金属封闭处理是弥补表面
阳极氧化膜上高孔隙率和高吸附力的缺陷重要措施,因此氧化膜无论是否进行染色处理,均应及时进行封闭处理,以提高零部件的抗腐蚀性、耐晒性、耐磨性和绝缘性。封闭处理技术包括:重铬酸盐封闭法、水和封闭法、水解盐封闭法和有机物封闭法。
封闭处理是钢铁磷化或
铝阳极氧化以后的处理过程之一。用于填充和封闭磷化膜或氧化膜的孔隙,以提高抗蚀性、绝缘性,并增加美观。铝及其合金经阳极氧化后,无论是否着色都需及时进行封闭处理,其目的是把染料固定在微孔中,防止渗出,同时提高膜的耐磨性、耐晒性、耐蚀性和绝缘性。封闭的方法有热水封闭法、水蒸气封闭法、重铬酸盐封闭法、水解封闭法和填充封闭法。
通常钢铁制件经磷化后和铝制件经阳极氧化后,应分别浸入重铬酸盐溶液或锭子油中,或涂上清漆、磁漆,进行封闭处理。磷化件还可涂油封闭。经阳极氧化的铝及其合金制件,还可分别浸入茜素、刚果红、直接蓝、直接绿或苯胺黑等多种
有机染料溶液中,进行染色封闭。
此法是在具有强氧化性的
重铬酸钾溶液中,并在较高的温度下进行的。当经过阳极氧化的铝工件进入溶液时,氧化膜和孔壁的氧化铝与水溶液中的重铬酸钾发生下列化学反应:
生成的碱式铬酸铝及碱式重铬酸铝和热水分子与氧化铝生成的一
水合氧化铝及三水合氧化铝一起封闭了氧化膜的微孔。
热水封闭(或蒸汽封闭)是氧化膜表面和孔壁的Al2O3在热水中发生水合反应,生成水合氧化铝,使原来氧化膜的体积增加33%~100%。氧化膜体积的膨胀使膜孔显著缩小,从而达到封孔的目的。
热水封闭宜用蒸馏水或
去离子水,不能用自来水,以防水垢被吸附在氧化膜孔中,使皮膜透明度下降。但采用中性蒸馏水封闭,制品易产生雾状块,影响表面光亮度。实践证明,采用微酸性的蒸馏水封闭,可得到良好的封闭状态。
水解封闭的原理是易水解的钴盐与镍盐被氧化膜吸附后,在
阳极氧化膜微细孔内发生水解,生成
氢氧化物沉淀将孔封闭。在封闭处理过程中,发生如下反应:
生成的
氢氧化钴和
氢氧化镍沉积在氧化膜的微孔中,将孔封闭。由于少量的氢氧化镍和氢氧化钴几乎是无色透明的,因此它不会影响制品的原有色泽,故此法可用于着色
氧化膜的封闭。
除上面所述的封闭方法外,
阳极氧化膜还可以采用有机物质,如透明清漆、熔融石蜡、各种树脂和干性油进行封闭。例如,用硅油封闭硬质阳极氧化膜,可以提高阳极氧化膜的绝缘性;用硅脂封闭用于制造无尘表面;用脂肪酸和高温油脂封闭,用于制造红外线反射器,防止波长为4~6μm的
红外线吸收损失。此外,还有许多有机封闭剂已被开发出来,在特定的条件下可以选用。