泡沫铝阳极氧化与染色的研究

论文摘要

实验采用硫酸体系氧化液对泡沫铝表面进行阳极氧化,由于氧化膜的厚度影响着染色质量,通过对影响阳极氧化膜厚的两个主要因素(氧化电流密度、氧化时间)进行实验来进一步优化条件,从而确定了其最佳的氧化工艺参数及各因素的主次顺序。采用泡沫铝阳极氧化膜的染色率对膜层的厚度进行评价。虽然阳极氧化后的泡沫铝已经对CH3COOH, Na2CO3, HCl和NaOH有很好的耐蚀性,但用于特殊情况还不够,而且表面不美观,这样,要提高它的耐腐蚀性,耐晒性,美观性,染料着色就应用而生。找到阳极氧化的最佳工艺条件后,固定阳极氧化条件进行染料着色的研究,通过改变影响染色的因素(染色液浓度,染色时间,pH值,染色温度,搅拌速度),进行单因素试验,根据染色率的高低找到优选区间,在优选区间内再进行正交实验。然后用金相显微镜对泡沫铝的染色横断面进行观察,得出染色膜形貌；用扫描电镜对染色横断面进行测量,得出染色膜厚度；利用X射线分析仪进行物相分析,结果表明：染色膜的厚度均匀,致密,有效的覆盖了基体氧化铝。单因素实验做的所有样品进行盐雾实验,在最佳氧化工艺参数条件下制备的染色膜进行CH3COOH、Na2CO3、HCl、NaOH等溶液不同浓度下的全浸实验,实验结果表明泡沫铝染色膜与阳极氧化膜比较具有更好的耐酸碱性能。实验确定了泡沫铝表面氧化改性的氧化工艺参数和染色工艺参数,改善了泡沫铝表面的显微结构及组成,显著提高了泡沫铝材料的耐酸碱性能,得到表面美观的泡沫铝。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 泡沫铝材料的概述
• 1.1.1 泡沫铝的物理性能
• 1.1.2 泡沫铝材料生产及其应用
• 1.2 表面处理概论
• 1.2.1 表面处理作用
• 1.2.2 表面处理的种类
• 1.3 铝及其合金阳极氧化技术概论
• 1.3.1 铝及其合金的阳极氧化进展
• 1.3.2 铝及其合金阳极氧化方法种类
• 1.4 阳极氧化膜的着色处理
• 1.4.1 自然发色法
• 1.4.2 电解着色法
• 1.4.3 染色法
• 1.5 铝及其合金阳极氧化膜染色后的封孔处理
• 1.5.1 沸水封孔
• 1.5.2 水解盐封闭法
• 1.6 课题研究的意义及实验主要内容
• 1.6.1 课题研究目的及意义
• 1.6.2 研究内容
• 第2章 泡沫铝的阳极氧化
• 2.1 阳极氧化膜的生成机理
• 2.1.1 阳极氧化膜的结构模型
• 2.1.2 阳极氧化膜的生成过程
• 2.2 阳极氧化参数的确定
• 2.2.1 实验药品与实验仪器
• 2.2.2 实验内容
• 2.3 泡沫铝表面积的计算
• 2.3.1 泡沫铝图像的二值化
• 2.4 实验结果与讨论
• 2.4.1 泡沫铝氧化前处理
• 2.4.2 阳极氧化实验条件的选择
• 2.5 本章小结
• 第3章 泡沫铝阳极氧化膜的染色
• 3.1 染色法的基本概念
• 3.1.1 阳极氧化方法对染色效果比较
• 3.1.2 染料的选择
• 3.2 染液的配制
• 3.3 有机染料染色机理
• 3.4 染色率
• 3.5 染料发光机理
• 3.6 染色参数的确定
• 3.6.1 实验药品与实验仪器
• 3.6.2 染色实验内容
• 3.7 染色膜形貌、厚度及成份的表征
• 3.7.1 染色膜形貌的观察
• 3.7.2 染色膜厚度的测量
• 3.7.3 染色膜成分的测量
• 3.8 实验结果与讨论
• 3.8.1 泡沫铝染色前处理
• 3.8.2 染料的最大吸收波长的测定
• 3.8.3 染料吸光度与浓度关系
• 3.8.4 染色实验条件的选择
• 3.8.5 染色工艺参数进一步优选
• 3.8.6 染色膜形貌与结构的表征
• 3.8.7 染色膜厚度测量
• 3.8.8 EDX的分析
• 3.9 本章小节
• 第4章 染色膜的性能测试
• 4.1 泡沫铝染色膜中性盐雾实验
• 4.1.1 中性盐雾实验条件
• 4.1.2 中性盐雾实验性能级数评价
• 4.2 泡沫铝氧化膜耐蚀性全浸实验
• 4.2.1 失重法
• 4.3 实验结果与讨论
• 4.3.1 中性盐雾实验的结果与讨论
• 4.3.2 全浸实验结果与讨论
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢