铝及铝合金阳极氧化工艺浅谈（5）

 5.1 热水封闭
    新鲜的阳极氧化膜在沸水或接近沸点的热水中处理一定的时间后，失去活性，不再吸附染料，已染上的颜色不易退去，这一过程就是封闭，也称封孔。用热蒸汽也能封闭，但耗能大，应用不及热水广泛。
    1931年，公布了重铬酸钾溶液封闭，封闭后的阳极氧化膜呈浅黄色，有特别高的耐蚀性，广泛应用于飞机制造业。
    开始用热水封闭时，发现用硬水封闭后的表面有白印和粉霜，研究表明这同温度、pH值、水中的杂质有关，后来改用去离子水封闭，把水的pH值用醋酸调节至4.5～5.0，粉霜可以减少至最低水平。随着工艺技术的发展，质量检测更加严格，只提高水质和调整pH值仍不能满足技术要求，为此许多公司开发出除霜剂，效果很好，有的甚至可以用自来水封闭。
    5.2 低温封闭
    80年代以来，人们开发出含Ni、F溶液的“低温封闭剂”，操作温度25～40℃，封闭速度快，几乎是热水封闭的三倍，不易产生粉霜。有的配方加入少量钴盐，防止产生绿色，低温封闭的应用非常普及。
    5.3 中温封闭
    醋酸镍封闭技术的广泛应用，替代了部分热水封闭工艺。醋酸镍封闭在北美洲非常流行，这得益于它具有较高的封闭质量。醋酸镍封闭的原理是：镍离子被阳极氧化膜吸附后，发生水解反应，生成氢氧化镍沉淀，填充在孔隙内，达到封闭的目的。
    在中性盐雾试验和酸溶解失重试验中，用醋酸镍封闭的阳极氧化膜表现出极好的耐腐蚀性能，有人开发出的醋酸镍封闭剂，经它封闭的阳极氧化膜可以通过至少3000h的中性盐雾试验和低于1mg/dm2的磷酸一铬酸腐蚀失重试验。对于染色氧化膜，醋酸镍封闭可以防止氧化膜的退色和变色。与沸水封闭相比醋酸镍封闭允许更高的杂质含量和相对较低的封闭温度。
    醋酸镍封闭工艺，其封闭效果与沸水封闭类似，但封闭速度和杂质允许量稍高，也有沸水封闭的各种缺点，如：能耗大，易产生“粉霜”，降低氧化膜的硬度，封闭时间长，水蒸气污染和安全等问题。
    中温醋酸镍封闭工艺比高温醋酸镍封闭工艺有较高的技术优势，所以高温醋酸镍封闭工艺基本被淘汰。目前广泛应用的都是中温醋酸镍封闭，在没指明的情况下都是指中温醋酸镍封闭工艺。中温醋酸镍封闭有如下优点：
    (1)对封闭工艺参数的变化敏感度较低。
    (2)封闭槽液对水质要求较低，用质量较好的自来水配制封闭槽液不会损失封闭质量。
    (3)减少封闭粉霜的产生。
    (4)减少能源消耗大约30％(相对高温封闭)。
    (5)沉积在阳极氧化膜孔隙中的氢氧化镍几乎无色，所以可以用来封闭无色光亮阳极氧化膜和染色阳极氧化膜。
    醋酸镍封闭，也会出现一些缺陷，如在槽液化学成分比例失调、pH值太高、封闭时间太长时，阳极氧化膜表面会产生污迹或粉霜。如果醋酸镍封闭槽的pH值太低或氯离子浓度太高，在高铜铝合金的阳极氧化膜表面会产生腐蚀点。由于醋酸镍封闭包含阳极氧化膜的水合作用，所以会使阳极氧化膜的耐磨耗能力下降。醋酸镍封闭槽液中常添加一些添加剂，如添加分散剂可以减少粉霜的产生，但是，分散剂必须能耐紫外光照射，阳极氧化膜在某些加了分散剂的醋酸镍封闭槽中封闭以后，经太阳光照射，氧化膜会变黄，变黄的程度取决于分散剂的化学成分和使用浓度。醋酸镍封闭工艺的废水包含重金属离子必须对其进行处理，才能排放，以免对环境造成污染。
    近几年，有人研究出镁盐、或锂盐中温封闭剂，已经可以在生产中使用，其封闭效果和镍盐中温封闭剂接近，但没有重金属污染。
    5.4 其他封闭剂
    用硅油封闭硬质阳极氧化膜，可以提高阳极氧化的电绝缘性；硅脂封闭用于制造无尘表面；脂肪酸和高温油脂封闭，用于制造红外线反射器，防止波长为4～6μm的红外线吸收损失。还有许多有机封闭剂被开发出来，在特定的条件下可以选用。