铝合金仿木纹交流电解工艺比较.docx

铝合金仿木纹交流电解工艺比较安茂忠(哈尔滨工业大学赵连城屠振密150001)黑龙江省哈尔滨市【摘要】通过对专利报道的各种木纹交流电解液进行实验对比,发现能够得到逼真木纹、溶液稳定、操作方便的体系有偏硼酸钠-硼酸体系,酒石酸-磷酸钠体系、磷酸钠-正丁酸体和柠檬酸-氢氧化钠体系。对这四个体系的电位-电流密度曲线、电位-时间曲线进行分析比较认为,在一定电位下,只有电流密度大小比较适中的偏硼酸钠-硼酸体系和柠檬酸-氢氧化钠体系,才能得到相对比较逼真的木纹形貌。关键词铝合金仿木纹电解阳极氧化TheComparisononofWookGrainingElectrolysisAluminumAlloyAnMaozhongZhaoLianchengTuZhenmi(HarbinInstituteofTechnology,Harbin,150001,China)ABSTRACTSomekindsofwoodgrainingelectrolysisaccordingtopatentswerecomparedinexperiment.Foursystemswereselectedbecausethattheycouldgivelifelikewoodgrain,hadelectrolysisstabilityandwereeasytooperate.Thefoursystemsaresodiummetaborate-boricacidsystem,tartaricacid-sodiumphosphatesystem,sodiumphosphate-butyricacidsystemandsodiumhydroxide-citricacidsystemrespectively.Havingcomparedthevoltage-currentdensitycurvesandthevoltage-timecurves,theresultscanbereceived:sodiummetaborate-boricacidsystemandsodiumhydroxide-citricacidsystemwasonlytwosystemsthatcouldgiverelativelylifelikewoodgraininaptcurrentdensity.Keywordsaluminumalloy;woodgrainingelectrolysis;anodicoxidation川端清等人〔3—5〕相继申请了有关的专利,介绍了木纹形成的机理与工艺。现在日本已经将此工艺用于工业生产。我国青铜峡铝材厂已从日本引进了该项技术。综合分析目前关于仿木纹交流电解的工艺,其电解液的配方大致有近10种。为确定铝合金仿木纹精饰是铝及其合金电解着色的一个新方向,它是通过对铝合金进行木纹交流电解、阳极氧化、着色,给铝合金表面赋以木质感,从而使铝合金既具有金属的特性,又具有木材的外观。关于木纹交流电解工艺,柴田等人〔1、2〕最早申请了专利,之后,收稿日期:1997-11-06安茂忠,男,36岁,副教授1998,Vol.26,№7轻合金加工技术37出1～2种效果较好的配方,我们对各种配方进行了比较实验。于粗、稀。加入氯化钠,可使刻痕加深。结论:该体系处理的铝合金表面刻痕比较均匀、清晰。可进行进一步的研究。(3)油酸钠—氢氧化钠体系电解液组成及工艺条件为:油酸钠5g/L,氢氧化钠2g/L,电流密度2.0A/dm2,时间15min。采用新配电解液进行实验,不能得到较好的木纹。油酸钠价格较高,在水中不易溶解,在溶解过程中易附着于容器壁上。电解时,产生大量泡沫覆盖于液面。pH值较低时电解液呈乳浊液。结论:不宜作仿木纹电解液。(4)磷酸钠—正丁酸体系电解液组成及工艺条件为:磷酸钠0.3mol/L,正丁酸4g/L,电流密度2.0A/dm2,时间15min。新配电解液的pH值为12.7左右,直接采用新配电解液并不能得到木纹。当用盐酸调pH值为5.2-6.3范围内时,可得到较好的木纹。随着pH值增加,纹络趋于细密,刻痕较深。可由氯化钠加深刻痕。结论:该体系电解液缓冲能力较强,处理效果较好。但使用时需使用较多的酸来调节pH值,正丁酸有刺鼻的气味。可作为候选工艺。(5)硅酸钠—碳酸钠体系电解液组成及工艺条件为:硅酸钠10g/L,正丁酸5g/L,电流密度2.0A/dm2,时间10min。新配电解液的pH值为10.6左右,采用新配电解液进行实验,所得试样表面木纹纹理粗糙,腐蚀严重,当溶液为酸性时,产生大量白色泡沫。结论:不适于作仿木纹的电解液。(6)氢氧化钠—碳酸钠—正丁酸体系电解液组成及工艺条件为:NaOH1g/L,Na2CO35g/L,正丁酸5g/L,电流密度2.0A/dm2,时间15min。新配电解液的pH