铝阳极氧化膜最常选用的关闭办法是沸水关闭和醋酸镍关闭工艺。而这两种常用关闭工艺的坏处是氧化膜经关闭处理后，其表面简略发生令人厌恶的白色或灰色粉状物，业界称之为关闭“粉霜”或“关闭华”。研讨标明，关闭处理液的多种杂质离子会促进“粉霜”的发生，其间Al3+等离子的存在效果最显着。这标明关于传统的沸水关闭工艺和醋酸镍关闭工艺来说，碱土金属离子Ca2+、Mg2+是有害的，所以更谈不上用它们来制造关闭处理液。     氧化膜染色后应进行关闭处理，以增加色泽的耐晒性和耐蚀性，最早的关闭技能是选用纯水沸煮，但其关闭质量劣化，别的需求频频替换纯水。 　　在纯水中增加醋酸镍或醋酸钴盐在热水中发生水解，在氧化膜孔隙中发生氢氧化物沉积，相同起到关闭效果。这样的关闭工艺能够在稍低的温度条件下进行。槽液寿数比沸水关闭更长，关闭质量更好，这种关闭工艺至今在工业上仍十分盛行，醋酸镍或醋酸钴关闭工艺有一个环保问题，也就是关闭处理的废水中含有很多的重金属镍和钴，重金属离子会对环境形成严重危害，为了保护环境安全，需求运用杂乱而贵重的废水处理设备。　　碱金属和碱土金属广泛存在于自然界的土壤和海水中，对生物的毒性很小，其工业废水的处理比较简略和廉价，美国研讨人员以此做了相关很多研讨，研讨了认为不含重金属镍(Ni)和钴(CO)关闭剂的成份，，还有用碱金属盐作为关闭剂的配方，可是以上两个专利都选用了大分子而且含有环的表面活性剂，这类有机化合物在自然界的降解速度缓慢，长期运用简略在环境中累积，对生态形成损坏。  　　国内相关组织在此基础上，发明晰用于铝阳极氧化膜的中温关闭剂及关闭工艺，属铝及铝合金阳极氧化膜的关闭后处理技能领域，该关闭剂是由碱金属或碱土金属的盐类、络合剂、pH缓冲剂组成的水溶液，其间碱金属或碱土金属的盐类5～15g/L，络合剂10～20g/L，pH缓冲剂0～10g/L，余量为水，关闭剂水溶液pH值为5～6，按本关闭剂关闭处理铝氧化膜，其关闭剂水溶液温度为75～90℃，浸渍关闭时刻为20～30min，本关闭剂选用资源宽广本钱低价碱金属盐或碱土金属盐替代现有技能重金属镍盐或钴盐；选用易于生物降解报价低的简略分子的有机物络合剂，替代大分子现有技能含环的表面活性剂，按本发明关闭处理的铝阳极氧化膜，获得了优秀的抗粉霜特性，全面提高铝及铝合金阳极氧化膜的耐蚀性和抗污染性。  删去

工业生产中，为进步铝阳极氧化膜质量，需求对阳极氧化膜层进行关闭处理。铝阳极氧化膜较常选用的关闭办法是沸水关闭和醋酸镍关闭工艺。而这两种常用关闭工艺的坏处是氧化膜经关闭处理后，其表面简略发生令人厌恶的白色或灰色粉状物，业界称之为关闭“粉霜”或“关闭华”。研讨标明，关闭处理液的多种杂质离子会促进“粉霜”的发生，其间Al3+等离子的存在效果较显着。这标明关于传统的沸水关闭工艺和醋酸镍关闭工艺来说，碱土金属离子Ca2+、Mg2+是有害的，所以更谈不上用它们来制造关闭处理液。     氧化膜染色后应进行关闭处理，以增加色泽的耐晒性和耐蚀性，较早的关闭技能是选用纯水沸煮，但其关闭质量劣化，别的需求频频替换纯水。     在纯水中增加醋酸镍或醋酸钴盐在热水中发生水解，在氧化膜孔隙中发生氢氧化物沉积，相同起到关闭效果。这样的关闭工艺能够在稍低的温度条件下进行。槽液寿数比沸水关闭更长，关闭质量更好，这种关闭工艺至今在工业上仍十分盛行，醋酸镍或醋酸钴关闭工艺有一个环保问题，也就是关闭处理的废水中含有很多的重金属镍和钴，重金属离子会对环境形成严重危害，为了保护环境安全，需求运用杂乱而贵重的废水处理设备。     碱金属和碱土金属广泛存在于自然界的土壤和海水中，对生物的毒性很小，其工业废水的处理比较简略和廉价，美国研讨人员以此做了相关很多研讨，研讨了认为不含重金属镍(Ni)和钴(CO)关闭剂的成份，，还有用碱金属盐作为关闭剂的配方，可是以上两个专利都选用了大分子而且含有环的表面活性剂，这类有机化合物在自然界的降解速度缓慢，长期运用简略在环境中累积，对生态形成损坏。     国内相关组织在此基础上，发明晰用于铝阳极氧化膜的中温关闭剂及关闭工艺，属铝及铝合金阳极氧化膜的关闭后处理技能领域，该关闭剂是由碱金属或碱土金属的盐类、络合剂、pH缓冲剂组成的水溶液，其间碱金属或碱土金属的盐类5～15g/L，络合剂10～20g/L，pH缓冲剂0～10g/L，余量为水，关闭剂水溶液pH值为5～6，按本关闭剂关闭处理铝氧化膜，其关闭剂水溶液温度为75～90℃，浸渍关闭时刻为20～30min，本关闭剂选用资源宽广本钱低价碱金属盐或碱土金属盐替代现有技能重金属镍盐或钴盐；选用易于生物降解报价低的简略分子的有机物络合剂，替代大分子现有技能含环的表面活性剂，按本发明关闭处理的铝阳极氧化膜，获得了优秀的抗粉霜特性，全面进步铝及铝合金阳极氧化膜的耐蚀性和抗污染性。

门窗作为建筑物的主要结构配件，其基本作用是通风、防风、采光、隔声、隔热，同时对建筑物的外观造型和室内外环境也有很大影响。随着建筑业的飞速发展以及人们生活水平的提高，对建筑门窗的性能要求也越来越高，建筑美学要求的风格、材料越来越多样化，如何根据不同地域的人文环境和建筑风格正确设计和选择门窗的窗型和外观，使之满足人们的审美要求且与建筑风格相协调，对建筑门窗设计生产者来说就显得尤为重要，本文将主要从铝合金门窗的窗型设计和选用，外观和安全设计等方面进行阐述。　　1、铝合金门窗的窗型设计和选用　　铝合金门窗的开启构造形式很多，但归纳起来大致可将其分为旋转式(平开)开启门窗，平移式(推拉)开启门窗和固定门窗三大类。其中旋转式门窗主要有：外平开门窗、内平开门窗、内平开下悬门窗、上悬窗、中悬窗、下悬窗、立转窗等；平移式门窗主要有：推拉门窗、上下推拉窗、内平开推拉门窗、提升推拉门窗、推拉下悬门窗、折叠推拉门窗等。各种门窗又有不同的系列产品，如常用的外平开窗有40系列、45系列、50系列、60系列、65系列等，推拉窗有70系列、90系列、95系列、100系列等。采用何种门窗开启构造形式和产品系列，应根据建筑类型、使用场所要求和门窗窗型使用特点来确定。　　2、铝合金门窗外观设计　　铝合金门窗外观设计包含门窗色彩、造型、立面分格尺寸等诸多内容。建筑门窗作为建筑外墙和室内装饰的一部分，其色彩、造型、立面分格尺寸等外观效果，对建筑外立面的美观协调和室内环境的舒适和谐有着十分重要的作用。　　3、铝合金门窗安全设计　　铝合金门窗设计时，应充分考虑门窗的安全性，避免门窗在使用过程中因设计不合理造成损坏，引发危及人身安全的事件或使用本身产生的不安全因素。

1　前语　　各种铝材制品在加工出产中，为了到达防腐装修的意图，常常需求进行阳极氧化和关闭后处理。通过关闭的氧化膜，才干大大进步耐蚀性和其它功能。现在国内外铝材出产运用的关闭办法较多，如沸水法、铬酸盐法、Ni-Co系法、低温Ni-F系法等。传统的沸水法以其无污染的长处一向被广泛运用。但该法很简单呈现关闭氧化膜起粉霜现象，影响氧化膜的外观质量和漆层与基材结合力。批量出产时，常选用无机酸浸洗或在关闭液中直接参加防粉剂这2种防粉办法。添加防粉剂办法省工省时，不损坏氧化膜的质量，防粉作用好，已在多种关闭液中运用。防粉剂一般是高分子表面活性剂。　　本文针对铝材氧化膜关闭起粉霜现象进行实验，选出功能适合的表面活性剂作防粉剂，断定去离子水沸水法防粉关闭工艺，并用于出产。　　2　关闭与防粉机理　　2.1　关闭机理　　多孔层的阳极氧化膜具有较高的化学活性，简单被环境污染引起基体腐蚀。沸水法关闭氧化膜时，发作热封孔反响为:　　Al2O3+H2O→2AlOOH(Al2O3·H2O)氧化膜发作水化作用，即氧化铝与水反响生成安稳的晶型水合化合物，体积胀大，关闭了膜孔，使氧化膜失掉活性，进步了氧化膜的耐蚀性[1]。起粉是关闭过程中发作的一种副反响。一般水越纯洁，关闭质量越优，越易发作粉霜。自来水中含有很多的Ca2+，Mg2+等离子，使关闭氧化膜耐蚀性较差。去离子水关闭氧化膜耐蚀性进步，起粉现象却较为严峻。关于粉霜的构成有几方面的原因:①去离子水较纯洁，在氧化膜表面的潮湿性较差，并且温度较高，简单构成在氧化膜表面生成很多的水合物。②关闭液中带进了有害杂质离子。③膜孔中溶解出的Al3+涣散到膜表面发作水化反响，构成网状粉霜[2]。总归，粉霜主要是因为氧化膜表面的氧化铝水合物所形成的。因而，要想除掉粉霜有必要阻挠或减缓膜表面的水化反响。　　2.2　表面活性剂的性质及作用　　表面活性剂也称界面活性剂，是在低浓度下大幅度下降溶液界面张力的有机化合物。分子中一起含有亲水的极性基团(如羟基、羧基、硫酸基、基和醚键等)和憎水的非极性基团(如各种C-H链等)，按其结构分为阴离子型、阳离子型、非离子型和型4种。溶液中的表面活性剂通过极性基和非极性基在界面的吸附，定向摆放构成界面膜，下降了溶液的表面张力，表现出较强的界面活性。跟着表面活性剂浓度的添加，所构成的胶束界面膜愈加细密，表面张力逐步到达最小值，此刻表面活性剂的浓度为胶束临界浓度。胶束的构成增大了难溶物在溶液中的溶解度，从这方面来说表面活性剂也具有增溶性。　　因为表面活性剂具有的界面活性，胶束化及增溶性，在溶液中常表现出潮湿、乳化、发泡、涣散和浸透等作用。在关闭液中作防粉剂主要是运用其易在氧化膜表面上吸附，并构成界面吸附膜，有效地阻挠或减缓了氧化膜表面的水化反响，避免了粉霜的构成。其次运用表面活性剂的潮湿浸透性，促进关闭液向膜孔内部的浸透，加快孔内的水化反响，增强关闭作用。此外表面活性剂还兼有抑雾、絮凝和去污的作用。　　2.3　表面活性剂的挑选　　表面活性剂的运用首要应遵从一般的挑选准则:①吸附强度要恰当，即亲疏平衡值HLB和非极性烃基分子量适中。②参加量恰当。③安稳性好，寿命长。④毒性小、COD、BOD值要小。出产中多选用阴离子型表面活性剂(YS)和非离子型表面活性剂(FS)，二者的性质比较见表1[3]:  表1 非离子型、阴离子型表面活性剂功能比较 ────────────────────────── 潮湿性　发泡性　水洗性　CMC　可溶性　与金属反响 ────────────────────────── YS　　好　　　大　　　差　　大　　 小　　　　有 FS　　差　　　小　　　好　　小　　 大　　　　无 ────────────────────────── 　　YS功能较适合，报价便宜，曩昔运用较多。FS的亲水基团在水溶液中不发作离解，呈分子状，所以安稳性高，不易受强电解质、无机盐、酸、碱的影响。FS还在多方面优于YS，且跟着表面活性剂工业的迅速发展，新式、多功能、低成本的FS使用越来越遍及[4]。去离子水热关闭无有害物污染，所以防粉剂也有必要具有无毒、安稳的根本功能，以确保该法的长处。首要选出亲水性杰出的阴离子型和非离子型的表面活性剂:YS1和FS1进行实验。发现二者均有必定的防粉作用。依据以上挑选准则、功能比照，断定选用FS1作为防粉剂，它是含醚键的非离子型表面活性剂，HLB值在14以上，界面活性高，潮湿性好，安稳性高，低泡，无毒，CMC值小，在低浓度下具有很好的表面活性，既能使关闭氧化膜到达优质水平，又能确保关闭液无有害物污染。　　2.4　FS1浓度的断定　　以12号硬铝型材为试样，选用出产线上惯例预处理后，进行硫酸阳极氧化，膜厚10 ～20μm。然后在去离子水关闭实验槽中关闭，温度93℃，时刻25min，关闭液中参加不同浓度的FS1，关闭氧化膜外观见表2:　　表2　FS1浓度与氧化膜外观　　当FS1浓度低于0.04ml/L时，仍有起粉现象，防粉作用不明显；当浓度大于0.25ml/L时，尽管防粉作用较好，但关闭液中呈现很多泡沫，构成氧化膜表面发作斑痕，难以洗掉。表面活性剂的浓度为CMC时，界面张力最低，所以用量多在CMC的邻近规模[5]。　　2.5　去离子水防粉热关闭工艺:　　去离子水中参加:　　FS1:0.06～0.18ml/L PH:5～6(HAC或稀H2SO4调整) 温度:90～96℃ 时刻:20 ～28min　　3　关闭质量查验　　3.1　目视查看　　氧化膜外观要求无粉霜、无斑痕。　　3.2　耐蚀性查验　　点滴溶液:HCl25ml，K2Cr2O7 3g，蒸馏水75ml。点滴实验在氧化膜关闭处理3小时内进行。从点滴液滴在氧化膜表面开端到滴液中的Cr6+被还原成Cr3+，液滴色彩由橙变为绿色止，所需时刻为耐蚀时刻。16℃时，板材耐蚀时刻超越22min。盐雾实验按规则经336 小时接连盐雾腐蚀，氧化膜未呈现白色或灰黑色腐蚀点。两相查验均契合航标要求。　　4　定论　　本实验选出的FS1作防粉剂及防粉热关闭工艺，通过出产实践证明:关闭氧化膜耐蚀性好，防粉作用好，槽液安稳，无有害物污染。

品种　　规格　　　金属含量　　　使用温度　　　　金属吸收率　　　　　　　　　　(%)　　 　　　(℃）　　　　　　(%)锰剂　　75Mn　　　75±1.5　　　 ≥710　　　　　　　 ≥95铁剂　　75Fe 　　　75±1.5　　　 ≥720 　　　　　　　≥95铜剂　　75Cu 　　　75±1.5　　　≥710 　　　　　　　≥95铬剂　　60Cr 　　　60±1.5　　　 ≥730　　　　　　　 ≥93钛剂　　75Ti 　　　75±1.5　　　 ≥730 　　　　　　　≥93硅剂　　75Si 　　　75±1.5　　　 ≥720 　　　　　　　≥95镍剂　　75Ni 　　　75±1.5　　　 ≥720 　　　　　　　≥95

申请号：200710186567.2      名称：铝合金用表面处理剂和铝合金的表面处理方法      公开(公告)号：CN101235497      公开(公告)日：2008.08.06      主分类号：C23C22/05(2006.01)I      地址：日本兵库县      发明(设计)人：小林宣裕;大胁武史;井户秀和      专利代理机构：中科专利商标代理有限责任公司      代理人：汪惠民      摘要      提供一种铝合金用表面处理剂和铝合金的表面处理方法，能够使时效劣化的铝合金表面的特性恢复，此外，即使不在此恢复后涂油，并且，即使不在温度和湿度受到控制的特定环境下保管，也能够使铝合金表面的特性难以时效劣化。(1)一种用于使时效劣化的铝合金表面特性得到恢复的铝合金用表面处理剂，其中，由含有磷酸氢盐的水溶液构成，(2)在所述水溶液中的磷酸氢盐的浓度为0.01～20g/升，(3)一种铝合金的表面处理方法，其中，使所述表面处理剂与时效劣化的铝合金表面接触。

1）钠盐蜕变剂蜕变办法     Na可使共晶硅的结晶由短圆针状变为细粒状，并下降共晶温度，添加过冷度，细化晶粒。其细化效果，对冷的慢的砂型、石膏型铸件而言比较好，还有涣散铸件（铸锭）缩窝的效果，这对要求气密性好的铸件有重要的效果。钠盐蜕变法的本钱低，制备也比较简单，适宜批量小、要求不很高的产品，其缺陷是：钠是化学生动性元素，在蜕变处理中氧化、烧损剧烈、冒白色烟雾，对人体和环境都有损害，操作也不全，特别是易使坩埚腐蚀损坏，它的充沛蜕变有用时刻短，一般不超越1h。钠还使Al-Mg系合金的粘性添加，恶化铸造功能，当钠量多时，还会使合金的晶粒催化，所以Al-Mg系合金和含Mg量高于2%的Al-Si合金，一般都不必钠盐蜕变剂来进行蜕变处理，避免呈现所谓“钠脆”现象    2）铝中间合金蜕变法     这是国外运用的较多的一种长效蜕变办法。参加量为炉料总重量的0.04-0.05%的Sr。其长处是蜕变效果比钠盐好，氧化烧损也比钠盐小，有用蜕变继续时刻长，对坩埚的腐蚀性也比钠盐小，因此可使坩埚的运用寿命延伸。这种蜕变法操作也比运用钠盐安全卫生，不发生对人体和环境有害的气体，蜕变效果也比钠盐好，一般有80-90%的杰出蜕变合格率。其缺陷是：本钱比钠盐高，要预先制造成中间合金（不然就要选用盐蜕变剂），没有钠盐那样的有涣散铸件缩窝的效果。     3）铝锑中间合金蜕变法     这种办法也是用的较多的一种长效蜕变办法。参加量为炉料总重量的0.2-0.3%的Sb，可获得长效蜕变效果，即便到铝合金重熔，此蜕变效果仍起效果。其蜕变效果与合金的冷却速度有关，冷却速度快（如在金属型中铸造），蜕变效果好；冷却速度慢（如在石膏型、砂型中铸造），则蜕变效果差。但应留意，已经过钠盐或盐或铝中间合金蜕变过的铝合金不能再加Sb来蜕变，因为这样会构成Na3Sb化合物而使合金的晶粒粗大、功能变坏，然后反使钠、的蜕变效果下降。     4）SR813磷复合细化剂和SR814磷盐复合细化剂孕育法     这是近年开发的一种适宜过共晶型铝硅合金的初晶Si的细化剂。因为P在铝合金液中构成AlP的微细结晶核种，细化晶粒的效果很好，有用继续孕育时刻也长，但它会与Na、Sr、Sb构成化合物，下降它们对共晶硅结晶的细化效果，所以，现已运用Na、Sr、Sb作过蜕变处理的铝合金，不要再加P来作蜕变处理。    5）铝钛中间合金蜕变法     其间含有4%左右的钛，钛是细化晶粒效果很好的元素，构成的TiAl3成为初晶α枝晶的异质结晶核种，能有用地细化晶粒和避免铸造裂纹，对易发生铸造裂纹的Al-Cu-Mg合金（如ZL207）很适宜。因为钛量太多，又是经过与炉料一同熔化、分散、交融来细化晶粒的，故其细化效果虽没有钛硼熔剂好，但仍可到达一级晶粒的效果。其次是TiAl3的密度比铝合金液大，如合金保温时刻过长，就有或许沉降，凝聚成搀杂物，要严厉留意。    6）钛硼熔剂细化法     因为钛硼熔剂中一起含有Ti和B两种细化晶粒效果很强的元素，它们在铝合金液中构成TiAl3和TiB2，未熔化的TiAl3和不熔化的TiB2（其相对密度4.4，熔点为2900℃）都残留在铝合金液中，成为铝合金的初晶α枝晶安排的有用异质结晶种。 这种熔剂细化晶粒的长处是：①因为有Ti、B两个细化晶粒的元素和Ti含量为Al-Ti中间和金的8倍，故细化晶粒的效果非常好，比Al-Ti中间合金的效果大许多；②处理本钱比用Al-Ti中间合金低许多；③熔剂成块状，省去了熔化制造中间合金的许多费用，烧损也少；④贮存省面积，很简洁，且块重标准化，用前无需称重；⑤熔剂块自沉降、自分散、运用率高、简化了操作，改进了劳动条件和减轻了劳动强度；⑥适用范围广，既适用铸造铝合金，又适用变形铝合金；既适用纯铝，又适用铝合金。其缺陷是：TiB2和TiAl3相同，密度也比铝合，如保温时刻过长，也会自沉降，凝聚成搀杂物。    7）铝钛硼丝细化法     这是一种最先进的细化晶粒的现代科技办法。其长处是：①细化效果好，细化剂实践运用率高，运用量大大节约；②因为细化剂均匀地进入所有待细化的铝合金液，故细化后的安排均匀，无粗细晶粒交织的混晶区，然后大大进步了合金的强度和延伸率，削减了裂纹等废品；③避免了上述TiAl3和TiB2的沉降，凝聚所引起的搀杂和熔炉的结瘤，削减了清炉和洗炉的工作量；④很适宜长时刻大批量的接连铸造；⑤完成了细化处理自动化无人化，省人省劲；⑥使细化处理和合金液凝固时刻大为缩短，进步了出产功率；⑦因无TiAl3和TiB2等搀杂物的沉降、凝聚，使产品在阳极氧化处理后的表面质量好，特别是箔材、印刷板、激光全息膜、饮料罐和食物罐等薄或超薄铝材的最理想的细化剂。很适用作变形铝合金的晶粒细化处理。    8）稀土蜕变法     运用Al-RE中间合金的稀土蜕变法，是在铝合金液温度为720-760℃时，参加占炉料总重量的0.2-1.0%的Al-RE中间合金。其长处是它对α（Al）及共晶安排均有显着的细化效果，还兼有较好的精粹净化效果，可明显进步合金的机械功能，蜕变有用时刻也长。缺陷是当操作不其时，会使稀土氧化，烧损也较大，还或许发生高熔点的偏聚物沉降。    9）铝中间合金蜕变法     这是运用1-4%Ba-Al中间合金或盐来对铝合金液进行蜕变处理的办法。其长处是蜕变过程中无吸气倾向，合金经蜕变处理强度高，不腐蚀坩埚，也不污染环境。缺陷是蜕变效果不如钠，蜕变效果受冷却速度的影响大，蜕变后合金的延伸率进步不多。    10）纯碲蜕变法     其参加量为炉料总重量的0.05-0.1%，处理温度为740℃左右。其长处是蜕变后合金的功能与钠蜕变的适当，合金重熔后其蜕变效果根本不变。缺陷是蜕变效果也受合金的冷却速度的影响，且蜕变效果不行安稳。    11）用K2ZrF6蜕变法     用含K2ZrF698%的锆盐来对铝合金作蜕变处理，参加量为炉料总重量的0.5-1%，在730-750℃时参加。它对α（Al）及共晶硅均有细化效果，也有精粹效果，K2ZrF6不吸潮，贮存运用都很便利，对铸件壁厚不灵敏。缺陷是处理时对环境有必定的污染，简单发生搀杂。

为了提高铝的各种性能，需要添加各种合金元素，制成不同牌号的合金。目前国内基本上采用合金或纯金属形式加入。国内已有一些铝加工厂用铝合金添加剂代替中间合金，从使用效果可以看到，添加剂既具有中间合金的全部优点，又克服了中间合金的一些缺点因而添加剂得到越来越广泛的使用。 铝合金添加剂产品应用：铝合金熔炼中合金元素添加。 产品优点：    添加剂：铝及铝合金添加剂以其出色的加入机理和便捷的使用方法，稳定的元素实收率以及经济的生产方式，远优于中间合金。避免了熔炼温度过高，造成熔炼炉寿命降低；增加了铝及合 金元素的烧损以及熔炼生产率的降低，恶化劳动条件。更为严重的是中间合金成份不均匀，给 以后的合金元素含量的控制带来了一系列的困难。对大数民用铝合金而言，不失为代替中间合金的理想材料。 铝及铝合金添加剂使用说明：    铝及铝合金添加剂可直接加到熔化炉，也可加到保温炉中，但必须在精炼之前加入。为达到应有的合金元素实收率，需要其它配合条件，具体说明如下:    由于采用纯金属加入机理，合金元素的吸收速度总是随温度的提高而提高。现场经验证明:铝及铝合金添加剂对温度较敏感，尤其是锰剂。铝液温度必需控制在740±10℃时投入添加剂，否则将延长金属吸收的时间。

1　前语 　　铝及其合金材料因为其高的强度/分量比，易成型加工以及优异的物理、化学功用，成为现在工业中运用量仅次于钢铁的第二大类金属材料。可是，铝合金材料硬度低、耐磨性差，常发作磨蚀破损，因此，铝合金在运用前往往需经过相应的表面处理以满意其对环境的适应性和安全性，削减磨蚀，延伸其运用寿数。在工业上越来越广泛地选用阳极氧化的办法在铝表面构成厚而细密的氧化膜层，以显着改动铝合金的耐蚀性，进步硬度、耐磨性和装修功用。 　　阳极氧化是国现代较根本和较通用的铝合金表面处理的办法。阳极氧化可分为普通阳极氧化和硬质阳极氧化。铝及铝合金电解上色所取得的色膜具有杰出的耐磨、耐晒、耐热和耐蚀性，广泛运用于现代建筑铝型材的装修防蚀。可是，铝阳极氧化膜具有很高孔隙率和吸附才干，简略受污染和腐蚀介质腐蚀，心须进行封孔处理，以进步耐蚀性、抗污染才干和固定色素体。 　　2　铝及铝合金的阳极氧化 　　2.1　普通阳极氧化 　　铝及其合金经普通阳极氧化可在其表面构成一层Al2O3膜，运用不同的阳极氧化液，得到的Al2O3膜结构不同。阳极氧化时，铝表面的氧化膜的生长包含两个进程：膜的电化学生成和化学溶解进程。只要膜的生长速度大于溶解速度时，氧化膜才干生长、加厚。普通阳极氧化首要有硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化和磷酸阳极氧化等，以下介绍一些普通阳极氧化新工艺。 　　2.1.1　宽温快速阳极氧化[1] 　　硫酸阳极氧化电解液的温度要求在23℃以下，当溶液的温度高于25℃时，氧化膜变得疏松、厚度薄、硬度低、耐磨性差，因此在原硫酸溶液中参加氧化添加剂对原工艺进行改进，改进后的溶液配方为： 　　硫酸（ρ＝1.84g／cm3）150－200g／L（较佳值160g／L）CK－LY添加剂　　　　　　20－35g／L （较佳值30g／L）铝离子　　　　　　　　 0.5－20g／L　（较佳值5g／L） 　　CK－LY氧化添加剂包含特定的有机酸和导电盐，前者能进步电解液的作业温度，按捺阳极氧化膜的化学溶解，在较高的温度下对按捺氧化膜疏松有杰出的效果；后者能增强电解液的导电性，进步电流密度，加快成膜速度。该添加剂溶于硫酸电解液，对电解液中的金属离子有络合效果，使溶液中铝离子的忍受量进步，氧化液的寿数延伸，操作温度可达30℃以上，而普通硫酸氧化工艺21℃以上就必须开冷水机；一起削减了氧化时刻，并可取得高质量的氧化膜。 　　2.1.2　－硫酸阳极氧化[2] 　　－硫酸阳极氧化是替代铬酸阳极氧化的一种薄层阳极氧化新工艺。－硫酸阳极氧化溶液的组成为：45g/L H2SO4＋8g/L H3BO3。 　　阳极氧化膜退膜溶液：按ASTMB137(美国试验材料标准)规则溶液，即：20g/L CrO3＋35mL/L H3PO4。 　　2.1.3　其它方面工艺的改进 　　巩运兰等对铝在铬酸中高电压阳极氧化进行了研讨[3]，结果标明，铬酸系统高电压阳极氧化得到的氧化膜多孔，膜孔径极不规整，呈树枝状，浓度对孔径和膜厚都有影响。 　　在磷酸中选用直流恒压电解的办法对铝试样进行阳极氧化处理。试验标明，跟着电解电压的升高，阻挡层厚度、多孔层胞径和孔径均呈线性添加，其原因与离子搬迁等密切相关。此项技能起源于本世纪30年代，因为磷酸氧化膜具有很强的粘合力，是电镀、涂漆的杰出底层，因此得到越来越广泛的运用。 　　2.2　铝及铝合金的硬质阳极氧化 　　铝及其合金经硬质阳极氧化处理后，可在其表面生成厚度达几十到几百微米的氧化膜，因为这层氧化膜具有极高的硬度(铝合金上可达400－6000kg/mm2，纯铝上可达1500kg/mm2)，优秀的耐磨性、耐热性(氧化膜熔点可达2050℃)和绝缘性，大大进步了质料自身的物理功用、化学功用和机械功用，在国防及机械制造范畴取得了广泛运用。 　　2.2.1　硫酸硬质阳极氧化 　　硫酸法成分简略安稳，操作简略，低温氧化可取得数十至数百微米的硬质膜。硫酸硬质阳极氧化的首要缺陷是一般要在低温下进行，并且受铝合金组成的影响很大。 　　2.2.2　混合酸常温硬质阳极氧化 　　混合酸常温硬质阳极氧化是指以硫酸为主，参加少数草酸等二元酸，以取得较厚的膜，一起扩展运用温度的上限，可答应将阳极氧化温度进步到10－20℃之间，所取得氧化膜的特征与硫酸阳极氧化膜类似。在10－20℃下电解，能取得耐磨性好的氧化膜和高上色率；施行高电流密度的混合酸电解，可防止氧化膜溶解，可在较高的温度下施行，下降出产本钱，使膜层愈加滑润、光亮、细密，厚度更大，硬度更高。 　　2.2.3　脉冲硬质阳极氧化 　　脉冲硬质阳极氧化选用连续电流或替换的凹凸电流进行氧化，成功避免了烧焦和粉末，在室温下，所取得氧化膜在硬度、耐蚀性、柔性、电阻和厚度的均匀性方面均优于一般的直流氧化，并且出产功率可进步3倍。氧化膜功用比较见表1。 　　2.2.4　铸铝合金硬质阳极氧化[4] 　　合金中含有较多的硅(超越7%)就很难在硫酸系统中进行阳极氧化，而ZL102合金含硅量高达10%－13%，高硅的存在，简略构成硅的晶向偏析，导致成膜困难，膜层均匀性差。 　　欧阳新平等人经过试验研讨，研发出了合适高硅铝合金硬质阳极氧化的工艺配方，使直流电源成功地在ZL102合金上制取功用杰出的硬质氧化膜。该试验选用恒电流法，附加空气拌和，得出的较佳工艺配方为[4]： 　　硫酸(ρ=1.84g/cm3)　　15－40g/L 　　磺基水杨酸　　　　　　　　　　20g/L 　　添加剂MY　　　　　　　　2.5－5.0g/L 　　电流密度　　　　　　　　　3－6A/dm2 　　时刻　　　　　　　　　　　　　 60min 　　温度　　　　　　　　　　　　　　 0℃ 　　其间MY是一种阴离子表面活性剂，一起也是Al3＋的络合剂。它能优先吸附在高电流密度处并放电使电场散布均匀，一起也能起到缓冲效果，按捺氧化膜的溶解，然后取得均匀平坦的氧化膜。 　　周建军等人以直流叠加脉冲电源对含铜的高硅铸造铝合金进行硬质阳极氧化，研讨了电源脉冲幅度对膜层功用的影响。试验的较佳工艺条件为[5]： 　　硫酸(ρ=1.84g/cm3)　120－160g/L 　　添加剂　　　　　　　　　　　7－8g/L 　　脉冲比　　　　　　　　　　　1.0∶1.3 　　电流密度　　　　　　　2.5－3.5A/dm2 　　温度　　　　　　　　　　　　　　 0℃ 　　时刻　　　　　　　　　　　　　 50min 　　拌和　　　　　　　　　　　　压缩空气 　　结果标明，进步氧化时电源的脉冲幅度能显着进步膜层功用。运用直流叠加脉冲硬质阳极氧化，能够在难于氧化的含铜、高硅的铸造铝合金上生成功用较好的氧化膜。 　　2.2.5　低压硬质阳极氧化[6] 　　绝大多数铝合金硬质阳极氧化零件，特别是零件的密封面和滑动合作部位，不只要求膜层具有较高的硬度和厚度，并且还要求低的粗糙度(Ra0.08－0.16)。雷宁等经过对氧化进程中零件表面状况的分析及膜层添加速率的测定，找出了影响氧化膜质量及表面粗糙度的首要原因，提出了低压硬质阳极氧化工艺： 　　硫酸(ρ=1.84g/cm3)　220－240g/L 　　T　　　　　　　　　　　　　 －2－2℃ 　　t　　　　　　　　　　　　　　 180min 　　DA　　　　　　　　　　0.8－1.0A/dm2 　　较终电压　　　　　　　　　　　 ≤40V 　　给电办法：初始20min内，电流密度升至0.8－1.0A/dm2，并始终保持至氧化完毕。 　　此外，成都飞机工业集团公司依据美军标MIL－A－8625F及麦道公司标准DPS11.02点评铝合金阳极氧化膜的各项功用，研讨了详细材料及施加电流密度对膜厚、成膜时刻、耐蚀性、耐磨性和焚毁率的影响。结果标明：在沟通叠加电源所发作的高电流密度下可得到质量较好的铝合金阳极氧化膜。 　　3　电解上色 　　经阳极氧化后的铝材进行电解上色，能够进步装修效果和产品价值。氧化膜的厚度、均匀性及结构与电解上色速度和色差有直接关系。电解上色时金属离子是在膜孔底部的阻挡层上复原堆积的。因为金属粒子受光的散射效果而显色。欲在阻挡层上堆积金属，关键在于活化阻挡层。所以要运用沟通电的极性改动来进步其化学反响活性。又因为阻挡层具有整流效果，将沟通电变成了直流电，故铝一侧电流的负成分占主导，进入膜孔内的金属离子被复原分出。 　　以往铝型材上色大都是青铜色系，以单锡盐或镍锡混盐为主。近年来电解着古铜色将被钛金色、金黄色、仿不锈钢色、浅赤色、香槟色、银灰色等多种浅色彩所替代。钛金色鲜活而不妖媚，黄中透红，令人赏心悦目，并具有上色本钱较低，增值较高的长处，它作为浅色彩中的主色彩己非常显着。以银盐和锰盐为主盐的金黄色在香港和越南市场行情杰出。锰盐着金黄色传神，本钱较低。但不安稳，不宜连续出产；银盐上色可取得金黄色、绿金色、黄绿色和金土色等多种色彩，槽液非常安稳，潜在经济效益好，应开发运用。 　　3.1　电解上色工艺的改进 　　3.1.1　铝合金表面着亮黑色工艺[7] 　　此工艺是经锡铜离子在上色电解槽中进行上色反响后生成的二元金属氧化物膜层，色泽墨黑亮丽，是一种独具特色的铝合金防腐蚀和装修材料。电解上色液组成为：30% SnSO4，30% NiSO4，15% CuSO4的混合溶液。经氧化处理的铝材为阳极，以石墨电极为阴极，50Hz220V沟通电源经调压器调至8V后输入电解槽，电解上色10min，即可得到亮丽的黑色铝合金表面。 　　3.1.2　阳极化铝光干与电解上色工艺[8] 　　在用锡盐进行光干与电解上色的研讨中发现，取得蓝色的干与色较为困难，用普通电解上色办法上色，取得蓝色也是困难的，于芝兰等人在此方面进行了研讨。试验材料为L2(2号工业纯铝，含铝99.6%)和LD31(相当于美国的6063)，试样尺度L250 mm×50mm×1mm，LD3125mm×25mm角材，1.3mm厚，其表面积为0.68dm2；阳极氧化条件，H2SO4(ρ=1.84g/cm3)180g/L，18℃，1.2－1.4A/dm2，30min，膜厚12－14μm；用磷酸直流扩孔处理；锡盐电解上色：SnSO416g/L，H2SO414g/L，混合添加剂16g/L，18－20℃，沟通上色电压12－14V，此外还运用铜盐和Cu－Ni混合盐电解上色，可得到黄红、绿、蓝较安稳的干与色。 　　3.2　开发新电源是开辟电解上色新工艺的重要手法[9] 　　改动电源波形和施电办法来进步阳极氧化膜归纳功用和开辟电解上色新工艺，是新的研讨热门。己产品化的有脉冲、电流反向(换相)和直流脉冲等电源。功用性氧化和上色兼容的微弧氧化电源，是以进步氧化速度、厚度均匀性、硬度、孔隙率散布和改进孔结构形状为意图。研讨新电源可战胜化学和电化学办法中的缺陷和约束。 　　4　关闭处理 　　为了进步阳极氧化膜的耐蚀、抗污染、电绝缘和耐磨等功用，铝及铝合金在阳极氧化和上色后都要进行关闭处理。其办法较多，对不上色的氧化膜可进行热水、蒸汽、重铬酸盐和有机物关闭；对上色的氧化膜可用热水、蒸汽、含有无机盐和有机物等关闭。 　　4.1　关闭的首要办法 　　4.1.1　沸水和蒸汽关闭 　　选用水蒸汽关闭法，能够有用地关闭一切的孔隙。若在关闭前将氧化后的制件进行真空处理一段时刻，则关闭效果愈加显着。蒸汽关闭的特点是不发作色彩的透分散现象，因此不宜呈现“流色”。可是蒸汽关闭法所用的设备及本钱较沸水法高，所以除非有特殊要求，应尽或许运用沸水法关闭。当用蒸汽关闭时，温度应控制在100－110℃，时刻为30min，温度太高，氧化膜的硬度和耐磨性严峻下降，因此蒸汽温度不行太高。 　　4.1.2　重铬酸盐关闭 　　此法适宜于关闭硫酸溶液中阳极氧化的膜层及化学氧化的膜层，用本办法处理后的氧化膜显黄色，耐蚀性高，但不适用于装修性运用。这种办法的本质是在较高的温度下，使氧化膜和重铬酸盐发作化学反响，反响产品碱式铬酸铝及就堆积于膜孔中，一起热堆积使氧化膜层表面发作水化，加强了关闭效果，故可认为是填充及水化的两层关闭效果。一般运用的关闭溶液为5%－10%的重水溶液，操作温度为90－95℃，关闭时刻为30min，堆积中不得有氯化物或硫酸盐。 　　4.2　关闭处理工艺的改进 　　4.2.1　常温关闭的研讨[10] 　　常温关闭具有节能、关闭时刻短及封孔效果好等长处，己得到广泛的认可及承受。 　　常温关闭液配方及工艺条件如下： 　　醋酸镍　　　　　　　　　　5－8g/L 　　　　　　　　　　　1－1.5g/L 　　表面活性剂　　　　　　0.3－0.5g/L 　　添加剂A　　　　　　　　　　　3g/L 　　pH值　　　　　　　　　　　5.5－6.5 　　T　　　　　　　　　　　　 25－60℃ 　　t　　　　　　　　　　　　10－15min 　　常温关闭工艺所取得的关闭膜具有严密的结构及优秀的耐蚀功用。和沸水关闭办法比较，具有速度快、节约能源、操作简略、质料来历便利等长处。关闭时刻越长，其功用越好。 　　4.2.2　水解盐关闭法[11] 　　水解盐关闭法，又称钝化处理。现在在国内运用较广泛，首要用于染色后膜关闭，其关闭机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作水解，发作氢氧化物堆积将孔关闭。工艺配方为： 　　NiSO4·7H2O　　　 4－5g/L 　　CoSO4·7H2O　 0.5－0.8g/L 　　H3BO3　　　　　　 4－5g/L 　　NaAc·3H2O　　　　4－6g/L 　　pH值　　　　　　　　　4－6 　　T　　　　　　　　 80－85℃ 　　t　　　　　　　　15－20min 　　此法战胜了沸水关闭的许多缺陷，封孔质量达到了国家标准。 　　4.3　微弧阳极氧化 　　微弧阳极氧化又称微等离子体氧化或阳极火花堆积，是阳极氧化技能的开展，它运用比普通阳极氧化高的电压。微弧阳极氧化打破传统阳极氧化的约束，将Al、Ti、Ta等金属或其合金置于电解液中，运用电化学办法，使该材料表面微孔中发作火花放电斑驳，在热化学、等离子体化学和电化学一起效果下，生成陶瓷膜层的阳极氧化办法。放电进程中，每平方厘米铝阳极表面约有105个火花存在，放电时瞬间温度可达8000K以上，生成一种功用类似于烧结碳化物的陶瓷膜。此氧化膜硬度特高，耐磨，绝缘电阻高。在特殊电解液中氧化还能够构成不同色彩斑纹的瓷釉质感的铝表面，既可作高级装修材料又可作功用膜，如轿车活塞环、电子工业的绝缘层等。微弧阳极氧化技能选用高电压，大电流的作业办法，在制取多功用维护涂层方面取得越来越广泛的运用，在航天、航空、机械、电子、纺织等工业范畴有宽广的运用远景。 　　4.3.1　微弧阳极氧化陶瓷膜层的功用研讨[12] 　　卢立红等人选用脉冲电源，对发动机活塞用铝合金(ZL108)基体进行了微弧氧化处理。 　　工艺流程为：除油→去离子水漂洗→微弧氧化→自来水冲刷→天然枯燥。电解液首要成分为柠檬酸三钠和磷酸钠。微弧氧化电压：作业电压可调，开始击穿电压为80V，较高作业电压为230V。试验标明，微弧氧化膜层表面粗糙度高于一般电镀层和阳极氧化层，远低于各种喷涂层。跟着电流密度及强化时刻的添加，膜层的表面粗糙度增大。较初跟着电流密度的添加，所取得膜的硬度也添加，超越8A/dm2今后，膜层硬度趋于安稳。经微弧氧化后，耐磨性进步了3－4倍。 　　4.3.2　微弧阳极氧化技能的改进 　　4.3.2.1　微弧氧化自润滑陶瓷覆层[13] 　　陶瓷层的缺点是冲突系数高，对磨件磨损加重。选用一步法电化学办法进行了微弧氧化陶瓷层冲突学改性研讨。选用克己专用脉冲电源，基体材料为ZL108，以碱性微弧氧化电解液为根底，溶入适量硫代钼酸铵及相应添加剂。试验标明，选用微弧氧化后，在铝合金表面一步法共生合成了自润滑陶瓷涂层，其冲突系数由一般微弧氧化涂层的0.8－1.2降至0.2－0.5，用此工艺制备的冲突副冲突学功用显着改进，延伸了运用寿数。 　　4.3.2.2　微弧氧化陶瓷层石墨相 　　选用在微弧氧化进程中同步堆积石墨相的办法可进步陶瓷层的减摩功用，对其进行磨损试验，基体材料为ZL108，所用电解液为NaOH溶液，向原电解液中参加的减摩离子为石墨，一起电解的温度不超越40℃。拌和使石墨离子悬浮。试验标明，在电解液中参加石墨的办法对ZL108进行微弧氧化的一起，在陶瓷层中同步堆积了石墨第二相，完成了对铝合金微弧氧化陶瓷层减摩改性的意图。 　　5　阳极氧化技能的展望 　　铝及铝合金阳极氧化技能以进步氧化速度和硬度为开展方向。为进步氧化速度和归纳功用主张选用带有脉冲波的EOE－88系列脉冲电源，其输出电压和电流中脉冲成分丰厚，相当于每秒有300个小脉冲波叠加在直流波上，成膜速度快。关于厚膜氧化，可选用频率为3－13.3Hz的“快脉冲”电源，充分发挥节电、进步速度和硬度的优势。这种电源在氧化膜为12μm以下时长处不显着。 　　复合阳极氧化作为一种新式的阳极氧化技能，分别在硫酸、草酸和磷酸三钠电解液中添加如Fe3O4、CrO2、TiO2等磁性粉体，Al2O3、SiC、SiN等超硬粉体和石墨等导电性粉体(微米级)，使其悬浮于电解液中进行阳极氧化。该工艺具有操作简略、设备简略、本钱低一级长处，与惯例阳极氧化比较，其氧化速度、操作温度上限和膜层功用有显着进步。日本的吉村长藏等首要进行了这方面的研讨，结果标明，有的粉体可进步膜层硬度，有的粉体可下降氧化槽压，有的粉体则可添加膜层厚度。新近的研讨结果标明：Al2O3粉体可使铝在H3PO4溶液中的氧化膜的硬度和耐蚀性进步一倍以上，因此具有宽广的研讨出路。 　　添加剂的研讨现在非常活泼，添加剂品种繁多，效果机理也不尽相同，添加剂的有用效果使其具有巨大的市场潜力。 　　综上所述，铝及其合金阳极氧化呈现了许多新工艺，但也遭到各种表面处理办法的应战，估计在未来10年内，阳极氧化技能仍将是首要的表面处理办法，但工艺技能要不断进步才干长时间占主导地位。

        铜合金除气剂该产品为棕红色块剂铜及铜基合金除气片50#是引进的新产品，全部配方以及加工技术来自外国提共，对于铜及铜基合金除氢有显著的效果.适用于铜及铜合金的熔炼除氢。       铜合金除气剂应用范围适用于铜及铜基合金除气(除氢气)。该产品与熔融的铜液接触后，可产生弥散性连续稳定的惰性气体，将熔体中的氢气带出熔体表面。       铜合金除气剂应用方法50#为块剂（300g/块），每块可处理340kg熔体。如熔体重量超过或低于340 kg，可按比例增加或减少。使用时，用烘干的钟罩将50#深深地压入熔体底部，轻轻移动10—15分钟，直到反应完毕，提起钟罩即可。小型坩埚熔炼时，可在熔炼初期将该产品碎成小块放于炉底。       铜及铜合金除气剂  50#使用方便简单，可有效除去铜及铜基合金中的氢气。辅助设备简单，成本低，用钟罩压入即可。有助于改善铸件加工性能，减少铸件孔隙。储存方便安全，使用时无刺激性气体。