽,水質中雜質陽離子會極大消耗氟離子,部分車間使用明礬處理過的自來水,也會造成封孔槽氟鎳離子比例失調。由於水質得不到保證,槽液氟離子含量偏低,很多車間采用提高槽溫增加氟離子活性達到封孔目的,但綜合各項成本,往往高出不少。
3。適當的循環能有效緩解封孔槽老化。常溫封孔對電解著色色澤保持性好,但是氟離子不可避免地與著色膜中的微粒起反應,如果著色料產量大,封孔槽中會產生土黃紅色膠狀沉澱,嚴重時會造成槽液顏色發黃紅,此時適當降低封孔槽PH然後開啟過濾,能有效降低著色料封孔起灰現像。
4。補加藥劑需要注意的事項。帶攪拌的加藥桶補充效果最好,將封孔劑溶於桶中槽液攪拌均勻即可打入槽內,待槽液循環均勻後正常封孔即可。如沒有攪拌桶,則可以將小包封孔劑溶於簡易加藥容器內,攪拌均勻,然後用小勺均勻撒向槽面,封孔劑在自然沉降過程中溶解。一般而言,補充藥劑半小時內最好不要作業,藥劑溶解的不均勻性會造成同一支料不同部位封孔效果不同。另不建議使用壓縮空氣攪拌槽液,車間的灰塵、油污及固體雜質沉澱會因劇烈空氣攪拌造成槽液二次污染。
5。加強槽面巡查,封孔槽中如果有鋁件掉入,必須第一時間打撈,鋁件會極大消耗槽液中的氟離子造成封孔不良。同時,要及時撈出槽面油性泡沫,泡沫會包覆加藥過程中未及時溶解的藥劑顆粒,造成藥品浪費。
6。調整槽液PH:當PH低時,建議用稀氨水調節,調節時將稀氨水均勻地灑在槽面上,邊灑邊輕輕攪動槽面可以有效減少藍色鎳沉澱。不推薦用片堿調節,主要是片堿堿性過大,易造成沉澱。如果槽液PH偏離工藝很大,建議多次調節,PH起伏過大,硬陽處理極易造成封孔發色處理不良。
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