鋁和鋁合金的陽極氧化與染色

前言

鋁和鋁合金的陽極氧化與染色是鋁表面處理中應(yīng)用十分廣泛的一種裝飾技術(shù)。鋁和鋁合金制品經(jīng)過陽極氧化后再染色，既可提高產(chǎn)品的耐蝕、耐光性能，又可美化外觀，獲得絢麗多彩的裝飾效果，增加產(chǎn)品的附加值。鋁和鋁合金的陽極氧化與染色在20世紀(jì)30年代已有萌芽，在20世紀(jì)50年代開始盛行，1982年山道士鋁陽極氧化染料開始在國內(nèi)出現(xiàn)，但應(yīng)用不多，大多數(shù)國內(nèi)企業(yè)還是以非專業(yè)的紡織染料染色，技術(shù)相對比較落后，而且當(dāng)時也沒有介紹鋁和鋁合金的陽極氧化與染色的專著。國內(nèi)外比較權(quán)威的一些鋁和鋁合金的表面處理專著均以介紹陽極氧化為主，一般用1～2章簡單介紹陽極氧化膜的染色，為此筆者早有對鋁和鋁合金的陽極氧化與染色技術(shù)進(jìn)行研究和介紹的情結(jié)。1999年中國輕工業(yè)出版社出版的《工業(yè)產(chǎn)品的著色與配色》及2001年化學(xué)工業(yè)出版社出版的《實(shí)用著色與配色技術(shù)》中，分別有章節(jié)簡單介紹鋁和鋁合金的陽極氧化與染色技術(shù)，受到了業(yè)內(nèi)人士的歡迎和廣大讀者的好評，曾有制作鋁陽極氧化染色標(biāo)牌的讀者將感謝的錦旗送到了化學(xué)工業(yè)出版社，有制作鋁鍋的讀者帶著產(chǎn)品千里迢迢找著者解決問題。通過與眾多業(yè)內(nèi)同行的交流，讓筆者深切感悟到編撰一本系統(tǒng)全面、內(nèi)容詳實(shí)、操作性強(qiáng)、時代感足、工藝前瞻的鋁和鋁合金的陽極氧化與染色技術(shù)書籍是很有必要的。我們在收集國內(nèi)外已有的鋁和鋁合金的陽極氧化與染色方面最前沿專利、論文、書籍等基礎(chǔ)上，結(jié)合一線企業(yè)工藝技術(shù)人員的意見以及自己的研究與實(shí)踐，傾心盡力完成了本書奉獻(xiàn)給廣大讀者。本書概述了鋁和鋁合金的發(fā)展歷史和陽極氧化與染色產(chǎn)品的應(yīng)用，簡要介紹了鋁和鋁合金的陽極氧化與染色之前的預(yù)處理，闡述了鋁陽極氧化膜及陽極氧化工藝；用大量篇幅重點(diǎn)推出鋁陽極氧化染料及染色基礎(chǔ)、染色理論，逐一分析染色工藝中的各項(xiàng)參數(shù)，詳盡描述了鋁陽極氧化膜染色的染色工藝、染色方法、操作要點(diǎn)、缺陷分析；系統(tǒng)討論了陽極氧化膜染色后的封孔原理、工藝、方法；著重推薦陽極氧化與染色中檢測試驗(yàn)和分析方法。本書中有插圖近400幅、表格200多幅，目的是便于理解。本書內(nèi)容詳實(shí)、資料豐富、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、圖文并茂、通俗易懂、實(shí)用性強(qiáng)。參加本書寫作的有徐捷、蘭為軍、徐博、徐侃衍、陳倫濤、李力、曾凡、薛宏雪、石蓮英、馮艷華、李海華、李曉艷等。本書第一章、第二章、第三章的編寫由蘭為軍組織，第四章、第五章、第六章、第七章由徐捷組織，全書由徐捷統(tǒng)稿，張紅鳴老師審稿。在完成本書的過程中，得到春生精細(xì)化工公司業(yè)主的大力支持，得到業(yè)內(nèi)朋友的鼓勵和支持，在此一并表示感謝。由于鋁和鋁合金的陽極氧化與染色技術(shù)的專業(yè)性極強(qiáng)，我們的學(xué)識水平有限，對問題的看法或許有偏見，書中的不當(dāng)之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

陽極氧化與染色是鋁表面處理中應(yīng)用非常廣泛的一種裝飾技術(shù)，該技術(shù)既可提高鋁和鋁合金制品耐蝕、耐光等性能，又可美化外觀，獲得絢麗多彩的裝飾效果，增加產(chǎn)品附加值。本書首先介紹了陽極氧化之前的鋁表面清洗、酸堿侵蝕、拋光；陽極氧化膜形成機(jī)理、陽極氧化工藝。然后系統(tǒng)闡述了陽極氧化膜染色染料、染色原理、染色工藝與方法、逐一分析了染色各項(xiàng)因素；對各種陽極氧化與染色后的封孔工藝與方法進(jìn)行了討論；推薦了陽極氧化與染色中檢測試驗(yàn)和分析方法。
本書內(nèi)容詳實(shí)、資料豐富、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、圖文并茂、通俗易懂，操作性、實(shí)用性強(qiáng)。適于從事鋁表面處理的工程師、大專院校師生、研究人員、高級技師閱讀，也可供從事化工產(chǎn)品生產(chǎn)與銷售的相關(guān)人員參考。

書籍目錄

第一章 緒論
第一節(jié) 鋁和鋁合金的發(fā)展歷史
第二節(jié) 鋁的性質(zhì)
第三節(jié) 鋁的腐蝕性與腐蝕形態(tài)
一、鋁的腐蝕性
二、鋁的腐蝕形態(tài)
第四節(jié) 鋁和鋁合金的表面處理與陽極氧化
一、鋁和鋁合金的表面處理技術(shù)
二、鋁和鋁合金的陽極氧化
第二章 鋁的預(yù)處理
第一節(jié) 鋁的機(jī)械預(yù)處理
一、磨光
二、拋光
三、滾光、振動光飾、刷光、噴砂、噴丸
第二節(jié) 除油
一、除油原理
二、常用除油方法
三、除油實(shí)例
四、除油液中各組分的作用
五、其他除油方法
第三節(jié) 侵蝕
一、堿侵蝕
二、堿侵蝕后的除灰工藝
三、酸侵蝕
第四節(jié) 化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光
一、化學(xué)拋光
二、電化學(xué)拋光
第三章 陽極氧化處理
第一節(jié) 鋁陽極氧化與陽極氧化膜
一、鋁陽極氧化過程
二、陽極氧化膜的結(jié)構(gòu)與形貌
三、陽極氧化膜的厚度、結(jié)構(gòu)、成分
四、陽極氧化膜的生長機(jī)理
第二節(jié) 硫酸陽極氧化工藝
一、陽極氧化裝備
二、硫酸陽極氧化工藝
三、其他工藝
第三節(jié) 其他陽極氧化工藝
一、非硫酸陽極氧化工藝
二、瓷質(zhì)陽極氧化工藝
三、硬質(zhì)陽極氧化工藝
第四章 鋁陽極氧化染料
第一節(jié) 染料顏色
一、顏色基礎(chǔ)
二、染料顏色與化學(xué)結(jié)構(gòu)
三、染料吸收光后的光化學(xué)
四、色彩的命名與表示
第二節(jié) 染料品種
一、鋁陽極氧化染料分類
二、鋁陽極氧化染料選擇
三、鋁陽極氧化染料品種
第三節(jié) 染料性能
一、染料的耐光性
二、染料的耐熱性
三、染料的耐候性
第五章 鋁陽極氧化染料染色
第一節(jié) 染色氧化膜要求及染色理論
一、染色對氧化膜的要求
二、染色理論
第二節(jié) 染色因素分析
一、氧化膜
二、染色液
三、染色條件
第三節(jié) 陽極氧化膜染色方法
一、染色設(shè)備
二、染色液的制備與維護(hù)
三、染色液的控制與管理
四、陽極氧化膜的噴射染色法
第四節(jié) 染色的前后處理和染色廢液處理與再生
一、染色的前處理
二、染色的后處理
三、染色廢液處理與再生
第六章 多色染色與非鋁陽極氧化染料應(yīng)用
第一節(jié) 無機(jī)染料及其他方式染色
一、無機(jī)染料染色
二、溶劑染料染色
三、還原染料、陽離子染料、分散染料的染色
第二節(jié) 多色染色技術(shù)
一、感光染色工藝
二、專用染色工藝
三、熱轉(zhuǎn)移染色工藝
四、彩色染印
第三節(jié) 鋁陽極氧化膜專用油墨及應(yīng)用
一、滲透油墨與遮蔽油墨及網(wǎng)版
二、滲透油墨的應(yīng)用
三、遮蔽油墨的應(yīng)用
第四節(jié) 鋁陽極氧化銘牌與標(biāo)志
一、銘牌與標(biāo)志的制作工藝
二、平面氧化單色銘牌
三、平面氧化多色銘牌
四、平凹型氧化染色銘牌
第五節(jié) 染色缺陷與實(shí)例分析
一、染色缺陷、原因及解決方法
二、缺陷的實(shí)例
第七章 鋁陽極氧化染色膜封孔
第一節(jié) 在熱水和蒸汽中封孔
一、熱水封孔
二、蒸汽封孔與含水蒸汽封孔
第二節(jié) 含有添加劑的水溶液封孔
一、鎳／鈷鹽封孔
二、重鉻酸鹽封孔
三、其他添加劑封孔
第三節(jié) 冷封孔
一、冷封孔工藝發(fā)展?fàn)顩r
二、冷封孔機(jī)理
三、冷封孔工藝及條件優(yōu)化
第四節(jié) 有機(jī)物封孔
一、有機(jī)添加劑封孔
二、漆、蠟等封孔
第五節(jié) 封孔對氧化膜物理性質(zhì)的影響
一、耐蝕性
二、耐光性、耐熱性、耐磨性
三、電學(xué)性質(zhì)與其他性能
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：⑥偶氮染料分子呈直線構(gòu)型。芳環(huán)呈同平面排列，在共軛軸上一般都有能夠生成氫鍵的基團(tuán)，如-N-N-、-CONH-、-NH2等，這類染料，很多都可以上染鋁陽極氧化膜，但其化學(xué)結(jié)構(gòu)同時也決定了染料的性能，染料分子大，染料對溫度依存性強(qiáng)，盡管上色快，但封閉中易流色，耐光牢度、耐熱性較差，所以可以選用者不多。僅個別染料具有優(yōu)異性能可以選用。2.蒽醌染料的選擇蒽醌染料中大多數(shù)品種可以用于鋁陽極氧化膜染色，但有少數(shù)品種上色極慢、得色很淺。①芳氨基蒽醌染料筆者試用的品種均為很好的鋁陽極氧化膜染料。②氨基及芳氨基蒽醌染料中氨基芳氨基蒽醌磺酸衍生物。該類染料有的可用于陽極氧化膜染色，但染料有光氧化降解、催化退色現(xiàn)象。有的染料比前述染料色相更紅，也可以用于鋁陽極氧化膜染色。二氨基蒽醌衍生物染料基本上都是優(yōu)良的鋁陽極氧化用染料。③氨基、羥蒽醌衍生物，這類染料中有幾種是優(yōu)良的鋁陽極氧化染料。有的呈藍(lán)光紫色，由于羥基對鉻離子敏感，用鉻酸鹽處理變?yōu)榫G光藍(lán)色，具有良好的耐光牢度，可與鋁離子結(jié)合。④個別雜環(huán)蒽醌染料用于氧化鋁陽極染色，各項(xiàng)性能優(yōu)異。⑤氧蒽及氧雜蒽染料氧蒽類染料多為色澤非常鮮艷的染料，有些染料帶有熒光，但用于鋁陽極氧化膜染色后呈色時熒光消失，這類染料中僅有個別品種可用于鋁陽極氧化膜染色。b.對氮蒽類染料也僅有個別染料適用于鋁陽極氧化膜染色。⑥二羥基和多羥基蒽醌衍生物，這類染料與鋁離子可產(chǎn)生絡(luò)合物，其中的一些染料可以用于鋁陽極氧化膜染色。3.三芳亞甲基染料選擇三芳亞甲基染料的共同點(diǎn)是色澤格外鮮艷，耐光牢度很低，僅用于化妝品蓋等的裝飾染色。能與重金屬離子產(chǎn)生絡(luò)合物的三芳亞甲基染料可以用于鋁陽極氧化膜染色，但耐光性仍較差，易形成染色不勻，要求用均勻電流形成的氧化膜染色。4.酞菁及其他染料選擇①酞菁分子中可引入銅、鈷、鎳及芳環(huán)上引入Cl、Br、I等取代基，主要色相為綠色和翠藍(lán)，可以用于鋁陽極氧化膜染色，這類染料也可歸入金屬絡(luò)合染料之列。②硝基及硝基酚類染料中有些傳統(tǒng)染料可以用于陽極氧化膜染色。③亞硝基染料中有些染料用于鋁陽極氧化膜染色。5.金屬絡(luò)合染料的選擇金屬絡(luò)合染料有資料介紹是不宜作為鋁陽極氧化膜染色染料的，事實(shí)并非如此，其中的有些染料還是陽極氧化膜染色中非常好的染料。金屬絡(luò)合染料中一些溶劑染料可以用于鋁陽極氧化膜溶劑法染色，或制成油墨印刷方式印制著色。

編輯推薦

《鋁和鋁合金的陽極氧化與染色》是作者多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和體會，有很多具體實(shí)例，是行業(yè)內(nèi)為數(shù)不多的參考書之一，很有實(shí)用和參考價值。

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