铝型材阳极氧化时封孔工艺优化与封孔槽的维护

    铝材常温封孔质量的影响因素有：封孔液中的封孔物质镍盐、氟离子、封孔添加剂及其含
量，这

3 个因素是决定铝材封孔质量效果的关键性因素：溶液的 PH 值、温度和封孔时间是

影响铝型材封孔质量的重要条件因素；而提高槽液的洁净度、减小杂质的含量是铝材封孔质
量的重要保证、经过试验表明，保证铝材常温封孔质量适宜生产工艺条件很重要。
　　
　　封孔工艺的优化
　　
　　工艺流程一般工业上均采用如下的生产工艺流程：常温脱脂

→水洗→碱蚀→水洗→水洗

→出光→水洗→水洗→阳极氧化→二次水洗→封孔→二次水洗 2．2 实验材料与仪器试验用铝
合金材料为

6063 型材料，所用试剂和药品均为一般工厂所用，封孔添加剂为笔者试验研究

配制而成。
　　
　　

1.硫酸浓度优化：生产实践表明，当其它工艺条件不变时，随着硫酸浓度的增大，阳

极氧化过程中硫酸对氧化膜的溶解作用明显加强，氧化膜孔锥度加大，封孔变得困难，因
而封孔时间需要适当延长。一般情况下，硫酸浓度超过

185g/L 即对厚膜的染斑试验产生明

显影响，但硫酸溶度过低，阳极氧化膜着色性能不佳，故实际生产中，需要权衡控制在合
理范围内。
　　
　　

2.镍离子溶度优化：封孔是通过镍离子进入氧化膜孔、水解沉淀得以实现的。镍氟体系

常温快速封孔的机理是溶解一沉积反应，反应产物

(塞孔物质)主要由 Ni(OH)、A1OOH、AlF3

组成，是金属盐的水解沉积、水化反应和形成化学转化膜三种作用的综合结果。镍离子填充
速度直接影响封孔速度，其含量对封孔质量影响很大，镍离子溶度越高，封孔质量越好。但
是常温封孔对坯料挤压色差掩盖作用十分有限，含量过高氧化膜底色发青，色差明显。故镍
离子浓度控制在

1．0～1．3g／L 为宜，实际生产中镍离子在 0.9g/L 以上即可保证封孔质量。

　　
　　

3.氟离子溶度优化：氟离子对氧化膜起电中和作用，膜表面电性转负，有利于镍离子

向孔内扩散和水解。另一方面，氟离子半径小，可以吸附在膜孔内，与孔壁的氧化膜反应生
成氟铝络合物，从而使孔内铝离子积累和

pH 升高，有利于 Ni 向膜孔内表面的迁移和水解，

生产实践表明，氟离子浓度在

0．3～0．6g／L 为宜，过高易起粉，过低则封孔不良。同时

在封孔过程中，氟离子消耗速度比镍离子快，故需经常补充，但不推荐单独添加氟化氨或
氟化氢铵，一则易造成槽液老化；二则易引起槽液

PH 起伏过大；三则添加物易与镍离子

起络合反应造成实际补充到槽液中的游离态氟离子十分有限。
　　
　　

4.PH 值优化：提高槽液 pH 值，能有效降低氟离子消耗，促进镍离子的吸收，封孔质

量提高。但

pH 值太高时镍盐易水解，槽液浑浊严重，型材表面容易产生白灰，槽液 pH 值

太低时，不足以造成镍盐水解，达不到封孔效果。依生产实践，新槽

PH 一般控制在 5.8-6.2

封孔效果比较好，老槽

PH 控制在 6.0-6.5 为宜。

　　
　　

5.封孔温度优化：温度太低时，F 与氧化膜反应弱，不足以引起镍盐水解，影响封孔效

果，常温封孔槽冬天一般也需要加温维持在一定温度。正常情况下，封孔温度越高，封孔时
间可以适当缩短。老槽或者氟离子含量低于

0.3g/L 槽，往往需要加热到 30

℃以上才能正常

封孔。依生产实践，当封孔温度低于

25

℃或高于 35℃均会出现封孔不良。