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化學氧化
鎖定
- 中文名
- 化學氧化
- 外文名
- chemical oxidation
- 類 屬
- 化學轉化膜處理
- 利 用
- 化學介質
化學氧化常用方法
鹼性溶液氧化法
（1）新配製的溶液在80℃下使用時，可在10min內完成處理。溶液經長時間使用後，氧化能力減弱時，可以提高使用温度，否則需延長處理時間。
（2）氧化後的工件應立即用冷的流動水沖洗乾淨，再進行鈍化處理，以使氧化物穩定並中和殘留的鹼液。
表1 鋁及其合金化學氧化溶液配方及工藝條件
組分名稱 | 序 號 | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
含量/(g/L) | ||||||
—— | 50~60m/L | —— | —— | —— | —— | |
—— | 20~25 | 3.5~6 | —— | 4 | —— | |
—— | 3~3.5 | —— | —— | —— | —— | |
—— | —— | —— | 60×10-6 | 1 | —— | |
磷酸氫二胺 | —— | 2~3.5 | —— | —— | —— | —— |
—— | 1~1.2 | —— | —— | —— | —— | |
—— | —— | —— | —— | 0.5 | —— | |
2~3 | —— | —— | 30×10-6 | —— | —— | |
—— | —— | 3~3.5 | —— | —— | —— | |
—— | —— | 0.8 | —— | —— | —— | |
50~60 | —— | —— | —— | —— | 56 | |
15~20 | —— | —— | —— | —— | 19 | |
—— | —— | —— | —— | —— | 0.75~4.5 | |
操作條件 | - | - | - | - | - | - |
—— | 1.5~2.2 | 1.5~3 | —— | —— | —— | |
温度/℃ | 80~100 | 30~36 | 30 | 80 | 30~35 | 88~100 |
時間/min | 5~10 | 3~6 | 3 | 7 | 0.5 | 8~10 |
鈍化處理可在含鉻酐20g/L的水溶液中，在室温下浸5~15s，然後用冷的流動水沖洗乾淨，在50℃下烘乾。烘乾温度不超過50℃，否則將降低耐蝕能力。
（3）氧化後應儘快進行塗裝，間隔時間不宜過長，一般要求氧化處理後的24h內進行塗裝，否則將影響塗層結合力。
磷酸-鉻酸鹽法
磷酸-鉻酸鹽法又稱阿羅丁氧化法，用此法生成的氧化膜厚度約3-4μm，為無色到帶彩虹的藍色，與基體結合牢固，比鹼液
[2]
氧化膜緻密，較耐磨，工件經處理後尺寸無明顯變化。其溶液配方及工藝條件見表1的序號2.
磷酸-鉻酸鹽法成膜包括三個過程：鋁的溶解，氧化膜的生成；磷酸鹽膜的成長。當鋁件浸入溶液時，首先發生鋁的溶解，由於溶液中存在氟離子，它與Al3+形成鉻離子，使鋁的溶解繼續進行，同時，被溶解的鋁的新鮮表面，受鉻酸作用而鈍化，表面很快生成緻密的薄膜，阻滯了鋁的繼續溶解，而磷酸鹽則在氧化膜上沉積。影響膜層質量的主要因素有：
（1）鉻酐 在溶液中作為氧化劑，溶液若不含鉻酐，腐蝕性加強，難於成膜，但含量過高又會使膜層質量變差，宜控制在20~25g/L。
（2）磷酸 是成膜的主要組分，含量低於50mL/L和高於80mL時，形成的膜層都較薄，耐腐蝕性能較低。
（3）氟化氫銨 是活化劑，促進膜的生成和緻密。含量低於1.5g/L時，溶液不能成膜，含量達到3g/L時，溶液能生成耐蝕性最好的膜層。含量過高時，生成的膜層疏鬆。
（4）硼酸 用於控制溶液的氧化反應速度和改善膜層的緻密性。
（5）温度 温度對膜層質量有重要的影響，在溶液組成正常的條件下，操作温度有決定作用，低於20℃時，形成的薄膜，耐腐蝕性能力差，而高於40℃時，形成的膜疏鬆。
（6）時間 氧化所需時間與溶液的氧化能力和操作温度有關。新配溶液氧化能力較強，且操作温度較高時，氧化所需時間較短，否則需適當延長氧化時間。
（7）封閉處理 磷化膜是多孔隙的，為提高其抗蝕能力，需進行封閉處理。
鉻酸鹽氧化法
此法與阿羅丁法相似，但形成的膜層較薄，厚約0.5μm。溶液配方及工藝條件見表1的序號3.此法一般在室温下使用，處理時間為10s到6min之間。氧化膜的顏色因合金成分和氧化時間不同而異，由無色透明到彩虹黃色和深棕色。當膜層與空氣接觸時，六價鉻將從膜內滲出，對金屬裸露的部位起保護作用。
低濃度氟化物處理
化學氧化常見故障
序號 | 故障現象 | 產生原因 | 糾正方法 |
1 | 沒有氧化膜或膜層很薄 | 表面清晰不徹底 溶液中硼酸含量過高 | 加強表面清洗工作 調整硼酸含量 |
2 | 工件氧化後表面有亮點或條紋 | 表面有油污痕跡 合金成分不均勻 | 加強除油清洗 用細砂紙打磨後重新進行氧化 |
3 | 工件夾持、吊掛處發黑 | 工件與夾具的絕緣不良 | 改善工件與夾具間的絕緣 |
4 | 氧化膜層疏鬆 | 溶液中含氟化物過多 溶液中含磷酸過高 溶液中含硼酸過低 | 分析槽液中各組分的含量並調整至工藝要求範圍 |
5 | 改善工件與夾具間的絕緣 | 出光不良 | 加強出光處理，可用硝酸加氫氟酸作出光溶液 |
