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1、铝合金（LY12）光干涉着色技术研究壤囊五结论1,本装置结构简单调试方便,树脂处理方法先进,科学2出水量大,质量高.自带电导仪,监测交换水的质量(责任编辑张玲)lO.O5铝合金(Ly12)光于涉着色技术研究.1一一一一-,.艺处-二替埕.誊鸯:.摘要_,I:本文耐铝合金2)光F涉电解着色进行了研究.研究了电解着色液的稳定进,表面活缝垂斓淑中豫-力口痢.霓嫒了辑合金中铜的腐蚀,使其满足工王业盛暑,填补了国内外宝自._埘光干涉电解着色的试样进行了耐光性耐腐蚀性租耐囊挂试验.结果社能良好.,!一.;一,囊述.;.铝台盎阳极化电解着色技术的原理早在本世纪兰十年代就被人们所发现,赢到六十年代浅田使电解着
2、色实现r工业1七.从此,阳极化着色技术得到了广泛的应用和不断的发展.但电解着色存在的主要阿题是色调单一.Sheasby等人开拓了兰次电解着色,井实现了工业化生,生产出兰灰色的铝型材.我们对航空航天,机械电子,仪器仪裘工业中广泛应用的Lyl2Lyll铝合金进行了光干涉着色技术研究,并进行了中试,使韩具备了批置生产l7能力a氧(七膜的耐耐腐蚀性任国处于领先水平,Lyl2Lyll着色技术的研究成功填补丁含铜铝合金着色用于工业应用的国内外空白.=,千涉光电解着色原理由于三次电解着色填中色素体的厚度与光的薄瑛干涉中的薄膜厚度相当,因此,铝阳极化三次电解着色的各种色调可用光的薄膜干涉原理解释.见图(1).
3、同一自光源的一束光线照射在覆盖有透明物质A(即薄膜)的基体B上,部分光线经A的表面反射成Y,另一部分光线经折射后进入薄膜内,经AB的界面反射到A表面,最后折射到原媒质中成为Z光线.因Y和Z来自同一光谭,一满足发生干涉的条件因此,视薄膜厚度和光的波长而定会发生加强(即相长干涉)或削:三-弱(相消千涉).薄膜能否呈现颜色和色调与上述A,B两B个反射界面的距离有关.图1光的薄膜干涉原理三,实验装置,材辩及工艺过程l,实验装置铝台垒阳极化光干涉着色的主要实验装鼍见图2,图3,图4.图2硫酸阳极化槽实验装置图图3磷酸阳极化实验装置图2,实验材料l8图4电解着色实验装置图,Jlf1I着色禳稳定剂I表面活性
4、荆,封闭用添加剂I铝台金板材(20X15)1111111常规药品略.3,工艺过程备料一+装架一+前处理一+水洗一+刷光-.-I,.-碱蚀一+水洗一+出光一+水洗-.-I,.-击离子术洗一+阳极化一+水洗一一去离子术洗一+磷酸阳根化一+水洗一+去离子7K洗一+电解着色一+水洗-.-I,.-去离子水洗一+封闭一+纯水洗一+卸料.四,工艺过程中溶液鼍方的筛选殛工艺参鼙的形响工艺过程中前处理,碱蚀,尉光,出光,硫酸阳极化等等作用,配方及工艺参数的影响见参考文献.l,磷酸阳极化经硫酸阳极化再磷酸阳极化,电解着色后可使色调丰富,因为磷酸阳极化后改变了硫酸阳极化膜的孔隙结构,磷酸阳极化与硫酸阳极化断面构造见
5、图5.磷酸阳极化螬加了底部孔豫,使沉积的金属产生光学干涉效应,产生各种颜色.对加强性的干涉,腻中的光程差是,n是奇整数,是光的波长.对于削弱性的干涉,光程差是n(/2).a硫酸阻极化断面图b磷酸阳极化断面图图5硫酸阳极化与磷酸阳极化断面构造图磷酸阳极化配方及工艺参数.磷酸lOOg/L温度室温时间4lOmin电压()1015V.对极纯铝磷酸阳极化工艺参数对着色的影响如下.()扩孔时间的影响必须保证一定的扩孔时间,时间太短,无明显的于涉效应.但足不能太长,否剐扁部垒部腐蚀掉,形成大片孔洞,不能着色,且容易魄落.在恒电压下,磷酸阳极化电流与时间的关系见图6.可见,随着扩孔时间的延长,电流不断增大,说
6、明阳极氧_化膜不断被腐蚀掉.(2)电压的影响ln电压过小,由于氧化膜是绝缘的,电流不能进入膜砘底部,阳极l七扩孔不聘显,不能产生干涉色.电压过大,腐蚀速度太快,操作不易控翩,时间稍长,就不能着上色.兰图6恒电压下磷酸阳极化电流与时间的关系(3)温度的影响窀温对.磷馥扩孔对电解着色影响不大,但温度高低对着色重现性有较大影响.2,电解着色一电解着色照用镍,锡混台盐配方,此配方兼聩了镍盐配方和锡盐配方的优点,克服了其不足.配方具有着色均匀,牿着性,再生性好,生产效率高,溶液使用寿命长的特点溶液配方如下NiSO41525g/LSnSO.0.53g/LH2SOlOml/L稳定剂0.52g/L,表面活性l
7、剂适嚣电压l5VpH0.52温度202.C对极不锈钢时间O.5fimin(根据颜色而定)光于涉着色的均匀性和质鼍除磷酸阳极f等因素外,着色l液配方及工艺参数是决j匿.素.1)溶液配方晦影响镍盐的影响?镍盐是着色液的主要成份,一般随着浓度的升高,色调变换加快.在Zsg/Lr,A上,着色膜色调不易控制,重现性差.在I5g/L以下,着色膜均匀性差.一般职20g/L为宜.锡盐的影响!.锡盐能引发镍盐共同沉积到膜孔中,但锡盐含量不能太高,否刚颜色控制筒难.?含量太低,不能起到共沉积的作用一般为1.5g/L为宜,.,稳定剂的影响稳定剂可提高着色电极的极化作用,使着色膜均句,进可以防止亚锡离子氧,使溶液稳定
8、.不使用稳定剂,着色噗均匀性差,且溶液稳定性差配制的新溶澈几詹己不能着2o色表面活性村的影响:表面潘性剂对改善着色均匀性有显着效果.原因可能是由于其表面活性和吸附的戢晌,使氧化膜表面的金属沉积更均匀一致,从而使着色膜均匀.因此,表面活性郝的选择是电解着色的一个关键,必须十分重视.(2)工艺参数的影着色电压,擀液Pji,温度等对着色膜的均匀性和重现性均有显着影响.操作目.,必须确定最佳工艺,严格操怍.图7冶出了在恒电压下电流与时间曲线关系.3,封姗处理经电解着色的锅氧化膜必须封孔,以提高其耐腐蚀和耐光住封闭澈配方图7恒电压下电流与时间去离子水的曲线盏系添加剂+一0.020.5g/L.PH+一70
9、.5温度+一98l00.C时间+一2O一60min(根据膜厚定)如坷选撵封闭时鲫添加剂是整个铝合金(Ly12,Lyl1)阳极化电解着色的关键.添拥剂必须具有列铅合金中的铜元素有钝化作用,使铅台金耐腐蚀,并满足工业生产应用-l两时添加剂应具备击除粉霜的能力,使着色骥外观华丽漂亮.且对水化反应的毒性小.现选用的添加剂具备了以上各项要求,实际应用中获得了理想曲效果.五,实验结果1,着色时间与颜色的关系由予坷:同电解着色时间产生不同的干涉颜色,其关系见表1.裹1着色时间与色调的关系磕酸阳磷酸刚电解着色【着色时间对凝.色的,影晌.11.极化极化条件0.5mi2mta-j4min右n.SO17sg/LH.
10、POloo/LNiSn电解液紫浅f灰些.li:一20l.C20l.CI201C蓝蓝绿绿4rainPHl2D;1A/dm110V()20V()!色色色色1.1.l212,着色膜性能比较经对常规阳极氧化膜和光于涉着色膜进行严格测试,其耐磨性,耐腐蚀性,耐光性结果见表2,表3,表4从中可以看出,光干涉着色膜的耐磨性稍差,这是由于扩孔所影响的,其它性能基本一致.裹2耐磨性试验结果序号编号磨前膜厚磨后膜厚磨削数耐磨情况l5m2um220次67次/urn25m2um200次67次/urn35um2uIlL200次67次/uml7um5um100次50次/um27um5Umi00次5O次/urn_37urn
11、?5uIlL100次50次,um耐磨试验执行标准1SO/DP8251和日本企业标准JISH-8682测试仪器(1)平面磨耗试验机(2)WH一1OO0涡流铡厚仪测试条件:(1)砂纸金相砂纸一(2)负荷400g表中序号一为常规阳极化电解着色,序号二为光干涉电解着色.从中可以看出,光干涉电解着色的耐磨性稍差,原因可能是由于扩孔引起的.(表3见下页)试验标准ISO377oCASS试验评价标准1SO1462试验设备DF-27型多用腐蚀试验箱.试验条件温度502C温度95样品安装位置t成20角表中序号一为常规电解着色,序号二为光于涉着色,结果两者耐腐蚀性能相当.22裹3耐腐蚀性试验结果序号编号第一次出现腐
12、蚀时间最终评价及备注l24h出现腐蚀点120h6.3级237.1级一47.3级55.4级l6.3级26.6级36.3级436h出现腐蚀点7.1级524h出现腐蚀点6.3级裹4耐光性试验结果l6767级以上26767级以上L3676.7阶以上._,试验标准.GB680884,.试验设备及条件Ixenost150r曝晒仓内温度20.C-黑极温度36.C相对湿度405O.,.表中序号一为常规电解着色,序号二为光干涉着色,可见耐光性相同六,结论一l,铝台盒(Lyl2)阳檄氧化膜经磷酸扩孔后电解着色,可得到各种鲜艳的颜,色,丰富了阳极他着色膜的颜色2,着色盐工艺范围宽,稳定性好,着色均匀性好,溶液使用寿
13、命长.3,封闭添加剞和电解着色稳定帮,表面活性剂选择优良.4,着色膜耐光性,耐腐蚀性好,耐磨性稍差.5,光干涉着色亟现性差,色髑控0较困难.参考文献(1浅田,日永特许3104011963(2)阳极弛铝着色的干涉效砬P?G?Sheasby等l1届国际金属表面处理会议论文选译武汉材料保护所译.(3)铝及铝台金闭檄,电解着色技术研究华春煜等鉴定资料(4】销及铝合金阳极氧化腆国际标准文集沈阳仪器仪表工艺研究所译(责任犏辑张玲).一试论我国电镀用水的现状及其发展趋势工艺处赵永贵前言电镀技术是现代工业中的一项重要技术.各种机电产品,尤其是精密产品,需要电镀的零件,其品种和数量为各类工艺加工之首.大纾占垒部零件品种的4585.零件是构成产品的单元.电镀不但给予零件一是的镀层厚度,颜色,光泽,裘面状态等外观装镭质量乞.,曩巍重要的是它将赋予零件一定的机碱性能防仕焊接性能,电器性
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