2015年7月2日星期四
鋁合金陽極氧化膜膜厚不均勻的原因
陽極氧化液的溫度對膜厚均勻性有重要的影響,溫度發色處理高會使得陽極氧化膜的溶解速度加快,氧化膜較薄,反之,氧化膜較厚。陽極氧化反應要在較低的溫度下進行,生產中是通過用冷水與槽液熱交換來完成的,氧化槽上端的槽液通過熱交換器之後抽回氧化槽,抽回槽液與原槽液有溫差,由於氧化槽的體積比較大,槽液的循環不夠,抽回槽液的分配不均勻,會使得氧化槽液產生溫度差。以臥式生產線為例,同根型材兩端膜厚不同,可能是因為槽液兩端有溫度差,同掛料上下膜厚不同,可能是因為槽液上下有溫度差。
同根鋁型材上的幾個面,甚至凹槽內,膜是否均勻,與對應的陰極面積有較大的關系。陰極面積大,使得分布於鋁型材各部位的電流密度均勻,因而膜厚也均勻。在臥式線生產中有時會出現同掛料每根型材相同部位膜厚偏低的現像,這很有可能是因為與該部位相對應的陰極板出現了松動,甚至是脫落,使得陰極面積減少,導致膜厚偏低。
在實際生產過程中,還有其他的原因也會導致氧化膜膜厚的不均勻,例如夾具與型材接觸不良,接觸面積過小,會使得氧化膜不完整或無氧化膜。另外硫酸濃度大範圍變動會使得不同槽料的氧化膜膜厚不一樣 ,硫酸濃度大範圍改變會使得計算氧化膜厚度的經驗公式(δ=kIt)中的k不准確,因此得到的氧化膜膜厚也就不一致。在生產中只要將上述問題一一解決,就能保證氧化膜膜厚均勻。
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鋁型材陽極氧化時封孔工藝優化
鋁材常溫封孔質量的影響因素有:封孔液中的封孔物質鎳鹽硬陽處理、氟離子、封孔添加劑及其含量,這3個因素是決定鋁材封孔質量效果的關鍵性因素:溶液的PH值、溫度和封孔時間是影響鋁型材封孔質量的重要條件因素;而提高槽液的潔淨度、減小雜質的含量是鋁材封孔質量的重要保證、經過試驗表明,保證鋁材常溫封孔質量適宜生產工藝條件很重要。
工藝流程 一般工業上均采用如下的生產工藝流程: 常溫脫脂→水洗→堿蝕→水洗→水洗→出光→水洗→水洗→陽極氧化→二次水洗→封孔→二次水洗 2.2 實驗材料與儀器 試驗用鋁合金材料為6063型材料,所用試劑和藥品均為一般工廠所用,封孔添加劑為試驗研究配制而成。
1。硫酸濃度優化:生產實踐表明,當其它工藝條件不變時,隨著硫酸濃度的增大,陽極氧化過程中硫酸對氧化膜的溶解作用明顯加強,氧化膜孔錐度加大,封孔變得困難,因而封孔時間需要適當延長。一般情況下,硫酸濃度超過185g/L即對厚膜的染斑試驗產生明顯影響,但硫酸溶度過低,陽極氧化膜著色性能不佳,故實際生產中,需要權衡控制在合理範圍內。
2。鎳離子溶度優化:封孔是通過鎳離子進入氧化膜孔、水解沉澱得以實現的。鎳氟體系常溫快速封孔的機理是溶解一沉積反應 ,反應產物 (塞孔物質)主要由 N i(OH ) 、A1OO H 、AlF3 組成,是金屬鹽的水解沉積 、水化反應和形成化學轉化膜三種作用的綜合結果。鎳離子填充速度直接影響封孔 速度 ,其含量對封孔質量影響很大,鎳離子溶度越高,封孔質量越好。但是常溫封孔對坯料擠壓色差掩蓋作用十分有限,含量過高氧化膜底色發青,色差明顯。故鎳離子濃度控制在 1.0 ~1.3 g/L 為宜,實際生產中鎳離子在0。9g/L以上即陽極處理可保證封孔質量。
3。氟離子溶度優化:氟離子對氧化膜起電中和作用,膜表面電性轉負,有利於鎳離子向孔內擴散和水解。另一方面,氟離子半徑小,可以吸附在膜孔內,與孔壁的氧化膜反應生成氟鋁絡合物,從而使孔內鋁離子積累和pH升高,有利於 Ni 向膜孔內表面的遷移和水解,生產實踐表明,氟離子濃度在 0 .3 ~0.6 g/L 為宜,過高易起粉,過低則封孔不良。同時在封孔過程中,氟離子消耗速度比鎳離子快,故需經常補充,但不推薦單獨添加氟化氨或氟化氫銨,一則易造成槽液老化;二則易引起槽液PH起伏過大;三則添加物易與鎳離子起絡合反應造成實際補充到槽液中的游離態氟離子十分有限。
4。PH值優化:提高槽液pH值,能有效降低氟離子消耗,促進鎳離子的吸收,封孔質量提高。但pH值太高時鎳鹽易水解,槽液渾濁嚴重,型材表面容易產生白灰,槽液pH值太低時,不足以造成鎳鹽水解,達不到封孔效果。依生產實踐,新槽PH一般控制在5。8-6。2封孔效果比較好,老槽PH控制在6。0-6。5為宜。
5。封孔溫度優化:溫度太低時,F與氧化膜反應弱,不足以引起鎳鹽水解,影響封孔效果,常溫封孔槽冬天一般也需要加溫維持在一定溫度。正常情況下,封孔溫度越高,封孔時間可以適當縮短。老槽或者氟離子含量低於0。3g/L槽,往往需要加熱到30℃以上才能正常封孔。依生產實踐,當封孔溫度低於25℃或高於35℃均會出現封孔不良。
6。封孔時間優化:封孔最開始的部位是氧化膜膜口處,隨時間增加,逐漸深入膜孔內部從而完成封孔,在整個封孔過程中,前半段時間封孔速度快,後半段時間封孔速度慢。依生產實踐,白料、噴砂料、色料封孔時間存在較大差異,不能一味根據膜厚高低按比例分配封電鍍孔時間,尤其是古銅料和黑料,雖然氧化膜膜底會沉積3-M著色微粒,但過短的封孔時間會造成脫色黏膠危險。封孔時間稍長即容易起灰,需要車間操作者根據實際情況決定封孔時間。由於現代添加劑的發展,目前市場上已出現長時間(30分鐘)封孔不起灰的封孔劑,這對自動化生產十分有利。
7。陳化過程優化:封孔過程中氧化膜根部未完全封閉,需要陳化一段時間。正常工藝條件下,封孔後自然陳化1-3天內即可達到國家標准,但是自然封孔膜抗熱裂性能不佳,部分厚膜料在外暴曬一段時間即會出現明顯裂紋。采用熱純水陳化能顯著提高氧化膜熱鋁表面處理裂性,熱純水電導率不大於50 ;溫度60-80℃;時間1um/min;熱水洗溫度對表面質量影響比較明顯,過高的陳化溫度會起灰。
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封孔影響型材封孔質量因素和操作
鋁陽極氧化膜在氧化後為了保證耐蝕性及耐侯鋁表面處理性必須進行封孔處理。目前大多數鋁型材廠家使用的是氟化鎳為主體的常溫封孔工藝,該工藝成分簡單,能耗低,雜質容許量陽極處理大,但是槽液使用壽命偏短。除開封孔劑本身成分外,工藝條件、環境水質、日常操作習慣等因素對封孔質量的影響較大。
1。配制封孔槽溶液的水質不可以用自來水,要用去離子水,因為自來水裡面含有過高的鈣離子,鎂離子,氯離子,等,這些離子都會影響膜層質量。
電鍍 2。每天檢測PH值,使其控制在正常範圍,有變化用氨水或冰醋酸調整。
3。定期化驗鎳的濃度,當濃度過低時需要添加。
4。根據膜層厚度來確定封閉處理時間。
5。封孔處理後需要熱水清洗,封孔溶液比較難清洗干淨,長期吸附在鋁表面會對氧化膜影起腐蝕,流動水洗後在熱水清洗1分鐘,能潔淨表面。
6。要制定嚴格的陽極氧化工藝流程。影響封孔質量的因素除封孔工藝硬陽處理之外,還有氧化等,遇到問題要全面考慮。
7。定期檢查溶液老化程度。封孔溶液使用一段時間後,溶液會老化,要不定期檢測發色處理封孔質量問題,可采用染色實驗,明顯上色未不合格,微量上色為合格。
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陽極氧化膜優點
1、耐腐蝕性好:由於工業污染的影響,以電鍍及惡劣的氣候環境影響,加陽極處理劇了鋁合金門窗、幕牆上的陽極氧化膜的腐蝕,縮短了鋁合金門窗、幕牆鋁表面處理的使用壽命。而AA25級陽極氧化膜由於膜厚高,耐腐蝕性好,適用於在惡劣的環境中使用。
2、耐酸性能優良:由於環境污染的原因,在許多地方都會出現下酸雨的現像,導致鋁合金門窗、幕牆上的表面處理膜出現變色、失光等缺陷,從而縮短了鋁合金門窗、幕牆的使用壽命。而AA25級陽極氧化膜具有良好的耐酸性能,可經受住酸雨的浸蝕,保證了鋁合金門窗、幕牆的使用壽命。
3、氧化膜表面硬硬陽處理度高,耐磨性佳:AA25級陽極氧化膜在鋁表面形成厚而致密的氧化膜層,提高了鋁表面硬度,具有良好的耐磨性,可經受住長年累月的風沙的衝蝕,以及作為鋁合金門發色處理窗、幕牆的定期維護時的洗刷。
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2015年5月5日星期二
建築鋁型材表面處理方法及需要注意點
建築鋁型材是一類裝飾性的結構材料,為了提高其裝飾效果,發色處理增強抗腐蝕性能與延長使用期限,除個別情況外,都要經過表面處理。因此,表面處理成了生產建築鋁型材的一道必不可少的極為重要的工序。表面處理的方法很多,可根據材料的不同用途采用相應的表面處理方法。
常用的商業化表面處理方法有:陽極氧化著色法,靜電粉末噴塗法,氟碳噴塗法,鋁型材電泳塗漆法,化學著色法,水紋處理法等。
鋁型材在鑄造鋁棒的過程中,鋁棒內部化學成分和組織有不均勻的現像,同時內部一般都存在著殘余應力,為消除鑄錠的殘余應力,消除鑄錠的化學成分和組織的不均勻,進而改善鑄錠的壓力加工工藝性以及制品的某些最終性能,這就一定要對鑄錠進行均勻處理,鑄錠的均勻化處理便是在均質爐內進行。
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陽極氧化封孔槽工藝注意事項
1。配制封孔槽溶液的水質不可以用硬陽處理自來水,要用去離子水,因為自來水裡面含有過高的鈣離子,鎂離子,氯離子,等,這些離子都會影響膜層質量。2。每天檢測PH值,使其控制在正常範圍,有變化用氨水或冰醋酸調整。3。定期化驗鎳的濃度,當濃度過低時需要添加。4。根據膜層厚度來確定封閉處理時間。
5。封孔處理後需要熱水清洗,封孔溶液比較難清洗干淨,長期吸附在陽極處理鋁表面會對氧化膜影起腐蝕,流動水洗後在熱水清洗1分鐘,能潔淨表面。6。要制定嚴格的陽極氧化工藝流程。影響封孔質量的因素除封孔工藝之外,還有氧化等,遇到問題要全面考慮。
7。定期檢查溶液老化程電鍍度。封孔溶液使用一段時間後,溶液會老化,要不定期檢測封孔質量問題,可采用染色實驗鋁表面處理,明顯上色未不合格,微量上色為合格。
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什麼叫陽極氧化?
將金屬或合金的制件作為陽極,采用電解的方法使其表面形成氧鋁表面處理化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態和性能,陽極處理如表面著色,提高耐腐蝕性、增強耐磨性及硬度,保護金屬表面等。例如鋁陽極氧化,將鋁及其合金置於相應電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽極,在特定條件和外電鍍加電流作用下,進行電解。
陽極的鋁或其合金氧化,表面上形成氧化鋁薄層,其厚度為5~20微米,硬質陽極氧化膜可達60~200微米。陽極氧化後的鋁或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可達250~500千克/平方硬陽處理毫米,良好的耐熱性,硬質陽極氧化膜熔點高達2320K,優良的絕緣性,耐擊穿電壓高達2000V,增強了抗腐蝕性能,在ω=0。03NaCl鹽霧中經幾千小時不腐蝕。氧化膜薄層中具有大量的微孔,可吸附各種潤滑劑,適合制造發動機氣缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力強可著色成各種美觀艷發色處理麗的色彩。有色金屬或其合金(如鋁、鎂及其合金等)都可進行陽極氧化處理,這種方法廣泛用於機械零件,飛機汽車部件,精密儀器及無線電器材,日用品和建築裝飾等方面。
為什麼要陽極氧化:為了克服鋁合金表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷,擴大應用範圍,延長使用壽命,表面處理技術成為鋁合金使用中不可缺少的一環,而陽極氧化技術是目前應用最廣且最成功的。 什麼是鋁的陽極氧化:所謂鋁的陽極氧化是一種電解氧化過程,在該過程中,鋁和鋁合金的表面通常轉化為一層氧化膜,這層氧化膜具有保護性、裝飾性以及一些其他的功能特性。從這個定義出發的鋁的陽極氧化,只包括生成陽極氧化膜這一部分工藝過程。
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鋁合金陽極氧化故障分析(一)
鋁的陽極氧化是以鋁或鋁合金作陽極,以鉛板作陰極在硫酸、草電鍍酸、鉻酸等水溶液中電解,使其表面生成氧化膜層。其中硫酸陽極氧化處理應用最為廣泛。鋁和鋁合金硫酸陽極氧化氧化膜層有較高的吸附能力,易進行封孑L或著色處理,更加提高其抗蝕性和外觀。陽極氧化膜層厚一般3~15μm,鋁合金硫酸陽極氧化工藝操作簡單,電解液穩定,成本也不高,是成熟的工藝方法,但在硫酸陽極化過程中往往免不了發生各種故障,影響氧化膜層質量。認真總結分析故障產生的原因並采取有效預防措施,對提高鋁合金硫酸陽極氧化質量有重要的現實意義。
(1)鋁合金制品經硫酸陽極氧化處理後,發生局部無氧化摸,呈現肉眼可見的黑斑或條紋,氧化膜有鼓瘤或孔穴現像。此類故障雖不多見但也有發生。上述故障原因,一般與鋁和鋁合金的成分、組織及相的均勻性等有關,或者與電解液中所溶解的某些金屬離子或懸浮雜質等有關。鋁和鋁合金的化學成分、組織和金屬相的均勻性會影響氧化膜的生成和性能。純鋁或鋁鎂合金的氧化膜容易生成,膜的質量也較佳。而鋁硅合金或含銅量較高的鋁合金,氧化膜則較難生成,且生成的膜發暗、發灰,光澤性不好。如果表面產生金屬相的不均勻、組織偏析、微雜質偏析或者熱處理不當所造成各部分組織不均勻等,則易產生選擇性氧化或選擇性溶解。若鋁合金中局部硅含量偏析,則往往造成局部無氧化膜或呈黑斑點條紋或局部選擇性溶解產生空穴等。另外,如果電解液中有懸浮雜質、塵埃或銅鐵等金屬雜質離子陽極處理含量過高,往往會使氧化膜出現黑斑點或黑條紋,影響氧化膜的抗蝕防護性能。
(2) 同槽處理的陽極氧化零件,有的無氧化膜或膜層輕薄或不完整,有的在夾具和零件接觸處有燒損熔蝕現像。這類故障在硫酸陽極氧化工藝實踐中往往較多發生,嚴重影響鋁合金陽極氧化質量。由於鋁氧化膜的絕緣性較好,所以鋁合金制件在陽極氧化處理前必須牢固地裝掛在通用或專用夾具上,以保證良好的導電性。導電棒應選用銅或銅合金材料並要保證足夠接觸面積。夾具與零件接觸處,既要保證電流自由通過,又要盡可能減少夾具和零件間的接觸印痕。接觸面積過小,電流密度太大,會產生過熱易燒損零件和夾具。無氧化膜或膜層不完整等現像,主要是由於夾具和制件接觸不好,導電不良或者是由於夾具上氧化膜層未徹底清除所致。
(3) 鋁合金硫酸陽極氧化處理後,氧化膜呈疏松粉化甚至手一摸就掉,特別是填充封閉後,制件表面出現嚴重粉層,鋁表面處理抗蝕性低劣。這一類故障多發生在夏季,尤其是沒有冷卻裝置的硫酸陽極化槽,往往處理1-2槽零件後,疏硬陽處理松粉化現像就會出現,明顯地影響氧化膜的質量。由於鋁合金陽極氧化膜電阻很大,在陽極氧化工藝過程中會產生大量焦耳熱,槽電壓越高產生熱量越大,從而導致電解液溫度不斷上升。所以在陽極氧化過程中,必須采用攪拌或冷卻裝置使電解液溫度保持在一定範圍。一般情況下,溫度應控制在13~26℃,氧化膜質量較佳。若電解液溫度超過30℃,氧化膜會產生疏松粉化,膜層質量低劣,嚴重時發生“燒焦”現像。另外,當電解液溫度恆定時,陽極電流密度也必須予以限制,因為陽極電流密度過高,溫升劇烈,氧化膜也易疏松呈粉狀或砂粒狀,對氧化膜質量十分不利。
(4) 偶然發生鋁合金硫酸陽極氧化後氧化膜暗淡發色處理無光,有時產生點狀腐蝕,嚴重時黑色點狀腐蝕顯著,導致零件報廢,引起較大損失。這類故障往往是偶然發生並有特殊原因造成的。在鋁合金陽極氧化過程中,中途斷電又重新給電,往往會使氧化膜暗淡無光,而中途停電零件在清洗槽停留過久,清洗水槽酸度過高,水質不淨,含懸浮物、泥砂等較多,往往會使鋁合金制件發生電化學腐蝕,發生點狀腐蝕黑斑等。有時向電解液中添加自來水,水經漂白粉處理且 Cl-含量超標或有時盛裝過HCl的容器未經徹底清洗又盛裝硫酸,都會使陽極氧化電解液中混人超量的Cl-,從而導致鋁合金零件陽極氧化產生點狀腐蝕使產品報廢等。
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鋁合金陽極氧化故障的預防故障的措施
鋁合金硫酸陽極氧化氧化膜質量陽極處理好壞,抗蝕防護性能的優劣主要取決於鋁合金的成分,膜層厚度以及陽極氧化處理工藝條件,如溫度、電流密度、使用水質及陽極氧化後的填充封閉工藝等。要減少或避免陽極氧化故障提高產品質量要從微細處著手,采取有效措施。
(1) 對不同的鋁合金,如鑄造成型、壓延成型或機械加工成型或經熱處理焊接等工序,要根據實際情況選擇適宜的前處理方法。比如,澆鑄成型的鋁合金表面,其非機加工表面一般應采用噴砂或噴丸除淨其原始氧化膜、粘砂等。對硅含量較高的鋁合金(尤其是鑄鋁)應經過含有5%左右氫氟酸的硝酸混合酸溶液浸蝕活化,才能有效地保持良好的活化表面,確保氧化膜質量。不同材質的鋁合金,裸鋁和純零件或大小規格不同的鋁和鋁合金零件,一般不宜同槽氧化處理。對於搭接、點焊或鉚接的電鍍鋁合金組合件,對於在陽極氧化過程中易形成氣袋不易排除的鋁合金制件,從質量考慮,一般不允許采用硫酸陽極氧化工藝。
(2) 裝掛夾具材料必須確保導電良好,一般選用硬鋁合金棒,板材要保證有一定彈性和強度。鋁表面處理拉鉤宜選用銅或銅合金材料。已使用過的專用或通用工夾具如陽極氧化處理時再次使用,必須徹底退除其表面氧化膜,確保良好接觸。工夾具既要保證足夠導電接觸面積,又要盡量減少夾具印痕。如果接觸面太小,會導致燒損熔蝕陽極氧化零件。
(3) 硫酸陽極氧化溶液的溫度必須嚴格控制,最佳溫度範圍是15~25℃。硫酸陽極氧化工藝過程中需采用壓縮空氣攪拌,並應配備制冷裝置。在無制冷裝置的情況下,在硫酸電解液中加入1。5%~2。0%的丙三酸或草酸、乳酸等羧酸,可以使陽極氧化溶液溫度範圍超過35℃而避免或減少氧化膜的疏松或粉化。—些工藝試驗和生產實踐已證實,在硫酸陽極氧化電解液中加入適量硬陽處理羧酸或丙三醇可有效減少反應熱效應的不良影響,可以在不降低氧化膜厚度和硬度的條件下提高陽極氧化電解液的溫度允許上限,在保證質量的前提下,提高生產效率。另外,控制溫度恆定的條件下,也要注意有效控制陽極電流密度,才能更好地保證氧化膜質量。
(4) 硫酸陽極氧化電解液所使用的水質及電解液中的有害雜質必須嚴格控制。配制硫酸陽極氧化溶液不宜用自來水,尤其不能用渾濁的含Ca2+,Mg2+, SiO32-及Cl-含量高的自來水。一般情況下,水中Cl-濃度達25mg/L時就會對鋁合金的陽極氧化處理產生有害影響。Cl-(包括其它鹵族元素) 可破壞氧化膜生成,甚至根本形不成氧化膜。硫酸陽極氧化應選用軟化水、去離子水或蒸餾水,電解液中的Ccl-≦15mg/L,總礦物質≦50mg/L。
硫酸溶液在陽極氧化工藝過程中,會產生油污泡沫及懸浮雜質,應定期排除。硫酸陽板氧化溶液中常見的其他有害雜質還有Cu2+,Fe3+,Al3+等。如果雜質含量超過允許含量,會產生有害影響,可部分或全部更換硫酸溶液,才能有效保證鋁合金硫酸陽極氧化質量。
鋁合金硫酸發色處理陽極氧化處理是廣泛應用且成熟的抗蝕防護裝飾處理工藝,只要嚴格執行工藝條件,認真操作,硫酸陽極氧化氧化膜質量是完全可以保證的。
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2015年3月29日星期日
電鍍廢水常用物化處理的方法(一)
當前一般采用物化法處理。處理方法發色處理較多,有效的也不少,但可以做到整體達標的並不多。但做的好的也是有的,如,陝西福天寶的DTCR—重金屬離子捕集劑,它通過DTCR與廢水中重金屬離子形成一種大分子的螯合物,然後經過絮凝,可以很好的去除電鍍廢水中的重金屬離子,並達到國家標准。
電鍍和金屬加工業廢水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。污染物經金屬漂洗過程又轉移到漂洗水中。酸洗工序包括將金屬(鋅或銅)先浸在強酸中以去除表面的氧化物,隨後再浸入含強鉻酸的光亮劑中進行增光處理。該廢水中含有大量的鹽酸和鋅、銅等重金屬離子及有機光亮劑等,毒性較大,有些還含致癌、致畸、致突變的劇毒物質,對人類危害極大。因此,對電鍍廢水必須認真進行回收處理,做到消除或減少其對環境的污染。
電鍍廢水處理設備由調節池、加藥箱、還原池、中和反應池、pH調節池、絮凝池、斜管沉澱池、廂式壓濾機、清水池、氣浮反應,活性炭過濾器等組成。
氣浮法:氣浮法是向水中通入空氣,產生微小氣泡,由於氣泡與細小懸浮物之間黏附,形成浮選體,利用氣泡的浮升作用,上浮到水面,形成泡沫或浮渣,從而使水中的懸浮物質得以分離。按照氣泡產生方式的不同,可分為充氣氣浮、溶氣氣浮和電解氣浮三類。
氣浮法是代替沉澱法的新型固液分離手段,1978年上海同濟大學首次應用氣浮法處理電鍍重金屬廢水處理獲得成功。隨後,因處理過程連續化,設備緊湊,占地少,便於自動化而得到了廣泛的應用。
氣浮法固液分離技術適應性強,可處理鍍鉻廢水、含鉻鈍化廢水以及混合廢水。不僅可去除重金屬氫氧化物,而且可以去除其他懸浮物、乳化油、表面活性劑等。氣浮法用於處理鍍鉻廢水的原理是:在酸性的條件下硫酸亞鐵和六價鉻進行氧化還原反應,然後在堿性條件下產生絮凝體,在無數微細氣泡作用下使絮凝體浮出水面,使水質變清。
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電鍍廢水常用物化處理的方法(二)
當前一般采用物化法處理。處理方法較多,有效的也不硬陽處理少,但可以做到整體達標的並不多。但陽極處理做的好的也是有的,如,陝西福天寶的DTCR—重金屬離子捕集劑,它通過DTCR與廢水中重金屬離子形成一種大分子的螯合物,然後經過絮凝,可以很好的去除電鍍廢水中的重金屬離子,並達到國家標准。
電鍍和金屬加工業廢水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。污染物經金屬漂洗過程又轉移到漂洗水中。酸洗工序包括將金屬(鋅或銅)先浸在強酸中以去除表面的氧化物,隨後再浸入含強鉻酸的光亮劑中進行增光處理。該廢水中含有大量的鹽酸和鋅、銅等重金屬離子及有機光亮劑等,毒性較大,有些還含致癌、致畸、致突變的劇毒物質,對人類危害極大。因此,對電鍍廢水必須認真進行回收處理,做到消除或減少其對環境的污染。
離子交換法:離子交換法主要是利用離子交換樹脂中的交換離子同電鍍廢水中的某些離子進行交換而將其除去,使廢水得到淨化的方法。
國內用離子交換技術處理電鍍廢水是從20世紀60年代開始進行試驗研究的,到70年代末,因為迫切需要解決環境污染問題,這一技術得到了很大發展,當前已成為處理電鍍廢水和回收某些金屬的有效手段之一,也是使某些鍍種的電鍍廢水達到閉路循電鍍環的一個重要環節。但是采用離子交換法的投資費用很高,系統設計和操作管理較為復雜,一般的中小型企業難以適應,往往由於維修、管理等不善而達不到預期的效果,因此,在推廣應用上受到了一定的限制。
當前,國內對含鉻、含鎳等電鍍廢水采用離子交換鋁表面處理法處理較為普遍,在設計、運行和管理上已有較為成熟的經驗。經處理後水能達到排放標准,且出水水質較好,一般能循環使用。樹脂交換吸附飽和後的再生洗脫液經電鍍工藝成分調整和淨化後能回用於鍍槽,基本實現閉路循環。另外,離子交換法也可用於處理含銅、含鋅、含金等廢水。
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電鍍廢水常用物化處理的方法(三)
當前一般采用物化法處理。處理鋁表面處理方法較多,有效的也不少,但可以做到整體達標的並不多。但做的好的也是有的,如,陝西福天寶的DTCR—重金屬離子捕集劑,它通過DTCR與廢水中重金屬離子形成一種大分子的螯合物,然後經過絮凝,可以很好的去除電鍍廢水中的重陽極處理金屬離子,並達到國家標准。
電鍍和金屬加工業廢水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。污染物經金屬漂洗過程又轉移到漂洗水中。酸洗工序包括將金屬(鋅或銅)先浸電鍍在強酸中以去除表面的氧化物,隨後再浸入含強鉻酸的光亮劑中進行增光處理。該廢水中含有大量的鹽酸和鋅、銅等重金屬離子及有機光亮劑等,毒性較大,有些還含致癌、致畸、致突變的劇毒物質,對人類危害極大。因此,對電鍍廢水必須認真進行回收處理,做到消除或減少其對環境的污染。
電解法:電解法主要是使廢水中的有害物質通過電解過程在陽、陰兩極上分別發生氧化和還原反應,轉化成無害物質;或利用電極氧硬陽處理化和還原產物發色處理與廢水中的有害物質發生化學反應,生成不溶於水的沉澱物,然後分離除去或通過電解反應回收金屬。國內在20世紀60年代開始用電解法處理電鍍含鉻廢水,70年代末對含銀、銅等廢水進行實驗研究,回收銀、銅等金屬,取得了很好的效果。
電解法處理電鍍廢水一般用於中、小型廠,其主要特點是不需投加處理藥劑,流程簡單,操作方便,占生產場地少,同時由於回收的金屬純度高,用於回收貴重金屬有很好的經濟效益。但當處理水量較大時,電解法的耗電較大,消耗的鐵極板量也較大,同時分離出來的污泥與化學處理法一樣不易處置,所以已較少采用。
萃取法: 萃取法是利用一種不溶於水而能溶解水中某種物質(稱溶質或萃取物)的溶劑投加入廢水中,使溶質充分溶解在溶劑內,從而從廢水中分離除去或回收某種物質的方法。萃取操作過程包括混合、分離和回收三個主要工序。
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陽極氧化時氧化膜遭燒蝕與哪些因素有關
陽極氧化時氧化膜燒蝕是由制件或夾具的表面電鍍已生成的氧化膜被電流擊穿引起的,氧化膜之所以會被擊穿,通常與以下三個方面原因有關:
(1)夾具截面積過小,而所夾的制件表面積又較大的情況下,陽極氧化時制件所需通過的電流強陽極處理度因負荷過大,引起夾具溫度上升,致使膜層的溶解速度快於生成速度,最後導致燒蝕。
(2)夾具裝夾欠牢固。當夾具彈夾力差時(通常由夾具過細或制件夾具的鋁質過軟),所夾鋁表面處理的制件在陽極氧化時,若溶液同時又有壓縮空氣攪拌的,則裝夾處易引起松動,硬陽處理從而產生熱量,最後導致出現與(1)同樣的後果。
發色處理 (3)夾具使用前未經退膜處理。所用夾具若原先陽極氧化時生成的氧化膜未曾退除干淨,則不能傳導電流,但當裝夾時若膜層遭到損傷,則此處有可能導電,但由於接觸面積很小,時而通上電流,時而脫電,這一部位也會由此而產生熱量,結果會損傷膜層而遭燒蝕。
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鋁合金陽極氧化膜膜厚不均勻的原因
陽極氧化液的溫度對膜厚均勻性有重要的影響,溫度高會使得陽極處理陽極氧化膜的溶解速度加快,氧化膜較薄,反之,氧化膜較厚。陽極氧化反應要在較低的溫度下進行,生產中是通過用冷水與槽液熱交換來完成的,氧化槽上端的槽液通過熱交換器之後抽回氧化槽,抽回槽液與原槽液有溫差,由於氧化槽的體積比較大,槽電鍍液的循環不夠,抽回槽液的分配不均勻,會使得氧化槽液產生溫度差。以臥式生產線為例,同根型材兩端膜厚不同,可能是因為槽液兩端有溫度差,同掛料上下膜厚不同,可能是因為槽液上下有溫度差。
同根鋁型材上的幾個面,甚至凹槽內,膜是否均勻,與對應的陰極面積有較大的關系。陰極面積大,使得分布於鋁表面處理鋁型材各部位的電流密度均勻,因而膜厚也硬陽處理均勻。在臥式線生產中有時會出現同掛料每根型材相同部位膜厚偏低的現像,這很有可能是因為與該部位相對應的陰極板出現了松動,甚至是脫落,使得陰極面積減少,導致膜厚偏低。
在實際生產過程中,還有其他的原因也會導致氧化膜膜厚的不均勻,例如夾具與型材接觸不良,接觸面積過小,會使得氧化膜不完整或無氧化膜。另外硫酸濃度大範圍變動會使得不同槽料的氧化膜膜厚不一樣 ,硫酸濃度大範圍改變會使得計算氧化膜厚度的經驗公式(δ=kIt)中的k不准確,因此得到的氧化膜膜厚也就不一致。在生產中只要將上述發色處理問題一一解決,就能保證氧化膜膜厚均勻。
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2015年1月26日星期一
鏡面鋁表面直接鍍膜
鏡面鋁表面直接鍍膜方法,屬於鋁及其合金技術發色處理領域。該方法包括用水、稀酸、堿液清洗鋁板表面;清洗後的鋁板采用陶瓷材料進行真空鍍膜處理,在鋁板表面形成薄膜,所述的陶瓷材料為Si3N4,Ti3N4?利用本發明的方法制成的鏡面鋁,表面形成的薄膜層不僅顏色多樣,美觀性好,耐蝕性、耐磨性、抗疵性;而且該方法工藝簡單、對環境污染少、生產成本低,有利於大規模工業化生產。
1。一種鏡面鋁表面直接鍍膜方法,該方法包括用水、稀酸、堿液清洗鋁板表面;清洗後的鋁板采用陶瓷材料進行真空鍍膜處理,在鋁板表面形成薄膜。
2。根據權利要求1所述的鏡面鋁表面直接鍍膜方法,其特征在於:所述的稀酸是質量分數為1%_5%稀鹽酸、質量分數為1%-5%稀硝酸、質量分數為1%-5%稀硫酸中的一種,所述的堿液為無機堿溶液。
3。根據權利要求1或2所述的鏡面鋁表面直接鍍膜方法,其特征在於:所述的陶瓷材料為Si3N4,Ti3N4中的一種或兩種。
4。根據權利要求1或2所述的鏡面鋁表面直接鍍膜方法,其特征在於:通過真空鍍膜後在鋁板表面形成薄膜的厚度為5?15ym。
5。根據權利要求3所述的鏡面鋁表面直接鍍膜方法,其特征在於:通過真空鍍膜後在鋁板表面形成薄膜的厚度為5?15ym。
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鋁材質的表面處理工藝
鋁制品也是日常生活中常見的一直硬陽處理材質,但對於鋁材質表面處理工藝有很多人不是很了解,以下關於鋁材質的表面處理工藝,去主要根據使用要求不同選擇不同的表面處理工藝。
1、陽極氧化——在鋁板表面生死氧化膜,可有效提高鋁板的防護性能。氧化膜不導電,不適用於要求導電的情況。
2、陽極氧化陽極處理後著(發)色——在氧化膜上形成各種顏色,以滿足一定使用要求,如光學儀器零件常用著黑色,紀念章著上金黃色等。
3電鍍、導電氧化(鉻酸鹽轉化膜)——用於既要防護又要導電的場合。
鋁表面處理4、化學氧化——用於一般性防護,加工容易,成本低。
5、塗有機防護層(塗漆、噴塑等)——用於設備的外部防護、裝飾,通常都在氧化的基礎上進行。
其他還有在上表面處理之前先進行准備性處理,如拋光(機械、電化學、化學法)、噴砂等,可強化上述表面處理的功能。
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鋁合金及鋁型材的表面處理工藝
鋁合金及鋁型材通常都需要進行鋁表面處理表面處理滿足陽極處理不同需求,常見的鋁合金表面處理有電鍍、噴塗、拉絲、陽極、噴沙、鈍化、拋光、氧化膜處理等。
1、噴砂,主要作用是表面清理,在塗裝(噴漆或噴塑)前噴砂可以增加表面粗糙度,對附著力提高有一定貢獻,但貢獻有限,不如化學塗裝前處理。
2、著色:對鋁進行上色主要有兩種工藝:一種是鋁氧化上色工藝,另外一種是鋁電泳上色工藝。在氧化膜上形成各種顏色,以滿足一定使用要求,如光學儀器零件常用著黑色,紀念章著上金黃色等。
3、導電氧化(鉻酸鹽轉化膜)——用於既要防護又要導電的場合。
4、化學氧化:氧化膜較薄,厚度約為0。5~4微米,且多孔,質軟,具有良好的吸附性,可作為有機塗層的底層,但其電鍍耐磨性和抗蝕性能均不如陽極氧化膜;
鋁及鋁合金化學氧化的工藝按其溶液性質可分為堿性氧化法和酸性氧化法兩大類。
按膜層性質可分為:氧化物膜、磷酸鹽膜、鉻酸鹽膜、鉻酸-磷酸鹽膜。
5、電化學氧化,鋁及鋁合金的化學氧化處理設備簡單,操作方便,生產效率高,不消耗電能,適用範圍廣,不受零件大小和形狀的限制。氧化膜厚度約為5~20微米(硬質陽極氧化膜厚度可達60~200微米),有較高硬度,良好的耐熱和絕緣性,抗蝕能力高於化學氧化膜,多孔,有很好的吸附能力。
6、噴塗:用於設備的外部防護、裝飾,通常都在氧化的基礎上進行。鋁件在塗裝前應進行前處理才能使塗層和工件結合牢固,一般的有三種方法1、磷化(磷酸鹽法)2、鉻化(無鉻鉻化)3、化學氧化。
7:陽極氧化:就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。刷鍍合用於局部鍍或修復。滾鍍合用於小件,如緊固件、墊圈、銷子等。通過電鍍,可以在機械制品上獲得裝飾保護性和各種功能性的表面層,還可以修復磨損和加工失誤的工件。電鍍液有酸性的、堿性的和加有鉻合劑的酸性及中性溶液,不管采用何種鍍覆方式,與待鍍制品和鍍液接觸的鍍槽、懸掛具等應具有一定程度的通用性。
8、化學拋光化學拋光是利用硬陽處理鋁和鋁合金制作在酸性或堿性電解質溶液中的選擇性自溶解作用,來整平拋光制年表面,以降低其表面粗糙度、PH的化學加工方法。這種拋發色處理光方法具有設備簡單、不用電源,不受制件外型尺寸限制,拋興速度高和加工成本低等優點。鋁及鋁合金的純度對化學拋光的質量具有很大的影響,它的純度愈高,拋光質量愈好,反之就愈差。
9、鈍化是使金屬表面轉化為不易被氧化的狀態,而延緩金屬的腐蝕速度的方法。
一種活性金屬或合金,其中化學活性大大降低,而成為貴金屬狀態的現像,叫鈍化。
金屬由於介質的作用生成的腐蝕產物如果具有致密的結構,形成了一層薄膜(往往是看不見的),緊密覆蓋在金屬的表面,則改變了金屬的表面狀態,使金屬的電極電位大大向正方向躍變,而成為耐蝕的鈍態。如Fe→Fe++時標准電位為-0。44V,鈍化後躍變到+0。5~1V,而顯示出耐腐蝕的貴金屬性能,這層薄膜就叫鈍化膜。
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表面處理知識小百科:電泳塗裝對鋁型材影響
電泳塗裝在鋁型材加工過程中擁有非常多的好處,優勢非常顯著電鍍。下面就簡陽極處理單介紹一下電泳塗裝之於鋁型材的優點:
1、能夠隨意操控鋁型材電泳塗裝膜的厚度,通常國內和國外的厚度控制在7微米和12微米兩種規格。
2、鋁型材電泳塗裝的處理工藝要求非常嚴格,對於提升工業鋁型材的成品率非常有好處。
3、電泳塗裝膜的品質非常好。丙烯酸樹脂運用氨基樹脂來變固體,確保了塗膜的較高裝飾效果以及較高的抵抗腐化侵蝕性能,同時因為樹脂具有較高的透明性能,很有效果的突顯出了鋁型材的金屬質地,按照裝飾需求還能夠獲得亞光、沙面、珠光等裝飾功效。
4、塗料的運用效率較高。因為塗料鋁表面處理的粘度低,鋁型材制品的帶出就比較少,並且電硬陽處理泳工件能夠進行水洗,回收設備的運用使電泳塗裝的塗料運用效率達到了95%以上。
5、容易達到自動化出產的目的。因為鋁型材是在水性電泳槽裡面進行電泳塗裝的,和陽極氧化、電解染色處理比較相似,加工的時間比較短,容易完成整個處理流程的流水線工作。
6、與一般的電解染色密閉小孔的處理流程比較,具備了節省時間,結余人力發色處理的有點,電泳塗裝薄膜不需要密閉小孔,防止了因為密閉小孔不理想帶來的破裂紋路等問題。
7、電泳塗裝薄膜平均且致密。因為鋁型材在電泳塗料過程中具備了較高的泳透力,能夠讓形狀繁復的型材也能夠得到平均的塗膜,並且經過調節電量能夠操控鍍膜厚度。
除了上述優點之外,對鋁型材進行電泳塗裝還能夠改善它的安全性以及透光性能,讓鋁型材的使用更加廣泛。
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表面知識小百科:鋁合金熱處理
1、鋁合金熱處理原理
鋁合金鑄件得熱陽極處理處理就是選用某一熱處理規範,控制加熱速度升到某一相應溫度下保溫一定時間以一定得速度冷卻,改變其合金的組織,其主要目的是提高合金的力學性能,增強耐腐蝕性能,改善加工型電鍍能,獲得尺寸的穩定性。
2、鋁合金熱處理特點
眾所周知,對於含碳量較高的鋼,經淬火後立即獲得很高的硬度,而塑性則很低。然而對鋁合金並不然,鋁合金剛淬火後,強度與硬度並不立即升高,至於塑性非但沒有下降,反而有所上升。但這種淬火後的合金,放置一段時間(如4~6晝夜後),強度和硬度會顯著提高,而塑性則明顯降低。
淬火後鋁合金的強度、硬度隨時間增長而鋁表面處理顯著提高的現像,稱為時效。時硬陽處理效可以在常溫下發生,稱自然時效,也可以在高於室溫的某一溫度範圍(如100~200℃)內發生,發色處理稱人工時效。
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