除灰剂

阳极氧化工艺之除灰 除灰还有两个别名，一个叫中和，一个叫出光。铝材经过碱洗后，表面往往会附着一层灰褐色或灰黑色的挂灰，挂灰的具体成分因铝合金材质不同而各不相同，主要由不溶于碱洗槽液的铜，铁，硅等金属间化合物及其碱洗产物组成。除灰的目的就是要除净这层不溶解在碱液的挂灰，为了防止后面阳极氧化槽液的污染，使氧化后获得外表干净的阳极氧化膜。在碱洗过程中，铝材中所含的这些挂灰物质不参与碱洗反应，也不溶于碱洗槽液中。至碱洗和随后水洗后依然残留在铝材表面上，形成一层很疏松的附着物，有时候用湿布轻轻一擦即可擦掉，在工业化大生产中，通常使用无铬除灰剂将挂灰溶解除去。传统的除灰工艺是采用一定浓度的硝酸溶液作为除灰槽液，因为硝酸是具有强氧化性的强酸，其溶液的溶解能力很强，几乎能够除去碱洗后残留在铝材表面上的各种挂灰，又会损伤铝基体。从环保和安全性方面考虑，有一部分厂家就单独采用硫酸除灰。 （一）硫酸除灰 硫酸除灰中硫酸含量与阳极氧化的硫酸含量大致相同，通常用15%——20%（体积分数）的硫酸。对于铝材有比较满意的除灰效果，但其他含合金成分较高的铝合金就不一定适合，就是6063铝合金也得控制杂质的含量。硫酸除灰的操作温度为室温，操作时间要比硝酸延长一些，一般为3——5min。 铝在硫酸溶液中，浓度超过40%（体积分数）时，腐蚀速率迅速增大，大约以85%（体积分数）浓度的腐蚀速率为最大。 一些以硫酸为基除灰的商品化除灰添加剂，大多添加一种或多种添加剂，如氧化剂等。 （二）硝酸除灰 通常使用10%——25%（体积分数）的硝酸在室温下持续浸渍1——3min进行除灰；也有使用30%（体积分数）的硝酸进行的；还有使用25%——50%（体积分数）的硝酸在化学抛光后进行的。在硝酸溶液中，当其浓度在30%左右时，铝腐蚀速率最大。若溶液温度升高，则其腐蚀速率增大。 采用硝酸除灰工艺能满足多种铝合金材料的要求。对于含硅量高的铝合金，单用硝酸不能满足要求，需添加氟化物。为解决因硝酸分解释放出氮氧化物和酸雾滴的危害，一些商品化的除灰配方中采用了多种硝酸盐联合组成的添加剂，其中还含有过硫酸盐和硫酸氢盐。 为了提高除灰效果，增强出光效率，有一些专用的助剂出售，将其加入到100——150g/L的硝酸溶液中，出光速度快，并可以除去高铜含量铝合金表面的难以除去的黑灰层，一般含有氢氟酸、双氧水、缓蚀剂、硫酸钠、表面活性剂等。