在前面几期内容里,我们讲了酸性脱脂碱性脱脂有机溶剂脱脂。今天我们来讲讲脱脂后进行的工艺——碱洗。

碱洗通常也称为碱蚀洗或碱浸蚀。碱洗的工艺过程即为将铝材放人以氢氧化钠为主成分的强碱性溶液中进行浸蚀反应,该工艺处理的目的是:进一步去除表面的脏物,彻底去除铝表面的自然氧化膜,以显露出纯净的金属基体,为随后阳极氧化均匀导电、生成均匀阳极氧化膜打下良好的基础表面。如果适当延长碱洗时间,还能使铝材表面趋于平整均匀,消除铝材表面轻微的粗糙痕迹,如模具痕、碰伤、划伤等;较长时间碱洗,可获得没有强烈反光的均匀柔和的漫反射表面(即砂面)。但是过度碱洗,对铝资源是一种浪费,还会使铝材出现尺寸偏差,而且可能显露出原有内部组织缺陷(如粗晶、偏析等)。

原理:铝表面都有一层自然氧化膜(约0. 01~0.05μm),因此,碱洗过程首先是自然氧化膜的溶解,即自然氧化膜与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水。在这个反应过程中接连发生了一系列的化学反应,如基体铝与氢氧化钠水溶液发生反应生成偏铝酸钠并放出氢气;偏铝酸钠又会发生可逆的水解反应;氢氧化铝发生脱水反应等一系列的反应。以下是几个反应的化学方程式:

Al2O3 +2NaOH =2NaAIO2+ H2(1)

2A1+ 2NaOH+ 2H2O=2NaAlO+3H2↑ (2)

2NaAlO+4H2O≒2AI(OH)3↓十2NaOH (3)

2Al(OH)3→Al2O3+ 3H2(4)

一旦氢氧化铝发生脱水反应,将无法再用提高氢氧化钠浓度的办法消除白色壳垢(Al2O3)。在工业化大生产中,抑制偏铝酸钠发生水解,避免坚硬的白色壳垢产生,常有如下两种方法:

①采用碱洗槽液回收装置,降低槽波中偏铝酸钠浓度。也可以说降低铝离子浓度,使得偏铝酸钠浓度约3倍于铝离子依度。

②在氧氧化钠溶液中加人所谓长寿命碱洗添加剂,提高偏铝酸钠的临界水解浓度。

以上就是本期碱洗工艺原理的全部内容。如果您喜欢我们的内容,欢迎您点击关注我们的官网(华深景泰)。我们后期会更新更多铝材表面处理相关内容。感谢您的观看。

参考资料【铝合金阳极氧化与表面处理技术】

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