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铝阳极氧化及染色

阅读: 时间: 2005-10-16 10:50:00 编辑: 张平

现代建筑的门窗、橱柜及许多工艺品普遍采用铝及铝合金材料。对铝及铝的合金进行表面电化学处理,可以人为地使其形成一层一定厚度的氧化膜,从而提高铝及铝合金材料的耐腐蚀性能,同时也可起到美化的作用。

活动原理

在一定浓度的电解质溶液中,将铝或铝合金作为电解槽中的阳极,把石墨作为阴极,通上一定电压和一定电流强度的直流电源,可使阳极氧化。

活动用品

直流电源、电解槽、烧杯、量筒、钳子、天平、导线、浓醋酸、浓盐酸、氢氧化钠、茜素颜料、铝材(制件)、石墨材料、砂纸。

活动步骤

1. 配制20%的醋酸溶液和10%的氢氧化钠溶液。

2. 将制件放入10%的氢氧化钠溶液中清洗,直至其表面的油污去除为止。注意,反应时间和温度视具体油污情况而定。如果制件表面已形成不均匀的氧化膜,可用棉纱蘸取少量浓盐酸擦洗,最后用蒸馏水反复冲洗。

3. 将铝制件放入18%~20%的醋酸电解液中,开启电源进行氧化(见图8)。反应时间为30~40分钟,溶液温度控制在10℃以下,电流密度控制在1.5A/dm2。当制件表面氧化生成一层有一定厚度的氧化膜后,用万用表测试,如果其表面电阻大于2kΩ,此时就可将制件起槽,并用蒸馏水清洗。

4. 将制件浸入茜素染色液上色。染色温度为75~85℃,浸染时间为1~3分钟。不同颜色的染色液配制方法如下:

染料名称

茜素红

茜素黄

茜素红+茜素黄

颜色

红色

黄色

金黄色

含量(g/L)

0.3

0.3

0.4

5. 将染色后的制件放入沸水中处理1~3分钟,使其表面形成连续透明的薄膜,取出吹干即为成品。其化学反应式为:

△

Al2O3+H2O  → Al2O3·H2O

Al2O3+3H2O  → Al2O3·3H2O

活动中的有关问题

1. 活动中用到的铝材可以用易拉罐代替,但事先必须将它的表层油漆去除。

2. 活动中用到的石墨可用电池芯子代替,如其面积不够可用镍铬丝连接。

3. 电解液一定要用蒸馏水配制,不能带入其他杂质离子。

4. 检查氧化膜是否形成,可用小电珠接上电池测量制件是否导电,如电珠亮说明氧化膜还未形成。

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