国内铝制品表面处理技术发展概况.doc

国内铝制品表面解决技术发展概况

学校：西北分校

学号：

姓名：刘海旭

随着铝冶炼和加工技术发展，铝制品现已广泛应用于航空，建材、车辆、船舶、轻工等部门。在国外的先进工业化国家如美、英、日本等国，从二十年代开发工业生产铝制品阳极氧化膜算起，近六十年来，铝制品的表面解决技术发展极为迅速。以轻工产品而言，应用自动化设备，严格的工艺氧化出来的产品，通过胶版印刷，热转移印花着色，电泳涂漆等装饰性解决，将使产品给人以十分美观、精致的外观。我国的铝制品工业起步较慢，但发展也不久。从解放初仅有几个小公司到现在已拥有遍布全国一百多个较大公司，年产量超过五万吨。但是随着人民生活水平不断提高，铝制品仍远远不能满足人民生活需求，特别是和国外同类产品相比，在质量和花式品种方面，差距很大，显示了我国铝制品加工和表面解决技术相对落后。近几年，通过频繁的国内外科技交流，以及科技工作者的努力，实验和采用了一些新工艺和新技术，但总的来说，我国铝制品表面解决技术方面尚处在待开发的发展时期。

一、氧化前的表面解决

铝制品材质成份，纯度对铝氧化的氧化膜层质量的影响早就为科技工作者所了解。但是在工业生产中，国内铝制品板材的表面加工质量严重影响阳极氧化产品质量，这一矛盾越来越突出。国外铝制品板材均通过铣面解决，平滑如镜，氧化后质量极佳。而我国，铝材往往光泽度不高，气泡，划伤，重皮粗糙等现象十分严重，经阳极氧化解决后，这些疵点仍然显露出来。装饰性较强的工艺如多种图案印花，热转移印花等由于板材质量表面状态不良而导致效果不佳现象尤为严重。所以提高板材外观质量就成为保证铝制品氧化最佳质量的重要一环。

在铝制品氧化前除油解决方面，大多数工厂仍沿用弱碱化学除油或苛性钠除油洗白，但近年来，已有越来越多的工厂采用添加表面活性剂的方法进行除油。运用表面活性剂的独特理化性质、减少表面张力、乳化、增溶发泡和自身对碱、硬水等有良好化学稳定性的作用，来提高了除油净化效果，并使碱性表面形成一层泡沫层，克制碱雾逸出，减少污染，改善操作条件。如天津铝制品三厂介绍用天津或上海合成洗涤剂厂生产的AS阴离子型表面活性剂进行铝盆洗白，就收到较好的经济效果。其具体工艺是:苛性钠(NaOH)10%；温度97～100℃；时间5～7秒。表面活性剂AS添加量约为0.2克/升，视情况增减。

为使铝制品表面光亮平滑，经成型后的铝制品一般都通过机械抛光。但机械抛光后进行氧化，只能得到平滑的氧化膜，光泽度往往还不够。对规定高光泽装饰性氧化膜的产品，经机械抛光后还要进行化学抛光或电解抛光。纯铝或高纯铝镁合金经化学抛光或电解抛光后能获高反射系数的光泽表面，特别是电解抛光，能获得令人十分满意的效果。遗憾的是，一般三酸化学抛光溶液由于具有硝酸(HNO3)，加温操作，分解出二氧化氮(NO2)气体而产生“黄龙”公害。而质量优良稳定的电解抛光液都具有铬酐，从而产生含铬废水、污染环境，导致三废解决问题。很自然，人们都想研试不产生“黄龙”的化学抛光和不含铬的电解抛光工艺。浙江黄岩荧光化学厂生产的“铝件无黄烟化学抛光添加剂WXP”，在北京环保部门协助下通过了鉴定。添加剂WXP系用于磷酸，硫酸型抛光溶液的发亮剂，并兼有克制酸雾的作用。所用工艺配方是:磷酸(比重d=1.7)工业纯800毫升/升；硫酸(比重d=1.84)工业级200毫升/升；WXP为2毫升/升；温度95～120℃。新配溶液每升应加入3克铝。由于该配方中不含硝酸，所以抛光时不产生“黄龙”公害；克制酸雾效果也不错。

至于不含铬酐的电解抛光，许多文章都列举了不少配方，大多是在磷酸，硫酸为主的抛光液中加入些有机酸(比如柠檬酸、酒石酸，草酸)或醇(比如乙醇、丁醇、甘油)等，以图通过这些添加剂取代铬酐对铝表面起缓蚀抛光作用。但经实验，这类配方存在成本高，电解液稳定性差等缺陷，难于在大工业生产中推广使用。据报导，上海有不少单位已致力于无铬酐电解抛光实验有些厂最近还通过了鉴定。我们期待各地同行在这方面能有突破性的实验成果。

二、氧化工艺

硫酸法、草酸法、铬酸法氧化工艺特别是硫酸阳极氧化法几乎为每一个从事铝制品表面解决的人无所熟知。这几种氧化方法各有其特点和合用范围，如草酸法，能取得较厚的氧化膜层，氧化膜自身就带些装饰性色彩，但该法成本高，消耗电能大。硫酸法氧化膜层透明无色，吸色性能好，加上电解液成份简朴稳定，工艺操作容易，成本低，所以更得到广泛应用。但硫酸法槽温控制范围小，升温快，往往要加装冷冻设备，这又成为一困难。在日本、早就开发了硫酸—草酸混合酸氧化法，取两者之长、避两者之短，并成为日本的重要氧化槽液。我国沈阳铝制品厂介绍了采用混合酸氧化技术，他们推荐的配方是:硫酸10～20%；草酸1～2%；直流电压10～20伏；阳极氧化。

对于氧化液升温冷却方式，哈尔滨铝制品一厂介绍了采用吉林