堿洗工藝是將鋁材置于以氫氧化鈉為主要成分的強堿性溶液中進行蝕刻反應。此工藝的目的是進一步去除表面污物,徹底清除鋁材表面的自然氧化膜,露出純凈的金屬基體,為后續陽極氧化均勻導電、形成均勻的陽極氧化膜打下良好的基礎。堿洗時間適當延長,可使鋁材表面平整均勻,消除鋁材表面輕微的粗糙痕跡,如模痕、碰傷、劃痕等;較長時間的堿洗可獲得均勻柔和的漫反射表面(即砂面)三氧化二鋁和氫氧化鈉,無強反射。但堿洗時間過長,既浪費鋁資源,也會使鋁材產生尺寸偏差,可能露出原有的內部組織缺陷(如粗晶、偏析等)
堿洗原理
鋁材表面有一層自然氧化膜(約0.01-0.05μm),因此堿洗過程首先溶解的是自然氧化膜三氧化二鋁和氫氧化鈉,即自然氧化膜與氫氧化鈉反應生成鋁酸鈉和水。理論上應該不會有氣體析出,但在實際生產中,由于鋁材表面自然氧化膜很薄,反應完成很快,所以鋁材放入堿槽后,看上去馬上就有氣體析出,其實這個過程是兩個化學反應相繼發生的結果。
第二個反應是基體鋁與氫氧化鈉水溶液反應生成鋁酸鈉并放出氫氣。其實整個化學反應過程并不是那么簡單就能完成的。在強堿性水溶液中,鋁酸鈉還會進行如下水解反應:
從反應方程式可以看出,提高氫氧化鈉的濃度,會使反應向生成鋁酸鈉的方向發展,也就是可以抑制水解產物氫氧化鋁的生成。因此,當鋁酸鈉繼續增加時,必須不斷提高氫化鈉的濃度。當不能有效抑制氫氧化鋁的生成時英語作文網,就會在罐壁、熱交換器及空氣攪拌管道上形成相當堅硬的白色沉淀物,形成貝殼狀水垢,這就是氫氧化鋁脫水反應的結果。一旦氫氧化鋁發生脫水反應,就不能再通過提高氫氧化鈉濃度的方式來消除白色貝殼狀水垢(Al2O3)。
堿洗工藝
在整個化學前處理過程中,堿洗是一道非常重要的工序,對鋁的表面質量起著至關重要的作用。影響堿洗速度和鋁表面質量的工藝因素主要有溶液中游離氫氧化鈉的濃度及鋁離子含量、槽液溫度、處理時間等。
堿性清洗缺陷
鋁材在經過堿洗后,特別是堿洗砂表面處理后,經常會暴露出一些表面缺陷。外觀粗糙、斑點、流痕是堿洗常見的三大缺陷。這些缺陷很大一部分是鋁材本身就有缺陷,但是沒有經過堿洗,肉眼是檢測不到的。當然,不能否認堿洗工藝和操作不當也會造成一些表面缺陷。