6种铝阳极氧化无铬封孔膜的性能比较

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1、柳馁6种铝阳极氧化无铬封孑L膜的性能比较周琦-一。贺春林，才庆魁，邵忠宝，朱学松(1．东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110004；2．沈阳理工大学环境与化学工程学院，辽宁沈阳110168；3．沈阳大学表面工程研究所，辽宁沈阳110044)[摘要]为了消除铝阳极氧化膜高耐蚀封孔液中六价铬对环境的污染，对LY12铝合金阳极氧化膜分别进行勃姆石溶胶封孔、硝酸铈溶液封孔、Ni¨．co“盐高温水解封孔、co-三乙醇胺常温封孔和N—F一一zn盐常温封孔，测试无铬封孔膜的膜重，磷铬酸酸浸失重，酸性点滴液变色时间，并进行染色试验，然后与沸水封孔、重铬酸钠封~L．x-艺做对比。

2、结果表明，无铬封孔方法中勃姆石溶胶法制得的封孔膜的点滴液变色时间最长为36min，酸浸失重量最小为2．45g／m，且封孔膜染色后膜颜色最浅；极化曲线和电化学阻抗谱显示封孔膜的耐3．5％NaC1腐蚀性由强到弱依次为：勃姆石溶胶封孔膜>重铬酸钠封孔膜>Ni“-F一一zn“封孔膜>沸水封孔膜>Ni¨Co封孔膜>硝酸铈封孔膜>Co¨一三乙醇胺封孔膜，且盐水中溶胶封孔膜的腐蚀电流密度比重铬酸钠封孔膜的低2个数量级。[关键词]阳极氧化；铝；封孔膜；勃姆石溶胶[中图分类号]TQ153．6[文献标识码]A[文章编号]1001—1560(2009)O2—0031—04O前言溶胶封

3、孔铝合金阳极氧化膜是一种新方法。Ka—madaK等在SiO溶胶中用电泳沉积技术在铝阳极铝及其合金阳极氧化膜封孔技术有重铬酸盐封氧化膜的纳米孔隙中沉积了SiO纳米颗粒，发现无需孔、沸水封孔、常温金属盐封孔、有机酸封孔、微波水合施加电场，悬浮液中的SiO颗粒也能进入膜孔，原因是封孔、稀土封孔、溶胶凝胶法封孔等多种，目前我国绝颗粒所带电荷与阳极氧化膜的表面电荷不同。大多数采用水合封孔和常温金属盐封孔对常用铝材进Zemanov6M等¨将铝阳极氧化后的试片用勃姆石溶行表面处理，耐腐蚀环境下则采用重铬酸盐封孔技术。胶封孔，发现溶胶封孔膜的耐蚀性可与热水封孔的试沸水封孔易出现

4、粉霜，影响外观，且能耗大；常温金属样相当。勃姆石溶胶对2024铝硫酸阳极氧化膜封孑L盐封孔主要为Ni-F体系，Ni和氟化物的使用，易对环时膜层的点滴试液变色时间可达33min，酸浸失重低境造成污染，同时槽液维护较麻烦。重铬酸盐封孔因于3g／m，2项性能达到了生产要求¨。污染环境和危害人类健康而受到禁止或限制使用。因本工作将目前研究比较多的几种铝阳极氧化无铬此，国内外都在竞相研发耐蚀能力强且对环境无污染、封孔膜与沸水封孔膜、重铬酸钠封孔膜进行了对比，以在工艺上易于实现和维护的铝合金阳极氧化封孔技期实现对铝合金阳极氧化膜的无铬高耐蚀性封孔。术-6]。目前，国内铝合金

5、阳极氧化膜无铬封孔方法多采1试验用稀土封孔。采用铈盐或其他稀土盐封孔的6063铝，2024铝硫酸阳极氧化膜封孔效果与常温金属盐、铬酸1．12024铝合金阳极氧化封孔工艺盐阳极氧化膜层效果相近，但工艺不够成熟¨]。工艺流程：前处理一硫酸阳极氧化流动冷水清洗[收稿日期]2008—11—24一封孔一水洗一吹干(或烘干)。[基金项目]辽宁省科技攻关计划项目(2004221010)；辽阳极氧化工艺条件：180Lso4，12g／LA1(SOn)，，宁省自然科学基金项目(20052003)温度18～22℃，时间30min，直流电源，阳极氧化电流[通信作者]周琦，联系电话：02

6、4—81312469，E．mail：zhou—密度恒定为10mA／cm。几种封孔工艺参数见表1，封qi2469@163．oom孔液均采用蒸馏水配制。囊誊一善≯。=p(7水合硫酸镍)／(g·L)p(7水合硫酸钴)／(g·L)5．0P(硼酸)／(g·L)p(3水合醋酸钠)／(g·L)p(三乙醇胺)／(g·L)1．O4O44O5OOP(十二烷基磺酸钠)／(～g·L～)～～一一一O．15O56p(钼酸铵)／(g·0L8)OOp(氟化氨)／(g-L)P(硫酸锌)／(g·L)P(硝酸铈)／(g·L)∞(缓冲剂)／％(双氧水)／(mL·L)3．O～p(9水硝酸铝)／(g·L)

7、280～375．．氨水(调节勃姆石溶胶的pH值)有机磺酸盐(用作分散剂)O．2—二水合重铬酸钠50—65¨一一一一一m¨∞∞一一一一一一一0m温度／℃80～8525～35251oo90～99时间／min15～2O10～153O3O15～25pH值4．O～6．O7．04．0～6．06．55．O6．O一一一一一一一一一m～～一一一枷1．2性能测试为0．333mV／s，电化学阻抗谱测试时的外加激励信号幅值为10mV，频率范围为100kHz～10MHz。m(封孔膜)=(m一m)／A，式中m。，m分别为封孔前后试片的质量，A为试片表面积。按照GB／T2结果与讨论14952

8、．1—94用磷一铬酸失重