مخطط صلابة سبائك الألومنيوم: HW، HB، HV، HRAB، HBA
هل تساءلت يومًا عن كيفية اختيار سبيكة الألومنيوم المناسبة لمشروعك؟ مع وجود مجموعة كبيرة من الخيارات، لكل منها خصائص فريدة من نوعها، يمكن أن تكون مهمة شاقة....
لماذا يتم طلاء سبائك الألومنيوم بأكسيد الألومنيوم، وماذا يحدث أثناء العملية؟ لا يقتصر دور عملية الطلاء بأكسيد الألومنيوم على تعزيز مقاومة الألومنيوم للتآكل والمظهر الجمالي فحسب، بل تزيد من صلابة سطحه أيضًا. سترشدك هذه المقالة إلى العلم الكامن وراء عملية طلاء سبائك الألومنيوم بأكسيد الألومنيوم، وطرق المعالجة السطحية المختلفة المتبعة، وكيفية تأثيرها على متانة المنتج النهائي ومظهره. تعمّق في هذا المقال لاكتشاف التقنيات والفوائد الدقيقة لهذه العملية الصناعية الأساسية.
كثافة منخفضة؛ لدونة جيدة؛ سهولة التقوية؛ موصلية جيدة؛ مقاومة للتآكل؛ قابلة لإعادة التدوير؛ قابلة للحام؛ معالجة سطحية سهلة.
1) خصائص التآكل:
(1) التآكل الحمضي: يُظهر الألومنيوم سلوكيات تآكل مختلفة في الأحماض المختلفة. بشكل عام، تتشكل طبقة تخميل في الأحماض المركزة المؤكسدة، والتي تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل، بينما في الأحماض المخففة، توجد ظواهر تآكل "تنقر". التآكل الموضعي;
(2) التآكل القلوي: في المحاليل القلوية، يتفاعل القلوي مع أكسيد الألومنيوم لتكوين ألومينات الصوديوم والماء، والذي يتفاعل كذلك مع الألومنيوم لتكوين ألومينات الصوديوم والهيدروجين. التآكل العام;
(3) التآكل المحايد: في المحاليل الملحية المحايدة، يمكن أن يكون الألومنيوم إما سلبيًا أو يتآكل بسبب تأثير بعض الكاتيونات أو الأنيونات. تأليب التآكل.
2) أشكال التآكل:
التآكل الحفري، والتآكل الجلفاني، والتآكل الشقوق, التآكل بين الخلايا الحبيبيةوالتآكل الخيطي والتآكل الخيطي والتآكل التقشيري، إلخ.
التآكل بالتأليب: أكثر أشكال التآكل شيوعًا، وترتبط درجة التآكل بالوسط والسبائك.
التآكل الجلفاني: تآكل التلامس، تآكل المعادن غير المتشابهة (ثنائية المعدن). في محلول إلكتروليت، عندما يتلامس معدنان أو سبيكتان (موصلان)، يتسارع تآكل المعدن الأكثر سالبة، بينما يكون المعدن الأكثر إيجابية محميًا من التآكل.
تآكل الشقوق: يحدث عندما يتلامس سطحان مع بعضهما البعض، مما يشكل شقًا. تتكون خلية تركيز الأكسجين بسبب انحلال الأكسجين في هذه المنطقة، مما يؤدي إلى التآكل داخل الشق.
التآكل بين الخلايا الحبيبية: مرتبط بالمعالجة الحرارية غير السليمة, عناصر السبائك أو مركبات بين فلزية تترسب على طول حدود الحبيبات التي تعمل كأنودات بالنسبة للحبيبات مكونة خلية تآكل.
تآكل خيطي الشكل: نوع من التآكل تحت الغشاء الرقائقي الذي يتطور على شكل دودة تحت الغشاء. يمكن أن يكون هذا الفيلم عبارة عن طبقة طلاء أو طلاءات أخرى، ولا يحدث بشكل عام تحت طبقة الأكسيد الأنوديك. يرتبط التآكل الخيطي بتكوين السبيكة والمعالجة المسبقة قبل الطلاء والعوامل البيئية، بما في ذلك الرطوبة ودرجة الحرارة والكلوريدات.
تآكل التقشير: يُعرف أيضاً بالتآكل التقشري.
المعالجة الميكانيكية المسبقة للسطح (التلميع الميكانيكي أو الصنفرة، إلخ)، والمعالجة الكيميائية المسبقة أو المعالجة الكيميائية (التحويل الكيميائي أو الطلاء الكيميائي، إلخ)، والمعالجة الكهروكيميائية (الأنودة أو الطلاء الكهربائي، إلخ)، والمعالجة الفيزيائية (الرش، والتزجيج بالمينا، وغيرها من تقنيات التعديل الفيزيائي للأسطح)، إلخ.
تزجيج المينا: إذابة خليط من المواد غير العضوية إلى مواد تشبه الزجاج بدرجات انصهار مختلفة.
مقاومة التآكل؛ الصلابة ومقاومة التآكل؛ الزخرفة؛ التصاق الطلاء العضوي والطبقة المطلية بالكهرباء؛ العزل الكهربائي؛ الشفافية؛ الأداء الوظيفي.
(1) لتعزيز ظروف المظهر الجيد وجودة تشطيب السطح.
(2) لتحسين درجة المنتج.
(3) للحد من تأثير اللحام.
(4) لإنشاء تأثيرات زخرفية.
(5) للحصول على سطح نظيف.
(1) اختيار نوع المادة الكاشطة وحبيباتها:
ويعتمد ذلك على صلابة مادة الشُّغْلَة وحالة السطح ومتطلبات الجودة؛ فكلما كان السطح أكثر صلابة أو خشونة، كانت المادة الكاشطة المستخدمة أكثر صلابة وخشونة.
(2) يجب أن يتم التلميع على خطوات متعددة، ويجب أن يكون ضغط قطعة العمل تجاه عجلة الطحن معتدلًا.
(3) يجب كشط عجلة الطحن الجديدة مبدئيًا لتحقيق التوازن قبل لصق المادة الكاشطة.
(4) يجب استبدال المادة الكاشطة بانتظام.
(5) يجب اختيار مواد السبائك وفقًا للاحتياجات المختلفة.
(6) يجب تحديد سرعة عجلة الطحن المناسبة، والتي يتم التحكم فيها بشكل عام عند 10 ~ 14 م / ث.
(7) يعتمد تأثير التلميع على عوامل مثل المادة الكاشطة، وصلابة عجلة الطحن، وسرعة دوران العجلة، وضغط التلامس بين قطعة العمل وعجلة الطحن، والخبرة العملية، والتقنيات الماهرة.
الطحن: العملية بعد ربط العجلة القماشية بمادة كاشطة. الغرض: لـ إزالة النتوءاتوالخدوش، وبقع التآكل، وعيون الرمل، والمسام، وغيرها من العيوب الظاهرة على سطح قطعة العمل.
التلميع: العملية بعد وضع معجون التلميع على عجلة من القماش الناعم أو عجلة من اللباد.
مشكلة شائعة: علامة "الحرق".
السبب:
(1) الاختيار غير الصحيح لعجلة الطحن والمادة الكاشطة وعامل الصقل;
(2) القوة غير المناسبة المستخدمة في التلميع;
(3) وقت الطحن الطويل;
(4) السخونة الزائدة أثناء الطحن.
التدابير:
(1) حفر قلوي طفيف في محلول قلوي مخفف;
(2) الحفر بالحمض الخفيف: مثل محلول حمض الكروميك وحمض الكبريتيك، أو محلول حمض الكبريتيك 10% المستخدم بعد التسخين;
(3) 3wt% Na2CO3 و2wt% Na3PO4، تتم معالجة المحلول عند درجة حرارة 40 ~ 50 ℃ لمدة 5 دقائق، ويمكن تمديد الحالات الشديدة إلى 10 ~ 15 دقيقة.
بعد معالجة التنظيف والتجفيف المذكورة أعلاه، يجب إعادة التلميع الفوري باستخدام عجلة تلميع دقيقة أو تلميع المرآة عجلة.
الوقاية:
استخدم عجلات الطحن وعجلات التلميع المناسبة؛ استخدم عامل التلميع المناسب؛ يجب التحكم في وقت الطحن بين قطعة العمل وعجلة التلميع بشكل صحيح.
1) طرق إزالة الشحوم:
إزالة الشحوم الحمضية وإزالة الشحوم القلوية وإزالة الشحوم بالمذيبات العضوية. الغرض: لإزالة الزيوت والشحوم والأتربة والملوثات الأخرى من سطح الألومنيوم للسماح بغسل قلوي أكثر اتساقًا، وبالتالي تحسين جودة طبقة الأكسدة الأنودية.
2) المبدأ
(1) مبدأ إزالة الشحوم الحمضية: في محلول إزالة الشحوم الحمضي القائم على H2SO4 وH3PO4 وHNO3، تخضع الزيوت والدهون للتحلل المائي لإنتاج الجلسرين والأحماض الدهنية العالية المقابلة، مما يحقق الهدف من إزالة الشحوم.
(2) مبدأ إزالة الشحوم القلوية: تتفاعل القلويات مع الزيت لتكوين صابون قابل للذوبان. ويؤدي تفاعل التصبن هذا إلى إزالة الرابطة بين الزيت وسطح مادة الألومنيوم، مما يحقق هدف إزالة الشحوم.
(3) مبدأ إزالة الشحوم بالمذيبات العضوية: بالاستفادة من حقيقة أن الزيوت قابلة للذوبان بسهولة في المذيبات العضوية، يمكن إذابة كل من الزيوت المصفونة وغير المصفونة. تتمتع هذه الطريقة بقدرة قوية على إزالة الشحوم وسريعة وغير مسببة للتآكل للألومنيوم، وبالتالي تحقيق هدف إزالة الشحوم.
1) الغرض: لإزالة الملوثات السطحية، وإزالة طبقة الأكسيد الطبيعية الموجودة على سطح الألومنيوم تمامًا، والكشف عن القاعدة المعدنية النقية، والتحضير للقاعدة الرئيسية التالية معالجة السطح العملية.
2) العيوب الرئيسية الثلاثة للغسيل القلوي: المظهر الخشن والبقع والخطوط.
3) المظهر
(1) المظهر الخشن: مشكلة شائعة عند إنتاج السفع الرملي مواد الألومنيوم مع الغسل القلوي، وغالبًا ما يكون سببها عيوب هيكلية في مادة الألومنيوم الأصلية (حبيبات كبيرة أو رواسب كبيرة من المركبات بين الفلزات)؛ يمكن أن يؤدي تحسين جودة الهيكل الداخلي لمادة الألومنيوم الأصلية إلى حل المشكلة من المصدر.
الأسباب: ج: حجم الحبيبات الأصلي لقضيب الألومنيوم للبثق كبير. ب: درجة حرارة تسخين قضيب الألومنيوم عالية جدًا أو سرعة البثق سريعة جدًا. ج: حمولة الطارد المستخدمة صغيرة جدًا. D: عدم كفاية التبريد بعد البثق. ه: سرعة الغسيل القلوي سريعة جدًا.
التدابير المضادة: استخدام قضبان الألومنيوم المبثوقة ذات حجم حبيبات يفي بالمعايير الوطنية؛ والتحكم في درجة حرارة خروج المنتجات المبثوقة؛ وتعزيز التبريد بعد البثق؛ والتحكم المعقول في سرعة الغسيل القلوي، إلخ.
(2) البقع: عيب قاتل في معالجة سطح الألومنيوم:: مقاطعة العمليات اللاحقة أو التخلص منها كخردة.
الأسباب:
ج: إن نسبة الألومنيوم المعاد تدويره المضافة عند صهر قضبان الصب مرتفعة للغاية. تتميز Al2O3 بنقطة انصهار عالية تصل إلى 2050 درجة مئوية، ولا تنصهر أثناء الصهر، بل تتحطم فقط؛ ويؤدي التآكل أثناء عملية الغسيل القلوي إلى ظهور بقع تآكل تشبه ندفة الثلج. التدابير المضادة: التحكم في نسبة الألومنيوم المعاد تدويره في طبقة الأكسدة الأنودية، يجب أن تكون أقل من 10%؛ تكرير وإزالة الخبث من المصهور، يجب أن يستريح المصهور لمدة 25 دقيقة تقريبًا قبل الصب ويجب ترشيح المصهور، إلخ.
ب: محتوى أيون الكلور في الماء مرتفع. عندما تكون جودة مادة الألومنيوم رديئة ومحتوى أيون الكلور في الماء المستخدم مرتفع أيضًا، ستظهر بقع تآكل أثناء الغسيل القلوي أو الغسيل بالماء قبل الغسيل القلوي وبعده. الإجراءات المضادة: تحسين جودة مادة الألومنيوم الأصلية؛ استخدام ماء الصنبور الذي يفي بالمعايير الوطنية؛ استخدام حمض النيتريك أو حمض النيتريك بالإضافة إلى حمض الكبريتيك لإزالة الترسبات؛ إضافة 1 ~ 5 جم/لتر HNO3 إلى خزان المياه النيكل يمكن أيضًا أن يكبح التأثير التآكل لأيونات الكلوريد بشكل فعال.
ج: التآكل في الغلاف الجوي. مواد الألومنيوم الموضوعة في بيئات الغلاف الجوي الساحلية لمدة 3 أيام تقريبًا، بجانب أفران الصهر في الغلاف الجوي المسببة للتآكل، والطقس الممطر، وما إلى ذلك، غالبًا ما يكون لها علامات أو بقع تآكل على السطح. التدابير المضادة: تقصير زمن دورة مادة الألومنيوم الأصلية إلى أكسدة أنوديك؛ وضع مادة الألومنيوم الأصلية ذات الأكسدة الأنودية في بيئة جافة وجيدة التهوية؛ بالنسبة للوضع طويل الأجل أو الأيام الممطرة، يمكن إجراء معالجة الغطاء المناسب على مادة الألومنيوم الأصلية، إلخ.
د: البثق "بقعة ساخنة". تتلامس مادة الألومنيوم مع أسطوانة الجرافيت الموصلة حراريًا على طاولة التفريغ، بسبب سرعات التبريد المحلية المختلفة، تتشكل مرحلة الترسيب (مرحلة Mg2Si، نطاق درجة الحرارة 400 ~ 250 ℃) في مادة الألومنيوم، مما يمثل بقعًا فاصلة. التدابير المضادة: التحكم في سرعة تشغيل طاولة تفريغ البثق (يجب أن تكون أكبر من سرعة بثق الألومنيوم)؛ استخدام مواد أخرى مقاومة للحرارة مع ضعف التوصيل الحراري لاستبدال بكرات الجرافيت؛ استعارة قوة التبريد من رياح البندقية؛ تقليل مادة الألومنيوم مخرج البثق بسرعة إلى أقل من 250 ℃.
(3) الخطوط: عيوب خطوط الغسيل القلوي الناجمة عن ظروف وعمليات الغسيل القلوي غير السليمة (سرعة الغسيل القلوي سريعة جدًا وسرعة النقل بطيئة جدًا). الإجراءات المضادة: ج: تسريع عملية النقل. ب: خفض درجة حرارة حمام الغسيل القلوي. ج: تقليل تركيز هيدروكسيد الصوديوم في الحمام. D: مادة الألومنيوم معبأة بكثافة شديدة، يجب تقليلها بشكل مناسب.
الغرض: لإزالة الغبار السطحي، ومنع تلوث حمام الأنودة اللاحق، وتحسين جودة طبقة الأكسيد.
الأساليب: إزالة غبار حمض النيتريك، وإزالة غبار حمض الكبريتيك,
المعالجة السطحية بالرمل الفلوريدي هي عملية تآكل حمضي تستخدم أيونات الفلورايد لإنتاج تآكل نقطي عالي الكثافة وموحد للغاية على سطح الألومنيوم.
العيوب والتدابير المضادة:
(1) السطح به شوائب: عندما يكون هناك الكثير من الرواسب في الخزان ويكون تركيز أيونات الفلورايد منخفضًا، تكون قوة التفاعل ضعيفة. تترسب الرواسب أو تبقى لفترة طويلة جدًا على السطح، مما يعيق التآكل الطبيعي لأيونات الفلورايد.
إجراء مضاد: إزالة الترسبات الزائدة في الخزان، وتقليل كثافة الألومنيوم، وإضافة كمية مناسبة من ثنائي فلوريد الأمونيوم والمواد المضافة، وزيادة تركيز أيونات الفلورايد، وزيادة قوة التفاعل.
(2) السطح ليس من السهل رمله: يكون سائل الخزان ملوثًا بسبب إزالة الشحوم الحمضية السابقة، مما يتسبب في انخفاض درجة الحموضة، وتركيز أيونات الفلورايد والمواد المضافة غير كافٍ.
إجراء مضاد: ضبط قيمة الأس الهيدروجيني باستخدام الأمونيا أو فلوريد الأمونيوم، وإضافة ثنائي فلوريد الأمونيوم والمواد المضافة، إلخ.
(3) حبيبات الرمل على السطح خشنة للغاية: تركيز أيونات الفلورايد في الخزان مرتفع جدًا أو أن المواد المضافة غير كافية، أو أن وقت المعالجة طويل جدًا.
الإجراء المضاد: اتخاذ التدابير المناسبة للسيطرة.
(4) يختلف لمعان السطح: لم يتم التحكم في ظروف عملية الخزان بشكل صحيح، أو أن اختيار المواد المضافة غير مناسب، أو أن هناك مشكلة في مادة الألومنيوم.
الإجراء المضاد: اتخاذ التدابير المناسبة للسيطرة.
(5) المناطق الجزئية لا ترمل: توجد طبقة أكسيد مركب في المنطقة المحلية.
إجراء مضاد: اضبط تدفق العملية، مثل التلميع أو التلميع أو إعادة الغسيل الحمضي أو الغسيل القلوي، إلخ.
1) التلميع الكيميائي: من خلال التحكم في الذوبان الانتقائي لسطح الألومنيوم، تذوب النتوءات المجهرية بشكل أسرع من التجاويف مما يحقق سطحًا أملسًا ومشرقًا.
2) التلميع الكهروكيميائيوالمعروف أيضًا باسم التلميع الكهربائي. المبدأ مشابه للتلميع الكيميائي، حيث يعتمد على الذوبان الانتقائي للأجزاء البارزة من السطح لتحقيق النعومة. والفرق هو تطبيق تيار خارجي، مما يقلل من وقت المعالجة.
3) نقطة مشتركة: كلاهما يستخدم نفس آلية التلميع؛ الفرق: يطبق التلميع الكهروكيميائي تياراً أثناء العملية، بينما يستخدم التلميع الكيميائي مواد مؤكسدة كيميائية.
بالمقارنة مع التلميع الميكانيكي، يتميز التلميع الكيميائي والكهروكيميائي بالمزايا التالية:
(1) معدات بسيطة، وسهولة التحكم في معلمات العملية، وتوفير التكاليف، وسطح أكثر إشراقًا;
(2) قادرة على معالجة المكونات الكبيرة أو الكميات الكبيرة من المكونات الصغيرة، وكذلك قطع العمل المعقدة الشكل;
(3) سطح أنظف، لا يوجد غبار تلميع ميكانيكي متبقي، مع مقاومة جيدة للتآكل;
(4) تكون انعكاسية المرآة للسطح المصقول كيميائيًا أعلى، ويكون الملمس المعدني أفضل، ولا يتشكل "صقيع" مسحوق على السطح.
1) العيوب والتدابير المضادة للتلميع الكيميائي (بأخذ عملية حمض الفوسفوريك - حمض الكبريتيك - حمض الكبريتيك - حمض النيتريك كمثال)
(1) سطوع غير كافٍ: يتأثر بـ تركيبة الألومنيوممحتوى حمض النيتريك، إلخ.
الإجراء المضاد: استخدام ألومنيوم عالي النقاء، والتحكم في تركيز حمض النيتريك، والتأكد من جفاف الألومنيوم قبل التلميع.
(2) رواسب بيضاء: الذوبان المفرط للألومنيوم، مما يتطلب التحكم في محتواه في الحمام.
إجراء مضاد: اضبط كمية الألومنيوم المذاب في الحمام إلى داخل النطاق الطبيعي.
(3) سطح خشن: محتوى مرتفع للغاية من حمض النيتريك، أو تفاعل شديد للغاية؛ أو محتوى نحاس مرتفع للغاية.
الإجراء المضاد: رقابة صارمة على محتوى حمض النيتريك؛ وتحسين الجودة الداخلية للمادة، وتقليل كمية المواد المضافة، وما إلى ذلك.
(4) تآكل النقل: يحدث عندما يكون الانتقال إلى عملية الشطف بعد التلميع الكيميائي بطيئًا.
الإجراء المضاد: ينقل إلى الماء للشطف على الفور.
(5) التآكل الناجم عن التنقر: يحدث بسبب تراكم الغاز على السطح مكونًا جيوبًا غازية؛ أو بسبب انخفاض محتوى حمض النيتريك أو النحاس.
إجراء مضاد: تحميل الأجزاء بشكل صحيح، وزيادة إمالة قطعة العمل، وتعزيز التحريك للسماح بخروج الغاز. تنظيف السطح جيدًا؛ التحكم في محتوى حمض النيتريك، إلخ.
2) العيوب والتدابير المضادة للتلميع الكهروكيميائي (بأخذ عملية حمض الفوسفوريك والكبريت وحمض الكروم كمثال)
(1) الحروق الكهربائية: ناتجة عن عدم كفاية مساحة السطح الموصلة أو سوء التلامس أو الزيادة السريعة للغاية في الجهد أو كثافة التيار المفرطة. الإجراء المضاد: تأكد من وجود تلامس جيد بين قطعة العمل والتركيبات الكهربائية، ومساحة تلامس كافية لاستيعاب التيار العالي، وتجنب الزيادة السريعة للغاية في الجهد.
(2) البقع المظلمة: الناجمة عن انخفاض كثافة التيار أو التوزيع المحلي غير المتكافئ لخطوط الطاقة. إجراء مضاد: تجنب التحميل الزائد، واستهدف منع المناطق الميتة حيث لا يمكن لخطوط الطاقة الوصول إليها.
(3) خطوط الغاز: الناجمة عن تسرب الغاز. إجراء مضاد: ضع كل سطح من أسطح الشُّغْلَة بزاوية أثناء التحميل، وضع الأسطح المزخرفة عموديًا في اتجاه المهبط، وتجنب تراكم الغازات.
(4) الالتصاقات الشبيهة ببلورات الثلج: تتشكل من ارتفاع محتوى الألومنيوم في الحمام أو ارتفاع محتوى حمض الفوسفوريك مما يؤدي إلى ترسب فوسفات الألومنيوم. إجراء مضاد: تقليل كمية الألومنيوم المذاب في الحمام أو تقليل محتوى حمض الفوسفوريك.
(1) نوع الحاجز: يُعرف أيضًا باسم نوع الدرع أو طبقة أكسيد طبقة الحجب، وهو متاخم لسطح المعدن، كثيف، عديم المسام، رقيق، بسماكة يحددها جهد الأكسدة، لا يتجاوز 0.1 ميكرومتر، ويستخدم بشكل أساسي في المكثفات الإلكتروليتية.
(2) النوع المسامي: يتألف من طبقتين من طبقة الأكسيد، الطبقة السفلية عبارة عن طبقة حاجبة، ذات بنية طبقة أكسيد رقيقة كثيفة خالية من المسام مطابقة للطبقة الحاجزة، ويعتمد سمكها على الجهد الكهربائي؛ أما الجزء الرئيسي فهو عبارة عن بنية طبقة مسامية يعتمد سمكها على كمية الكهرباء المارة من خلالها.
(طبقة الحجب: تشير إلى طبقة الأكسيد ذات خصائص الطبقة الحاجزة وقواعد التكوين التي تفصل الطبقة المسامية من طبقة الأكسيد المسامية عن معدن الألومنيوم).
تكوين طبقة أكسيد الأكسيد الأنوديك المسامية: طبقة مانعة وطبقة مسامية؛ هيكل وقواعد تكوين طبقة مانعة مكافئة لفيلم الأكسيد من النوع الحاجز؛ قواعد التوليد وهيكل وتكوين الطبقة المسامية مختلفة تمامًا عن طبقة مانعة.
1) سماكة طبقة الحجب: يعتمد على جهد الأكسدة المطبق خارجيًا ولا يرتبط بزمن الأكسدة. معدل تكوين الفيلم أو نسبة الفيلم δb/Va؛ معدل تكوين الفيلم لفيلم الأكسيد الحاجز أكبر من معدل تكوين الفيلم لطبقة الحجب لفيلم الأكسيد المسامي.
سُمك الطبقة المسامية: السُمك الكلي = الطبقة المسامية + طبقة الحجب؛ يتناسب السُمك الكلي طرديًا مع حاصل ضرب كثافة التيار وزمن الأكسدة (أي كمية الكهرباء المارة).
2) تكوين طبقة الحجب: أكسيد غير متبلور كثيف غير مسامي.
تكوين الطبقة المسامية: Al2O3 غير المتبلور، ولكن ليس نقيًا.
3) هيكل طبقة الحجب: بنية الطبقة المزدوجة. الطبقة الخارجية: تحتوي على أنيونات المحلول؛ الطبقة الداخلية: تتكون بشكل أساسي من أكسيد الألومنيوم النقي.
هيكل الطبقة المسامية: الطبقة الخارجية: تحتوي على الألوميتر ألفا-ألو-أوكسيد الألومنيوم والألوميتر ألفا؛ الطبقة الداخلية: الألوميتر ألفا-ألو-أوكسيد الألومنيوم غير المتبلور، ويتحول تسرب الماء إلى طبقة الأكسيد تدريجيًا إلى الألوميتر ألفا-ألو-أوكسيد الألومنيوم.
تأثيرات البارامترات في حامض الكبريتيك الألومنيوم عملية الطلاء بأكسيد الألومنيوم
(1) تأثير تركيز حمض الكبريتيك:
ويؤثر ذلك على سماكة طبقة حاجز طبقة الأكسدة، وموصلية الإلكتروليت، وتأثير الذوبان على طبقة الأكسدة، ومقاومة التآكل في طبقة الأكسدة، وجودة ختم المسام اللاحقة.
التركيز العالي له تأثير إذابة كبير على طبقة الأكسدة، مما يؤدي إلى طبقة حاجز رقيقة وانخفاض في الجهد المطلوب للحفاظ على كثافة تيار معينة؛ والعكس يؤدي إلى طبقة سميكة وجهد عالٍ.
يتطلب التركيز العالي لحمض الكبريتيك جهدًا منخفضًا للحفاظ على تيار معين، ولكن له تأثير كبير على طبقة الأكسدة. ومع زيادة تركيز حمض الكبريتيك ودرجة حرارته، ينخفض الجهد المطلوب.
ومع ذلك، فإن ارتفاع تركيز حمض الكبريتيك يزيد من تآكل طبقة الأكسدة بفعل الحمض. وكلما زاد تركيز حمض الكبريتيك، تنخفض الكفاءة: أي يتم استهلاك المزيد من الكهرباء للحصول على طبقة أكسدة بسماكة معينة. وكلما زاد تركيز حمض الكبريتيك، تنخفض مقاومة التآكل ومقاومة التآكل للفيلم.
(2) تأثير درجة حرارة الحمام:
1) عندما تزداد درجة حرارة الحمام ضمن نطاق معين، ينخفض نوع فيلم الأكسدة الذي تم الحصول عليه، ويصبح الفيلم أكثر نعومة ولكن أكثر إشراقًا;
2) عندما تكون درجة حرارة الحمام مرتفعة، يميل قطر المسام واستدقاق الطبقة الخارجية من طبقة الأكسدة إلى الزيادة، مما يجعل الختم أكثر صعوبة، كما أنها عرضة أيضًا لـ "صقيع" الختم.
3) من السهل صبغ فيلم الأكسدة الذي تم الحصول عليه في درجات حرارة حمام أعلى، ولكن من الصعب الحفاظ على اتساق عمق اللون، ودرجة حرارة الأكسدة للفيلم المصبوغ العام هي 20 ~ 25 ℃;
4) يتميز فيلم الأكسدة الذي تم الحصول عليه عن طريق خفض درجة حرارة الحمام بصلابة عالية ومقاومة جيدة للتآكل، ولكن الحفاظ على نفس كثافة التيار أثناء الصيانة يتطلب جهدًا أعلى، ويستخدم الفيلم الشائع 18 ~ 22 ℃.
بالنسبة للأفلام التي يزيد سمكها عن 15 ميكرومتر، عندما ترتفع درجة حرارة الحمام، تنخفض جودة الفيلم ونسبة فقدان المعادن بشكل ملحوظ، وتقل صلابة الطبقة الخارجية للفيلم.
تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على جودة غشاء الأكسدة: درجات الحرارة التي تزيد عن 15 درجة مئوية تنتج جميعها أغشية ناعمة غير بلورية. تساعد درجات الحرارة المنخفضة على إنتاج أفلام أكسدة كثيفة. ومع ارتفاع درجة الحرارة، تنخفض صلابة الفيلم.
وللحصول على طبقة ذات صلابة عالية ومقاومة جيدة للتآكل، يجب استخدام الطلاء بأكسيد الألومنيوم في درجات حرارة منخفضة. وباستثناء سبيكة 3004، تتمتع السبائك عمومًا بأفضل مقاومة للتآكل عند درجة حرارة 20 ℃. تنخفض مقاومة التآكل مع ارتفاع درجة الحرارة وتنخفض إلى أدنى مستوياتها عند 40 ℃.
(3) تأثير جهد الأكسدة:
يحدد الجهد الكهربي حجم المسام في طبقة الأكسدة: الجهد المنخفض - حجم المسام صغير، مسام أكثر - حجم المسام كبير، مسام أقل.
(ضمن نطاق معين، يفضي الجهد العالي إلى تكوين أغشية أكسدة كثيفة وموحدة. وفي ظل الجهد الثابت، تنخفض كثافة التيار مع زيادة زمن الأكسدة.
وكلما زاد الجهد المطلوب للحفاظ على تيار معين، كلما زادت الحرارة المنبعثة أثناء عملية الأكسدة، وهو ما لا يساعد على استقرار أداء غشاء الأكسيد. عندما يكون التيار ثابتًا، كلما انخفضت درجة الحرارة، ارتفع الجهد).
(4) تأثير تيار الأكسدة:
يؤثر تيار الأكسدة تأثيرًا مباشرًا على كفاءة الإنتاج: كفاءة إنتاج التيار العالي عالية.
(يتطلب التيار العالي مكثف سعة كبيرة، مما يؤدي إلى تقلبات كبيرة في سمك الفيلم ويسبب بسهولة "حروقًا" لقطعة العمل. في ظل التيار المنخفض، يكون وقت الأكسدة طويلًا، مما يقلل من مقاومة التآكل ومقاومة التآكل للفيلم. التيار الأمثل هو 1.2 ~ 1.8 أمبير/دسم2.
كلما زاد تركيز حمض الكبريتيك، زادت توصيلية محلول الحمام وزادت كثافة التيار تحت نفس الجهد. مع زيادة محتوى الألومنيوم، تزداد مقاومة محلول الحمام وتقل توصيليته).
(5) تأثير تقليب محلول الحمام:
من أجل جعل درجة حرارة وتركيز محلول حمام الأكسدة الأنوديك موحدًا، خاصةً عند استخدام تيار أكبر، يتم توليد كمية كبيرة من الحرارة عند واجهة محلول حمام الأكسدة الأنوديك، ويقلل التقليب من درجة حرارة الواجهة.
(6) تأثير زمن الأكسدة:
في ظل أكسدة التيار المستمر، تتناسب الزيادة في سمك طبقة الأكسدة طرديًا مع الوقت خلال فترة معينة. (استنادًا إلى تركيز الإلكتروليت، ودرجة حرارة محلول الحمام، وكثافة التيار، وسماكة طبقة الأكسدة، ومتطلبات الأداء، إلخ).
1) عملية حمض الكبريتيك: تكلفة إنتاج منخفضة؛ شفافية عالية للفيلم؛ مقاومة جيدة للتآكل والتآكل؛ سهولة التلوين الكهربائي والكيميائي.
2) عملية حمض الكروميك: سمك غشاء الأكسيد متوسط، مع سطح خشن؛ والغشاء ناعم، ومقاومته للتآكل أقل من غشاء الكبريتات، ولكنه يتمتع بمرونة جيدة.
3) عملية حمض الأكساليك: تتميز طبقة الأكسيد بمسامية منخفضة، ومقاومة أفضل للتآكل، ومقاومة للتآكل، ومقاومة للتآكل، وعزل كهربائي أفضل من طبقة حمض الكبريتيك، ولكن تكلفتها أعلى.
4) عملية حمض الفوسفوريك: يكون غشاء الأكسيد أرق، مع وجود مسام أكبر.
1) مكيف هواء متردد: كفاءة تيار منخفضة؛ مقاومة ضعيفة للتآكل في طبقة الأكسيد، صلابة منخفضة.
2) العاصمة: تكلفة إنتاج عالية؛ وشفافية عالية للفيلم؛ ومقاومة جيدة للتآكل والتآكل؛ وسهولة التلوين الكهربائي والكيميائي.
يؤثر بشكل أساسي على مقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، والسطوع، والتوصيل بالكهرباء في طبقة الأكسيد
(1) أيونات الألومنيوم:
يعتبر التركيز من 1 إلى 10 جم/لتر مفيدًا، ولكن أكثر من 10 جم/لتر سيؤدي إلى حدوث تأثير. يتناقص التيار مع زيادة تركيز أيونات الألومنيوم؛ ويصبح التلوين أكثر صعوبة؛ وعندما يكون محتوى الألومنيوم مرتفعًا، تترسب أملاح الألومنيوم غير القابلة للذوبان على سطح قطعة العمل المصنوعة من الألومنيوم وجدار الخزان والمبادل الحراري، مما يؤثر على مظهر المنتج وكفاءة التبادل الحراري.
(2) الكاتيونات الحديد والمنغنيز والنحاس والنيكل، إلخ:
الحديد: شوائب ضارة، تأتي أساسًا من حمض الكبريتيك والألومنيوم. عندما يتجاوز محتوى الحديد 25 ~ 50 ميكروغرام/غرام، يواجه فيلم الأكسيد العديد من المشاكل، مثل انخفاض السطوع والفيلم الناعم.
المنغنيز: التأثير مشابه لتأثير الحديد، ولكن ليس بنفس القدر من الأهمية.
النحاس والنيكل: تأتي أساسًا من سبائك الألومنيوم، وتتشابه تأثيراتهما، عندما يتجاوز المحتوى 100 ميكروغرام/غرام، تنخفض مقاومة التآكل في طبقة الأكسيد.
(3) الأنيونات مثل الفوسفات والنترات والكلوريد وغيرها:
الفوسفات: ناتج عن عدم كفاية الغسيل بعد التلميع الكيميائي؛ لا يكون التأثير كبيرًا عندما يكون المحتوى منخفضًا (مستوى جزء في المليون). ويتمثل الخطر الرئيسي عندما يكون المحتوى مرتفعًا في أن الفوسفات يمتصه غشاء الأكسيد وينطلق أثناء ختم الماء، مما يضر بجودة الختم عندما يتجاوز 5 ميكروغرام/غرام.
النترات: يأتي بشكل أساسي من الغسيل غير الكافي بعد العملية السابقة وحمض الكبريتيك التجاري في الحمام. عندما يزيد المحتوى عن 30 ميكروغرام/غرام، فإنه يضر بالسطوع، ويؤدي ارتفاعه إلى زيادة قدرة الحمام على الذوبان، وهو ما لا يساعد على تكوين الفيلم.
الكلوريد: يأتي أساسًا من المياه المستخدمة، فمحتوى الكلوريد في ماء الصنبور مرتفع. عندما يتجاوز Cl- وF- 50 ميكروغرام/غرام، ينتج عن طبقة الأكسيد بقع تآكل.
لا يختلف إعداد طبقة أكسيد الأنوديك الصلبة اختلافًا جوهريًا عن الأنودة العادية من حيث المبادئ والمعدات والعمليات. تختلف التدابير التقنية المحددة اختلافًا طفيفًا. يكمن الاختلاف في تقليل معدل انحلال طبقة الأكسيد أثناء عملية الأكسدة.
تتميز طبقة الأكسيد الأنوديك الصلبة بسماكة أكبر، وصلابة أعلى، ومقاومة تآكل أفضل، ومسامية أقل، وجهد انهيار عازل كهربائي أعلى، ولكن نعومة السطح أسوأ قليلاً.
(عندما يكون الجهد المطبق مرتفعًا والتركيز منخفضًا ووقت المعالجة طويلًا، يكون الفيلم سميكًا وصلبًا ومقاومًا للتآكل، وله جهد انهيار عازل كهربائي مرتفع، ومسامية منخفضة، وحجم مسام كبير، ونعومة سطح ضعيفة).
(1) درجة حرارة الحمام المنخفضة: أقل من 5 درجات مئوية، وكلما انخفضت درجة الحرارة، زادت صلابة الفيلم. تبلغ درجة حرارة الحمام لأنودة حمض الكبريتيك العادية حوالي 20 درجة مئوية.
(2) تركيز الحمام المنخفض: بشكل عام أقل من 15% لحمض الكبريتيك؛ تركيز الحمام للأنودة العادية حوالي 20%.
(3) إضافة الأحماض العضوية إلى حمام حمض الكبريتيك: حمض الأكساليك وحمض الطرطريك وحمض الستريك، إلخ.
(4) التيار/الجهد المطبق العالي: 2 ~ 5 أمبير/ديسم2، 25 ~ 100 فولت. الأنودة العادية تستخدم 1.0 ~ 1.5 أمبير/ديسم2، أقل من 18 فولت.
(5) طريقة تشغيل زيادة الجهد التدريجي: الضغط التدريجي.
(6) استخدام مصدر طاقة نبضي أو مصدر طاقة موجي خاص: لسبائك النحاس العالية أو سيليكون عالية ألومنيوم مصبوب سبيكة.
1) عملية التلوين الإلكتروليتي بالملح Sn:
وينطوي ذلك بشكل أساسي على ملح Sn المفرد والتلوين الإلكتروليتي المختلط Sn-Ni، مع كون SnSO4 هو ملح التلوين الأساسي. ويتحقق اللون من خلال اختزال أيونات Sn2+ في المسام الدقيقة للفيلم المؤكسد.
المزايا: يتميز ملح Sn بمقاومة جيدة للشوائب وقدرة قوية على توزيع محلول التلوين الإلكتروليتي والتحكم الصناعي البسيط. لا توجد صعوبات متأصلة في تلوين ملح Sn الحالي بالتناوب. العيوب: يتمتع Sn2+ بثبات ضعيف، ومن الصعب التحكم في اختلافات الألوان والألوان.
2) عملية التلوين الإلكتروليتي بملح النيكل:
على غرار عملية التلوين الإلكتروليتي بالملح Sn، تتضمن ترسيب النيكل للتلوين. المزايا: تلوين ملح النيكل سريع، ويتمتع محلول الحمام بثبات جيد. العيوب: إنها حساسة للشوائب في محلول الحمام.
1) تلوين مكيف الهواء.
المزايا: يتغلب على خطر تقشر طبقة الأكسيد في التلوين الإلكتروليتي للتيار المستمر. العيوب: في التلوين بالتيار المتردد، يؤثر جهد الأنود على سرعة تفاعل تلوين القطب السالب، مما يتسبب في انخفاض كثافة تيار الأنود وكثافة تيار القطب السالب، وبالتالي إبطاء سرعة التلوين.
2) تلوين العاصمة.
المزايا: سرعة التلوين السريع، معدل استخدام الطاقة الكهربائية العالي. العيوب: هناك خطر تقشر طبقة الأكسيد في التلوين الإلكتروليتي بالتيار المستمر.
(1) تكون الطبقة المؤكسدة من الألومنيوم التي يتم الحصول عليها في محلول حمض الكبريتيك عديمة اللون ومسامية;
(2) يجب أن يكون لفيلم الأكسيد سمك معين، والذي يجب أن يكون أكثر من 7 ميكرومتر;
(3) يجب أن يكون لفيلم الأكسيد مسامية وامتصاص معين;
(4) يجب أن تكون طبقة الأكسيد كاملة وموحدة، بدون عيوب مثل الخدوش أو عيون الرمل أو التآكل الموضعي;
(5) يجب أن تكون طبقة الأكسيد نفسها ذات لون مناسب ولا توجد اختلافات في التركيب المعدني، مثل تفاوت حجم الحبيبات أو الفصل الشديد.
(1) تعتمد الصباغة العضوية على نظرية امتزاز المواد، بما في ذلك الامتزاز الفيزيائي والامتزاز الكيميائي.
الامتزاز الفيزيائي: يتم امتزاز الجزيئات أو الأيونات بواسطة القوة الكهروستاتيكية. إن تركيبة فيلم الأكسيد هي أكسيد الألومنيوم غير المتبلور، وطبقة الحاجز الكثيفة بالقرب من ركيزة الألومنيوم في الداخل، والبنية المسامية التي تنمو للخارج على شكل جرس في الأعلى، مما يُظهر أداء امتزاز فيزيائي ممتاز. عندما تدخل جزيئات الصبغة إلى مسام الفيلم، يتم امتصاصها على جدران المسام.
الامتزاز الكيميائي: الامتزاز بالقوة الكيميائية. في هذه الحالة، تتفاعل جزيئات الصبغة العضوية كيميائياً مع أكسيد الألومنيوم وتتواجد داخل مسام الفيلم بسبب الترابط الكيميائي.
يتضمن هذا النوع من الامتزاز ما يلي: يشكل غشاء الأكسيد رابطة تساهمية مع مجموعة السلفونيك على جزيء الصبغة؛ يشكل غشاء الأكسيد رابطة هيدروجينية مع المجموعة الفينولية على جزيء الصبغة؛ يشكل غشاء الأكسيد مركبًا معقدًا مع جزيء الصبغة.
(2) آلية الصباغة غير العضوية: أثناء الصباغة، يتم غمر قطعة العمل المؤكسدة أولاً في محلول ملح غير عضوي بترتيب معين، ثم يتم غمرها تباعاً في محلول ملح غير عضوي آخر، مما يتسبب في خضوع هذه المواد غير العضوية لتفاعل كيميائي في مسام الطبقة الغشائية لتكوين مركب ملون غير قابل للذوبان في الماء. وهذا يملأ مسام طبقة الأكسيد ويغلقها، مما يعطي طبقة الفيلم لونًا.
تدفق العملية: المعالجة المسبقة - المعالجة بأكسيد الألومنيوم - التنظيف - معادلة الأمونيا أو معالجة أخرى - التنظيف - الصباغة - التنظيف - التنظيف - معالجة الختم - التجفيف.
المعايير:
1) التركيز لسهولة الصباغة: يتم التحكم في الألوان الفاتحة بشكل عام عند 0.1 ~ 1 جم/لتر، بينما تتطلب الألوان الداكنة 2 ~ 5 جم/لتر، ويتطلب اللون الأسود أكثر من 10 جم/لتر;
2) درجة حرارة محلول الصبغة: يتم التحكم فيها بشكل عام عند 50 ~ 70 ℃;
3) قيمة PH لمحلول الصبغة: نطاق PH هو 5 ~ 6;
4) وقت الصباغة: عادة ما بين 5 إلى 15 دقيقة.
(1) تأثير كبريتات الصوديوم: تعمل كبريتات الصوديوم على إبطاء معدل الصباغة، ويزداد هذا التأثير مع زيادة مجموعات الكبريت في أيونات الصبغة، خاصة في الأصباغ المعقدة المعدنية.
(2) تأثير كلوريد الصوديوم: السبب الرئيسي للتنقر (البقع البيضاء). يتم إخماد التنقر بواسطة التيار الكاثودي.
(3) تأثير المواد الخافضة للتوتر السطحي: ليس للمواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية أي تأثير على الصباغة، ولكن المواد الخافضة للتوتر السطحي الموجبة كما هو الحال في مادة MLW السوداء ستبطئ الصباغة، وبالتالي فإن المواد الخافضة للتوتر السطحي الأيونية ليست مناسبة لإضافتها إلى مزيل الشحوم لأن بعض الأنيونات لا تساعد على الصباغة.
(4) تأثير أيونات الألومنيوم ثلاثية التكافؤ: كمية صغيرة من Al3+ ليس لها أي تأثير على العديد من محاليل الصبغة، إلا إذا وصلت إلى 500 ~ 1000 جم/جم، مما قد يسبب تغير اللون، مثل تحول اللون الأزرق إلى اللون الأحمر، إلخ.
(5) تأثير أيونات الفلزات الثقيلة.
(6) تأثير الأنيونات.
(7) تأثير العمل البكتيري على الصباغة: تتكاثر البكتيريا في محلول الصبغة، مما يجعل محلول الصبغة متعفنًا. في البداية، تظهر فقاعات صغيرة على سطح محلول الصبغة. عندما يُترك محلول الصبغة واقفاً دون أن يعمل، تتجمع بعض الجسيمات الملونة غير القابلة للذوبان حول الفقاعات، مما يسبب صبغاً غير طبيعي.
إذا كانت مرئية بالعين المجردة، يجب إزالة المادة المتعفنة العالقة على السطح وإضافة مبيد جراثيم مناسب، مثل ديكلوروفينول G4، بمعدل 0.05 إلى 0.10 جم/لتر، مذاب في محلول إيثانول وإضافته إلى الخزان.
في بعض الأحيان يكون من الضروري تفريغ محلول الصبغة. في هذا الوقت، استخدم مبيد جراثيم أو محلول حمض هيبوكلوروس لتنظيف جدار الخزان، ثم أعد التهيئة.
(8) تأثير الشوائب غير القابلة للذوبان على الصباغة: في بعض الأحيان يحمل محلول الصبغة في بعض الأحيان بقعًا زيتية حتمًا، مما يؤدي إلى تلويث قطعة العمل والتسبب في ازدهار الصباغة.
في هذا الوقت، يجب استخدام ورق ماص للزيت لامتصاصه وإزالته، أو يجب إضافة كمية صغيرة من المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية لتفريق قطرات الزيت حتى لا تتجمع على سطح محلول الصبغة.
يتم تشغيله بشكل عام في درجة حرارة الغرفة، وعادةً ما يتم ذلك على خطوتين: الغمر أولاً في المحلول الأول لمدة 5 إلى 10 دقائق، ثم الشطف والغمر في المحلول الثاني لمدة 5 إلى 10 دقائق أخرى للحصول على اللون المطلوب.
معايير عملية الصباغة غير العضوية الشائعة.
| الألوان | مكونات الحل: | التركيز/(جم/لتر) | إنتاج الأملاح الملونة |
| أزرق | ① [K4الحديد(CN)6.3H2O] ② [FeCl3] أو [Fe2(SO4)2] | 30~50 40~50 | الفريسيانيد الحديدي الحديدي (أزرق بروسي) |
| أسود | ① [CoAc2] ② [KMnO↩ KMnO4] | 50~100 15~25 | أكسيد الكوبالت |
| أصفر | ① [PbAc2.3H2O] ② [K2كر2O7] | 100~200 50~100 | رصاص الكرومات |
| أبيض | ① [PbAc2.3H2O] ② [Na2SO4] | 10~50 10~50 | كبريتات الرصاص |
| براون | ① [K3الحديد(CN)6] ② [CuSO↩SO4.5H2O] | 10~50 10~100 | النحاس فيروسيانيد النحاس |
| الذهب | [ن.ح4الحديد(ج)2O4)2](درجة الحموضة = 4.8 ~ 5.3، 35 ~ 50 درجة مئوية، 2 دقيقة) | 10 (ضحلة) 25 (عميق) |
1) لا ينطبق اللون.
الحل:
أ) تغيير الصبغة
ب) ضبط درجة الحموضة PH
ج) زيادة سماكة الفيلم
د) الصبغة في الوقت المناسب
ه) اختر الصبغة المناسبة.
2) بعض المناطق لا تأخذ اللون أو يكون اللون فاتحًا.
الحل:
أ) تعزيز التدابير الوقائية
ب) زيادة تركيز الصبغة
ج) زيادة سماكة الفيلم
د) مشبك قطعة العمل، وضبط الموضع
ه) تغيير محلول الصبغة
و) تحسين انحلال الصبغة.
3) يبدو السطح أبيض وضبابي بعد الصباغة.
الحل:
أ) إزالة بخار الماء
ب) ضبط تركيز محلول التلاشي
ج) تقصير وقت التلاشي.
4) يزهر اللون بعد الصباغة.
الحل:
أ) ضبط درجة الحموضة وتحسين التنظيف
ب) تحسين انحلال الصبغة
ج) انخفاض درجة حرارة محلول الصبغة.
5) توجد بقع بعد الصباغة.
الحل:
أ) شطف سطح العينة بالماء
ب) تصفية محلول الصبغة
ج) وضع قطعة العمل في خزان ماء بعد الأكسدة
د) تعزيز الحماية.
6) يتلاشى اللون بسهولة بعد الصباغة.
الحل:
أ) زيادة درجة الحموضة
ب) رفع درجة حرارة حمام الصبغة، وتمديد وقت الصباغة، وضبط درجة حمام الختم PH، وتمديد وقت الختم.
7) يمكن فرك السطح المصبوغ بسهولة.
الحل:
أ) إعادة الأكسدة
ب) زيادة درجة حرارة محلول الصبغة
ج) زيادة درجة حرارة الأكسدة.
8) اللون داكن جدًا بعد الصباغة.
الحل:
أ) خفف محلول الصبغة
ب) خفض درجة الحرارة
ج) تقصير الوقت.
1. الختم
عملية كيميائية أو فيزيائية تُجرى على الطبقة المؤكسدة بعد أنودة الألومنيوم لتقليل مساميتها وقدرتها على الامتصاص.
تشمل المبادئ الرئيسية للختم ما يلي:
(1) تفاعل الترطيب؛ (2) الحشو غير العضوي؛ (3) الحشو العضوي.
2. تقنية الختم الحراري
يتم إنجاز تقنية الختم الحراري من خلال تفاعل ترطيب أكسيد الألومنيوم، وتحويل أكسيد الألومنيوم غير المتبلور إلى أكسيد ألومنيوم مائي يُعرف باسم البوهميت أو Al2O3-H2OO(AlOOH).
إن جوهر آلية الإغلاق الحراري هو تفاعل الترطيب، وغالبًا ما يشار إليه باسم "الإغلاق الحراري المائي".
3. دور تفاعل الإماهة
ويتسبب ذلك في تمدد حجم 30%، حيث يملأ الحجم المتزايد المسام الدقيقة للفيلم المؤكسد ويغلقها، مما يعزز مقاومته للتلوث والتآكل مع تقليل التوصيلية (زيادة المعاوقة)، وتوسيع ثابت العزل الكهربائي.
4. تأثير الشوائب في الماء
1) تعتمد كفاءة الختم بشكل كبير على جودة المياه والتحكم في درجة الحموضة;
2) الشوائب الشائعة تشمل SiO2 وH2SiO3؛ 3) التدابير المضادة: التبادل الأيوني.
5. مقارنة بين بارامترات ختم الماء المغلي وبارامترات الختم البارد
1) درجة حرارة ختم الماء المغلي: أعلى من 95 درجة بشكل عام. يكون الختم البارد في درجة حرارة الغرفة.
2) قيمة PH لختم الماء المغلي: النطاق الأمثل هو 5.5 ~ 6.5. نطاق الختم البارد هو أيضًا 5.5 ~ 6.5، مع أفضل تحكم صناعي عند 6.
3) وقت ختم الماء المغلي: يعتمد على سمك الفيلم وحجم المسام ومتطلبات اختبار جودة الختم. الختم البارد المنصوص عليه عمومًا 10 ~ 15 دقيقة.
1) المظهر واختلاف اللون:
طرق الفحص: الكشف البصري والكشف بالأجهزة.
الإيجابيات والسلبيات: الفحص البصري بسيط، ولكنه يتأثر بسهولة بشكل العينة وحجمها وشدة الضوء. يحل الكشف بالأجهزة أوجه القصور في الفحص البصري وهو مناسب لقياس لون الضوء المنعكس.
2) سمك طبقة الأكسيد:
طرق القياس:
أ) طريقة القياس المجهري لسمك المقطع العرضي: سمك الغشاء أكبر من 5 ميكرومتر، عمودياً.
ب) طريقة قياس مجهر الحزمة الطيفية: سمك الغشاء أكبر من 5 ميكرومتر، ومعامل انكسار غشاء الأكسيد 1.59 ~ 1.62.
ج) طريقة فقدان الكتلة: سمك الغشاء أقل من 5 ميكرومتر، طريقة الذوبان، كثافة السطح، كثافة غشاء الأكسيد (أكسدة سائل حمض الكبريتيك) قبل وبعد الختم 2.6 و2.4 جم/سم3.
د) طريقة التيار الدوامي: غير مناسبة للأغشية الرقيقة.
3) جودة الختم:
أ) اختبار بصمات الأصابع.
ب) جودة البقع المصبوغة بعد المعالجة الحمضية، غير مناسبة للمحتوى الذي يحتوي على نحاس أعلى من 2% وسيليوم أعلى من 4%.
ج) تجربة حمض الفوسفوكروميك.
4) مقاومة التآكل:
أ) اختبار التآكل برذاذ الملح.
ب) اختبار تآكل الغلاف الجوي الرطب SO2.
ج) اختبار التآكل الماتشو.
د) اختبار التآكل الحراري الرطب.
ه) اختبار التآكل القلوي المتساقط.
5) الثبات الكيميائي:
أ) اختبار مقاومة الأحماض.
ب) اختبار مقاومة القلويات.
ج) اختبار مقاومة الهاون.
6) مقاومة الطقس:
أ) اختبار التعرض الطبيعي.
ب) اختبار التجوية المعجل الاصطناعي.
7) الصلابة:
أ) صلابة المسافة البادئة.
ب) صلابة قلم الرصاص.
ج) الصلابة الدقيقة.
8) مقاومة التآكل:
أ) مقاومة التآكل المكتشفة بواسطة جهاز اختبار السفع الرملي.
ب) مقاومة التآكل المكتشفة بواسطة جهاز اختبار تآكل العجلات.
ج) مقاومة التآكل المكتشفة بواسطة جهاز اختبار الرمال المتساقطة.
9) الالتصاق:
أ) تجربة قطع الشبكة.
ب) تجربة الآلة: طريقة الخدش.
10) الخواص الميكانيكية:
أ) مقاومة الصدمات.
ب) مقاومة الانحناء.
ج) أداء التعب والإرهاق.
د) قوة الترابط.
هـ) مقاومة الكسر التشويهي.
f) صدع حراري المقاومة.
11) العزل الكهربائي: طريقة جهد الانهيار.
12) الأداء الانعكاسي.
13) آخرون:
أ) أداء بلمرة الطلاء.
ب) مقاومة الماء المغلي.
ج) قابلية التشغيل الآلي.
تركيبة السبيكة، وسُمك الغشاء، وظروف معالجة الطلاءات عالية البوليمر، وظروف الطلاء بأكسيد الألومنيوم، وظروف الختم، إلخ.
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
ID 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR