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雜質(zhì)元素的影響-釩在鋁合金中構(gòu)成VAl11難熔化合物，在熔鑄進(jìn)程中起細(xì)化晶粒效果，但比鈦和鋯的效果小。釩也有細(xì)化再結(jié)晶安排、進(jìn)步再結(jié)晶溫度的效果。鈣在鋁合金中固溶度極低，與鋁構(gòu)成CaAl4化合物，鈣又是鋁合金的超塑性元素，大概5%鈣和5%錳的鋁合金具有超塑性。鈣和硅構(gòu)成CaSi，不溶于鋁，因?yàn)闇p小了硅的固溶量，可略進(jìn)步工業(yè)純鋁的導(dǎo)電功能。鈣能改進(jìn)鋁合金切削功能。CaSi2不能使鋁合金熱處理強(qiáng)化。量鈣有利于去掉鋁液中的氫。鉛、錫、鉍元素是低熔點(diǎn)金屬，它們?cè)阡X中固溶度不大，略下降合金強(qiáng)度，但能改進(jìn)切削功能。鉍在凝結(jié)進(jìn)程中脹大，對(duì)補(bǔ)縮有利。高鎂合金中參加鉍可避免鈉脆。銻首要用作鍛造鋁合金中的蛻變劑，變形鋁合金很少運(yùn)用。僅在Al-Mg變形鋁合金中替代鉍避免鈉脆。銻元素參加某些Al-Zn-Mg-Cu系合金中，改進(jìn)熱壓與冷壓工藝功能。鈹在變形鋁合金中可改進(jìn)氧化膜的構(gòu)造，削減熔鑄時(shí)的燒損和攙雜。鈹是有毒元素，能使人發(fā)生過敏性中毒。因而，觸摸食物和飲料的鋁合金中不能富含鈹。焊接資猜中的鈹含量一般操控在8μg/ml以下。用作焊接基體的鋁合金也應(yīng)操控鈹?shù)暮?。鈉在鋁中幾乎不溶解，較大固溶度小于0.0025%，鈉的熔點(diǎn)低(97.8℃),合金中存在鈉時(shí)，在凝結(jié)進(jìn)程中吸附在枝晶外表或晶界，熱加工時(shí)，晶界上的鈉構(gòu)成液態(tài)吸附層，發(fā)生脆性開裂時(shí)，構(gòu)成NaAlSi化合物，無游離鈉存在，不發(fā)生“鈉脆”。當(dāng)鎂含量超2%時(shí)，鎂攫取硅，分出游離鈉，發(fā)生“鈉脆”。因此高鎂鋁合金不允許運(yùn)用鈉鹽熔劑。避免“鈉脆”的辦法有氯化法，使鈉構(gòu)成NaCl排入渣中，加鉍使之生成Na2Bi進(jìn)入金屬基體;加銻生成Na3Sb或加入稀土亦可起到一樣的效果。
鋁合金零件表面變黑的原因:鋁氧化加工鋁合金鑄造一般都是用金屬型鑄造，金屬鋁及鋁合金具有很好的流動(dòng)性和可塑性，但在使用過程中容易變黑，原因?yàn)椋?1)工藝設(shè)計(jì)不合理。鋁合金壓鑄件在清洗或壓檢后處理不當(dāng)，為鋁合金壓鑄件發(fā)霉變黑創(chuàng)造了條件，加速了霉變的生成。(2)倉儲(chǔ)管理不到位。將鋁合金壓鑄件存放在倉庫不同的高度，其發(fā)霉的狀況也不同。(3)鋁合金的內(nèi)部因素。很多鋁合金壓鑄件廠家在壓鑄、機(jī)加工工序之后，不做任何清潔處理，或者簡單的用水沖沖，無法做到徹底清洗干凈，壓鑄鋁表面殘留有脫模劑、切削液、皂化液等腐蝕性物質(zhì)以及其他污漬，這些污漬加快了鋁合金壓鑄件長霉點(diǎn)變黑的速度。(4)鋁合金外部環(huán)境因素。鋁是活潑金屬，在一定的溫度和濕度條件下極易氧化變黑或發(fā)霉，這是鋁本身的特性決定的。(5)選用清洗劑不得當(dāng)。選用的清洗劑具有強(qiáng)腐蝕性，造成壓鑄鋁腐蝕氧化。
鋁合金零件表面變黑的原因:鋁氧化加工鋁合金鑄造一般都是用金屬型鑄造，金屬鋁及鋁合金具有很好的流動(dòng)性和可塑性，但在使用過程中容易變黑，原因?yàn)椋?1)工藝設(shè)計(jì)不合理。鋁合金壓鑄件在清洗或壓檢后處理不當(dāng)，為鋁合金壓鑄件發(fā)霉變黑創(chuàng)造了條件，加速了霉變的生成。(2)倉儲(chǔ)管理不到位。將鋁合金壓鑄件存放在倉庫不同的高度，其發(fā)霉的狀況也不同。(3)鋁合金的內(nèi)部因素。很多鋁合金壓鑄件廠家在壓鑄、機(jī)加工工序之后，不做任何清潔處理，或者簡單的用水沖沖，無法做到徹底清洗干凈，壓鑄鋁表面殘留有脫模劑、切削液、皂化液等腐蝕性物質(zhì)以及其他污漬，這些污漬加快了鋁合金壓鑄件長霉點(diǎn)變黑的速度。(4)鋁合金外部環(huán)境因素。鋁是活潑金屬，在一定的溫度和濕度條件下極易氧化變黑或發(fā)霉，這是鋁本身的特性決定的。(5)選用清洗劑不得當(dāng)。選用的清洗劑具有強(qiáng)腐蝕性，造成壓鑄鋁腐蝕氧化。
鋁型材，就是鋁棒通過熱熔、擠壓、從而得到不同截面形狀的鋁材料。那么鋁型材與傳統(tǒng)機(jī)械制造材料相比，有哪些方面的優(yōu)勢呢?鋁型材與傳統(tǒng)機(jī)械制造材料相比,如碳鋼和不銹鋼材料相比，使用高強(qiáng)度工業(yè)鋁擠壓型材具有以下優(yōu)勢：1.制作過程簡單：只需設(shè)計(jì)、切斷/鉆孔、組合即可完成;而傳統(tǒng)材料通常要經(jīng)過設(shè)計(jì)、切斷/鉆孔、焊接、噴沙/表面處理、表面噴涂、表面陽極氧化等復(fù)雜過程。2.材料可重復(fù)使用：由于使用工業(yè)鋁型材的機(jī)件在全部制作過程中沒有熱焊接，所以各部件可很方便的拆卸，所有材料和附件都可重復(fù)使用;而傳統(tǒng)材料由于切割變形和高額拆解成本等原因事實(shí)很少重復(fù)使用。3.節(jié)省工時(shí)：由于制作過程簡單，可節(jié)省大量工時(shí)成本;尤其是在由于制作錯(cuò)誤而返工時(shí)，比使用傳統(tǒng)材料可節(jié)省幾倍的工時(shí)。4.制作精度高：由于制作過程沒有經(jīng)歷熱焊接，材料無變形，所以裝配精度高;而使用熱焊接的傳統(tǒng)材料則不可避免的要出現(xiàn)變形，從而影響*終裝配精度5.外觀華麗：使用工業(yè)鋁型材的設(shè)備外觀更具現(xiàn)代感，其特有的陽極氧化鍍膜比現(xiàn)有的各種涂裝方法更加牢固穩(wěn)定。
簡易檢驗(yàn)陽極氧化膜的五方法：一、觀顏色： 已生成氧化膜的純鋁表面光澤度下降，鑄鋁及雜鋁呈灰黑色。未生成氧化膜的表面呈帶金屬光澤的亮白色。二、測電阻： 已生成氧化膜的檢測時(shí)有電阻，常壓下不導(dǎo)電。未生成氧化膜的檢測室能導(dǎo)電。三、劃痕：已生成氧化膜的表面很硬，用針劃時(shí)打滑，無劃痕，未生成氧化膜的表面很軟，用針劃時(shí)有阻力和劃痕。四、聽聲：已生成氧化膜的敲打時(shí)會(huì)發(fā)出清脆聲，未生成氧化膜的敲打時(shí)發(fā)出悶聲、。五、著色檢驗(yàn)：已生成氧化膜未封閉的在染色溶液中很快可以上色，未生成氧化膜的在染料溶液中染不上色。
為了滿足用戶的需要，建筑用鋁材一般經(jīng)過表面處理才能投放市場。建筑鋁材的表面保護(hù)方法，當(dāng)前不外乎3種：（1）陽極氧化，上海鋁型材20世紀(jì)50年代已引入鋁合金門窗，至今仍是鋁門窗方面常用的表面處理措施；（2）陽極氧化后電泳丙烯酸樹脂，日本在20世紀(jì)60年代已商品化，歐洲到70年代開始使用，目前還主要在亞洲地區(qū)應(yīng)用。該技術(shù)當(dāng)前已由透明光亮膜發(fā)展到無光透明膜和彩色膜，品種更趨多樣化，工業(yè)控制和產(chǎn)品質(zhì)量都比較穩(wěn)定；（3）化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后靜電噴涂包括靜電粉末噴涂和靜電液相噴涂，靜電液相噴涂氟碳樹脂在20世紀(jì)60年代，美國已實(shí)現(xiàn)商品化。而靜電粉末噴涂熱固性聚酯涂層，60年代末在歐洲已實(shí)現(xiàn)商品化，當(dāng)前仍是歐洲各國占優(yōu)勢的表面處理手段。時(shí)至今日，單一陽極氧化的鋁門窗在國內(nèi)外市場均明顯縮小日本青睞于電泳涂層，白色電泳涂層發(fā)展很快，并在歐洲得到應(yīng)用。靜電粉末噴涂以其色彩多樣、控制方便、環(huán)境保護(hù)、性能優(yōu)良等原因，已成為歐美的 表面處理方法。近年來靜電粉末噴涂市場在我國也在迅速擴(kuò)大之中。1.20世紀(jì)90年代的上海鋁型材技術(shù)發(fā)展：過去10年中，我國鋁材（尤其是鋁型材）得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，鋁型材的生產(chǎn)規(guī)模已接近每年100萬噸。在國外先進(jìn)工藝和進(jìn)口設(shè)備的帶動(dòng)下，國鋁型材生產(chǎn)技術(shù)在陽極氧化工藝和設(shè)備方面有了新的進(jìn)步，而且建立了靜電粉末噴涂和靜電液相噴涂、電泳涂層等*新型生產(chǎn)線，國外的前沿技術(shù)在我國已經(jīng)萌芽，有了程度不同的發(fā)展。1.1陽極氧化預(yù)處理工藝上海鋁型材更新：陽極氧化預(yù)處理目的是去除表面自然氧化膜、油脂和雜質(zhì)，獲得均勻潔凈的鋁表面，有利于優(yōu)質(zhì)陽極氧化膜的形成。我國用戶還要求去除擠壓條紋，獲得均一美觀表面。早期采用堿浸蝕法得到啞光表面，但過度浸蝕使鋁損耗很大，一般達(dá)到3%～5.5%，不僅增加成本，而且引起嚴(yán)重的環(huán)境問題，形成啞光表面又伴隨暴露型材本身固有的組 織缺陷。此后日本在我國推出酸浸蝕法（日本國內(nèi)基本上不用于鋁型材），由于鋁耗低（可達(dá)到約1%），表面細(xì)致一度受到我國廠商歡迎。但由于以氟離子為主體的槽液，帶來了更為嚴(yán)重的污染，一度引起沸沸揚(yáng)揚(yáng)的議論。機(jī)械浸蝕法具有操作成本低、環(huán)境效益好和表面細(xì)致無條痕的優(yōu)點(diǎn)，首先在法國和意大利等歐洲 推廣應(yīng)用。我國在90年代中期，福建三源鋁業(yè)和浙江棟梁鋁業(yè)分別從意大利和西班牙引進(jìn)機(jī)構(gòu)拋丸機(jī)和機(jī)械拋光（掃紋）機(jī)及相關(guān)工藝，順利運(yùn)轉(zhuǎn)至今并收到極好的效益。此后廣東和江蘇等省多家工廠陸續(xù)從國外進(jìn)口多臺(tái)設(shè)備，同時(shí)我國自制設(shè)備也已進(jìn)入市場，價(jià)格只有進(jìn)口設(shè)備的1/5～1/8左右。不論機(jī)械拋丸（或稱噴砂）還是機(jī)構(gòu)拋光（鏡面或緞面拋光）都可以使鋁耗控制在1%以下，而且外觀均勻細(xì)致，裝飾效果好。作者根據(jù)國內(nèi)外生產(chǎn)實(shí)踐，機(jī)械浸蝕處理替代傳統(tǒng)的化學(xué)浸蝕（酸或堿浸蝕），以我國鋁型材的外觀檔次。1.2陽極氧化的工藝和設(shè)備進(jìn)步：陽極氧化工藝在過去的20年中沒有根本性的變化。硬質(zhì)陽極氧化技術(shù)在這期間有不少進(jìn)步。突破陽極氧化法拉第區(qū)的“火花”陽極氧化和弧氧化已經(jīng)商品化。而鋁型材近期開發(fā)的高速陽極氧化技術(shù)（HEA技術(shù)）還未獲得廣泛工業(yè)應(yīng)用。1.2.1脈沖陽極氧化電源：在70～80年代國外曾廣泛宣傳介紹。由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)大多選自高電流密度（如>3A/d㎡）的硬質(zhì)膜，隨后在建筑鋁型材陽極氧化工藝中應(yīng)用時(shí)，未得到明顯的效果，因而未得到大面積推廣應(yīng)用。進(jìn)一步實(shí)踐表明，在生產(chǎn)厚膜（膜厚>20μm）時(shí)，脈沖法對(duì)于封孔質(zhì)量比較有利，這就說明電流回復(fù)效應(yīng)可以幫助氧化膜生成過程中的散熱，降低由于溫度升高造成的膜的溶解作用，防止氧化膜孔口的擴(kuò)大，有利于硬度和致密度的提高，同時(shí)也有助于封孔作用。而對(duì)于鋁型材標(biāo)準(zhǔn)陽極氧化工藝，電流密度低（一般在1～1.5A/d㎡），膜厚要求僅10μm，氧化過程放熱并不嚴(yán)重，因此未顯示出明顯優(yōu)點(diǎn)。作者認(rèn)為在硬質(zhì)陽極氧化或厚膜生產(chǎn)時(shí)，脈沖電源還是很有實(shí)際意義的。1.2.2鋁離子去除的離子交換裝置：陽極氧化硫酸槽液去除鋁離子的離子交換裝置對(duì)于優(yōu)化工藝措施具有實(shí)際意義。以往在硫酸槽液中Al3＋超過20g/L時(shí)部分排放槽液重新調(diào)整，不可避免地造成Al3＋含量周期性波動(dòng)。為了穩(wěn)定陽極氧化槽液中Al3＋的含量，80年代我國某些引進(jìn)線中進(jìn)口了日本或意大利的Al3＋去除裝置，可能由于當(dāng)時(shí)工藝水平和技術(shù)管理的限制，未得到廣泛應(yīng)用。近年來我國自行生產(chǎn)“回收硫酸自動(dòng)去Al3＋裝置”，一臺(tái)設(shè)備每天可去除大約100kg鋁，從而將硫酸中Al3＋控制在設(shè)定值，使氧化工藝更加穩(wěn)定和精 確，并同時(shí)具有很好的環(huán)境效益。1.3著色技術(shù)多種多樣：鋁型材的著色，傳統(tǒng)采用電解著色（即日本人淺田發(fā)明的淺田法，也稱二次電解）。室內(nèi)裝飾也用染色法獲得豐富多彩的顏色（染色法不適于應(yīng)用在室外）。近年來，國外已推出多色化技術(shù)（即利用光干涉效應(yīng)著色，日本稱之為三次電解）復(fù)合著色（染色后再電解著色）技術(shù)，突破了電解著色只有古銅色的框框。但在我國還未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。1.3.1單鎳鹽電解著色體系：單鎳鹽電解著色體系逐漸增多。歐洲一直以錫鹽著色為主，由于錫鹽和錫鎳混合鹽抗雜質(zhì)干擾強(qiáng)，對(duì)環(huán)境損害小，工業(yè)控制容易，我國一直以錫鹽（和錫鎳混合鹽）為主。而日本則一直青睞于單鎳鹽，并配有與之適應(yīng)的特殊電源和槽液凈化（如去鈉鉀）裝置。由于單鎳鹽對(duì)于淺色系（仿不銹鋼色和香檳色）色差小，色調(diào)重復(fù)性好，因此我國和歐洲近年來均發(fā)展單鎳鹽著色技術(shù)，其槽液成分除MgSO4、H3BO3之外，NiSO4含量一般較高，在100g/L左右，雜質(zhì)鈉、鉀均要控制，視工藝要求而不同，日本工藝還要控制銨的含量。1.3.2新型上海鋁型材著色電源的引進(jìn)：電源不是孤立的設(shè)備，它必然是特定工藝的配套裝置。我國從日本引進(jìn)的單鎳鹽電解著色工藝有2類，即日輕的尤尼可爾法（均勻著色之意）和新住化法，其電源并不相同，大體可認(rèn)為是波形不同的直流著色。而歐洲用于單鎳鹽的著色電源也并非單純的正弦波交流電，如西班牙采用DC（直流）/AC（交流）電源，美國有DC/AC/不對(duì)稱AC電源。而意大利的ELCA公司推出多功能著色電源，可以輸出DC.變頻AC及DC和DC/AC疊加等。這種電源可以適用于各種類型的電解著色以及多色化技術(shù)。1.3.3顏色多樣化的要求：顏色多樣化促進(jìn)新的電解著色槽液出現(xiàn)。鈦金色的硒鹽溶液，金黃色的錳鹽溶液在我國已經(jīng)相當(dāng)普遍，但由于不像鎳鹽和錫鹽那樣經(jīng)過國內(nèi)外長期實(shí)踐考驗(yàn)，這些溶液著色的鋁材在封孔質(zhì)量，尤其在使用中變色和褪色問題仍值得關(guān)注。*近在我國鋁材陽極氧化的工藝中，不時(shí)出現(xiàn)一些與國外標(biāo)準(zhǔn)工藝不一致的做法，并未仔細(xì)考查和檢驗(yàn)（只為了降低成本）匆匆上馬，作者以為對(duì)于長期使用效果和生產(chǎn)環(huán)境效益存在不少隱患。1.4封孔方法百花齊放：當(dāng)前冷封孔仍是我國建筑鋁型材陽極氧化膜占 多數(shù)的封孔方法，這是與80年代大量從歐洲引進(jìn)工藝和設(shè)備有關(guān)。冷封孔的水質(zhì)要求不高，工藝控制容易，比較適合我國生產(chǎn)現(xiàn)狀。當(dāng)前歐洲主要采用冷封孔和高溫蒸汽封孔，后者似有發(fā)展之趨勢。日本至今不認(rèn)可冷封孔工藝，青睞于沸水的水合封孔或電泳（ED）封孔。與沸水封孔和Ni和F的冷封孔相比較，高溫蒸汽封孔正好彌補(bǔ)了它們的缺點(diǎn)，其操作條件在100～110℃，壓力稍高于大氣壓下進(jìn)行，封孔速度比沸水封孔快，對(duì)水質(zhì)和pH控制不嚴(yán)，不會(huì)起 ，既不會(huì)發(fā)生有機(jī)染料在封孔時(shí)流失，又沒有環(huán)境污染（Ni和F）之慮。這是一個(gè)保證封孔和環(huán)境質(zhì)量的好方法。我國至今仍未解決冷封孔槽液在操作中氟離子頻繁補(bǔ)充的問題，對(duì)于封孔工藝穩(wěn)定性帶來極大危害。國內(nèi)各廠普遍添加氟化銨、氟化氫銨、氟化鈉，甚至 來補(bǔ)充氟離子。但實(shí)踐表明往往更加劇氟的貧化。雖然曾經(jīng)試圖用氟硼酸鹽和氟硅酸鹽來緩解，至今在工業(yè)大生產(chǎn)方面仍未徹底解決。90年代以來，我國研究工作和工業(yè)實(shí)踐均證明，在冷封孔之后60～70℃純水洗是提高封孔質(zhì)量，加速封孔速度從而縮短檢測周期的好辦法，甚至可以提高氧化膜的延性，防止裂紋出現(xiàn)，因此熱水洗與其說促進(jìn)型材干燥，不如說“冷封孔后處理”更加確切。單純烘干不能代替熱水“后處理”的作用?！袄浞饪缀筇幚怼笔枪に囘M(jìn)步，也是值得推廣的一項(xiàng)措施。1.5上海鋁型材立式陽極氧化生產(chǎn)線增加：我國的陽極氧化鋁型材生產(chǎn)線，基本上是臥式的。80年代從日本引進(jìn)的2條生產(chǎn)線效果并不理想而幾乎被人否定。1997年西飛鋁業(yè)公司從日本進(jìn)口年產(chǎn)12000t立式陽極氧化電泳涂漆自動(dòng)生產(chǎn)線，技術(shù)水平和產(chǎn)量質(zhì)量較高。20世紀(jì)末和21世紀(jì)初，四川方舟和廣東堅(jiān)美先后投產(chǎn)年產(chǎn)20000t和30000t生產(chǎn)線。一般說來，立式線適于大批量生產(chǎn)，年產(chǎn)量以12000～36000t為佳。此時(shí)化學(xué)藥品和電能消耗均低于臥式線，同時(shí)占地少，易于自動(dòng)化生產(chǎn)。其主要缺點(diǎn)是一次投資的建設(shè)費(fèi)用高，以月產(chǎn)1000t為例，立式線是臥式線建設(shè)費(fèi)用的1.8倍。然而立式陽極氧化生產(chǎn)線，尤其在電泳涂漆情況下，應(yīng)是未來的*佳選擇。1.6鋁型材表面高聚物涂層的市場份額擴(kuò)大：如果說80年代在我國建立了建筑鋁型材陽極氧化工藝，那么在90年代門類多樣的電泳涂層、靜電粉末汾層和液體涂層迅速興起。表面光亮的丙烯酸聚合物膜、色彩豐富的粉末噴涂聚酯層和使用性能更佳的氟碳涂層在我國均已建立生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，大約已占到鋁型材表面處理產(chǎn)品的20%以上，并有不斷擴(kuò)大的趨勢。電泳（ED）涂層是30多年前在日本開發(fā)的，兼有陽極氧化膜和聚合物涂層雙重優(yōu)點(diǎn)。ED膜以其平滑光亮在日本和東亞受到歡迎，雖然已有白色和各種顏色的ED膜問世，但建筑市場當(dāng)前仍以透明膜為主。國外雖在研制開發(fā)ED氟碳涂層，但尚未工業(yè)化生產(chǎn)。ED漆早期均從日本進(jìn)口，現(xiàn)我國基本使用價(jià)格便宜的臺(tái)灣或國產(chǎn)ED漆，其性能雖遜于日本漆，但可以通過 標(biāo)準(zhǔn)的檢測。粉末靜電噴涂聚酯涂層在歐洲倍受歡迎，市場份額已與陽極氧化相當(dāng)，其色彩豐富、重現(xiàn)性好、工藝控制方便、環(huán)境效益好，在我國也有不斷擴(kuò)大之趨勢。聚酯粉末我國已能生產(chǎn)聚酯—TGIC，可滿足建筑業(yè)的需要。歐洲近期開發(fā)的性能更好的新型高壽命粉末，可與碳氟樹脂比美，而這種聚酯—無TGIC粉末在我國尚未使用。性能優(yōu)越的碳氟樹脂涂層在我國已有應(yīng)用。但涂料只能從外國生產(chǎn)廠進(jìn)口。含氟的聚合物是已知在環(huán)境中*穩(wěn)定的化合物，目前所謂的碳氟涂料就是指從聚偏二氟乙烯樹脂（PVDF）為基的涂料。美國PPG公司首創(chuàng)，并以Kynar作為商標(biāo)，世界各地的碳氟涂料廠一般均采用Kynar500或Hylar5000作為基料復(fù)配而成。目前我國的碳氟涂料主要從美國的PPG公司、英國的ICI公司和美國的Valspar公司進(jìn)口，價(jià)格雖高但性能十分優(yōu)異。據(jù)國外介紹其室外使用壽命保證25年以上，高于電泳層和靜電噴涂層。氟碳液體噴涂一般是多層噴涂，以2層（底漆和面漆）或3層（底漆、面漆和清漆）為*常用，個(gè)別也采用4層工藝。每升氟碳涂料一般可噴涂5㎡，據(jù)介紹高壓靜電旋杯霧化槍可以把上漆率提高到7㎡.由于氟碳涂料價(jià)格極其昂貴并且大批量和小批量供貨價(jià)格差別大，所以上漆率仍應(yīng)是重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。2.二十一世紀(jì)頭10年的技術(shù)展望：我國鋁型材表面處理的技術(shù)與國外相比沒有本質(zhì)的差別，但是從工藝水平、裝備條件、技術(shù)管理、環(huán)保因素、品質(zhì)指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量等方面與國外先進(jìn)水平比較仍有不少差距。作者在近期分別實(shí)地考察意大利、德國和日本，并與國外同行面對(duì)面交流中，總結(jié)概括出以下幾個(gè)方面，作為我國建筑鋁型材表面處理工業(yè)在下一個(gè)十年中技術(shù)發(fā)展的借鑒和參考。2.1上海鋁型材清潔陽極氧化工藝更加重視和發(fā)展：隨著我國環(huán)境意識(shí)不斷增加，清潔工藝必然會(huì)不斷發(fā)展。陽極氧化工藝生產(chǎn)各工序廢液采取閉路循環(huán)回收，逐步實(shí)現(xiàn)低排放直至零排放（zero－discharge）工藝已在歐洲和日本采用。陽極氧化槽液用離子交換法除去鋁離子回收硫酸；堿浸蝕槽液利用結(jié)晶器和真空過濾排出氫氧化鋁回收堿；鎳鹽電解槽液及其水洗槽分別選用離子交換法和反滲透法回收硫酸鎳并除去雜質(zhì)；冷封孔槽液用過濾法和離子交換法除去固體沉淀和金屬雜質(zhì)；ED漆槽分別選擇離子交換精制和反滲透法回收。全部清洗水通過中和、絮凝、澄清和壓濾除去料渣，而澄清液經(jīng)過反滲透后回收重用，零排放的清潔工藝無疑是全世界工業(yè)界都在追求的方向。由于技術(shù)和經(jīng)費(fèi)的原因在我國只能分步驟進(jìn)行。在實(shí)際操作和設(shè)計(jì)陽極氧化生產(chǎn)線的時(shí)候，情況要復(fù)雜的多。堿浸蝕槽液如采用結(jié)晶過濾的方法，其氫氧化鈉濃度必然不高，此時(shí)不可能得到十分滿意的啞光表面，那么堿浸蝕的閉路循環(huán)設(shè)計(jì)應(yīng)該重新考慮改進(jìn)，因此實(shí)際上它適于機(jī)械浸蝕法的工藝。同理其他工藝的閉路循環(huán)設(shè)計(jì)也必然要與生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品特征相結(jié)合來考慮。但是無論如何，閉路循環(huán)設(shè)計(jì)不僅具有環(huán)境保護(hù)的特點(diǎn)，而且使陽極氧化各工序的工藝參數(shù)控制更加精 確，從而進(jìn)一步穩(wěn)定和提高了陽極氧化膜的質(zhì)量。2.2靜電粉末噴涂工藝更加受到歡迎：由于色彩豐富，環(huán)境效益好，靜電粉末噴涂在我國發(fā)展更加迅速。涂層粉末也會(huì)朝方向發(fā)展，擺脫單一的聚酯—TGIC粉末的狀態(tài)，涂層外觀也從單色向木紋、大理石和圖案等裝飾性更強(qiáng)的方向發(fā)展。意大利和德國都在我國展出過此類產(chǎn)品。靜電粉末噴涂的鋁型材一般只有均勻單一的顏色，木紋和大理石外觀是在原粉末涂層上進(jìn)行類似絲網(wǎng)印刷工藝，將第二種顏色的粉末加到原粉末涂層上，再進(jìn)行統(tǒng)一的固化處理，這也就是說新工藝只是在原來噴涂設(shè)備的基礎(chǔ)上增補(bǔ)設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)?？捎糜阡X型材，更適用于鋁板的表面處理。金相鑒定表明粉末涂層與基體之間以及兩種粉末之間有機(jī)結(jié)合。作者參觀意大利NATURALL工藝生產(chǎn)車間后，感覺技術(shù)思路明確，工藝操作簡單，適合在我國推廣使用。另一類獲得本紋和圖案效果的是轉(zhuǎn)印法，即在第1次噴涂層基礎(chǔ)上，將塑料膜或紙上的木紋圖案在加熱下轉(zhuǎn)移到表面，此方法簡單易行，關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)印上去花紋的使用壽命。粉末噴涂的化學(xué)預(yù)處理，從環(huán)境考慮，應(yīng)開發(fā)低鉻和無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。從克服絲狀腐蝕出發(fā)，也可以用陽極氧化膜作為粉末噴涂層的底層，兩者都是鉻化處理的*佳替代方法。而無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理的添加劑應(yīng)是我國急待開發(fā)的品種。2.3上海鋁型材電泳涂層可以抵御污染大氣
ED膜和粉末涂層都是高聚物涂層，可以有效地抵御污染大氣和海洋大氣的腐蝕。而ED膜下有陽極氧化膜，不存在膜下絲狀腐蝕的危險(xiǎn)，可望成為污染大氣中理想的表面處理手段。長期以來我們印象中的電泳漆只是透明的聚丙烯樹脂，近年來日本的電泳漆不論品種還是質(zhì)量都發(fā)生明顯變化。除了我們熟悉的透明有光漆外，還有啞光漆以及白色電泳漆等，都已用在建筑鋁合金門窗上。至于電泳漆的質(zhì)量也已經(jīng)可以和粉末涂層相媲美。西班牙SIDASA公司曾檢測了Honnystone的耐光性，并與粉末靜電噴涂聚酯—TGIC涂層作了比較，結(jié)果表明顏色變化基本相同，涂層都不起泡，但光澤保持率Honnystone明顯優(yōu)于粉末涂層。443h暴露實(shí)驗(yàn)，Honnystone光澤保持率仍有79%～81%，而粉末涂層只剩下49～43%，這說明電泳涂層的性能有了明顯提高。日本的建筑鋁型材陽極氧化膜的90%用電泳涂漆封孔的，另外10%也選擇高溫沸水封孔工藝。據(jù)日方介紹這與日本是個(gè)島國，沿海地區(qū)大氣鹽份較高，并經(jīng)過大氣污染的工業(yè)發(fā)展階段有關(guān)。而電泳涂漆層比封孔的陽極氧化膜具有更好的抗海洋大氣和污染大氣的能力。作者估計(jì)在我國南方沿海各省和酸雨嚴(yán)重地區(qū)電泳涂層具有明顯的優(yōu)勢，參照日本ED膜的市場份額，我國在下一個(gè)10年中有相當(dāng)大的發(fā)展空間。2.4陽極氧化技術(shù)之進(jìn)步以節(jié)能為目的：眾所周知，陽極氧化的工藝參數(shù)已數(shù)十年未變化，溶液的硫酸濃度和鋁離子范圍、溫度和電流密度均已列入各國標(biāo)準(zhǔn)。為了提高陽極氧化效率，加快成膜速度，必然要求在保證氧化膜性能的前提下盡量加大電流密度，并想方設(shè)法提高成膜系數(shù)。氧化膜厚度是與通過的電量（即電流乘以時(shí)間）庫侖值成正比，并因合金不同而異。例如，對(duì)于鋁合金1100、5005、5052和6063，生成25μm氧化膜需要4700庫倉/d㎡；而6061、6082和6300鋁合金則需要5500庫倉/d㎡.此時(shí)若外加電流密度為1.5A/d㎡，則生成20μm氧化膜需要時(shí)間為44min，則成膜速度為0.46μm/min.而意大利新近開發(fā)的高速陽極氧化技術(shù)（HEA）成膜速度可提高到1.2μm/min以上，據(jù)說可在25℃下電流密度達(dá)3A/d㎡穩(wěn)定地操作。HEA技術(shù)是一個(gè)整體設(shè)計(jì)，包括化學(xué)、物理和機(jī)械三方面配合而成。化學(xué)因素有溶液成分和添加劑引入；物理因素有攪拌方法、冷卻系統(tǒng)以及溶液溫度與電流密度的組合等；機(jī)械因素指多功能電腦控制整流器，其中陽極氧化工藝過程計(jì)算機(jī)（APC）裝置是很有用的。2.5多色彩一直是著色的追求目標(biāo)：鋁陽極氧化膜的電解著色，色彩是單調(diào)的古銅色，尋求多色彩一直是陽極氧化工作者的目標(biāo)。染色雖可獲得豐富多彩的顏色，但耐光性差不適于戶外使用，而且一種顏色要一個(gè)槽子十分麻煩，復(fù)合著色仍擺脫不了上述困難，也未在歐洲實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。利用光干涉原理得到藍(lán)、灰、綠、黃和紫色的各種干涉色已有大量文獻(xiàn)報(bào)道，但一直被人們認(rèn)為難于工業(yè)控制而視為實(shí)驗(yàn)室工藝。近年來意大利和日本在世界各地約有10余條多色化生產(chǎn)線問世，日本稱之為三次電解法。作者等曾在意大利的Italtecno公司的中試線上，在DrStrazz指導(dǎo)下操作，并參觀位于丹麥哥本哈根市附近的生產(chǎn)線和日本昭和鋼機(jī)一工場三次電解車間，又考察了日本西武百貨大樓和哥本哈根機(jī)場三號(hào)門的應(yīng)用現(xiàn)場，證明顏色一致，無明顯色差，突破古銅色框框，具有獨(dú)特的裝飾效果。我國浙江棟梁鋁業(yè)引進(jìn)意大利技術(shù)和設(shè)備，在該廠原有陽極氧化和電解著色的基礎(chǔ)上，增加意大利設(shè)備于2001年4月 次生產(chǎn)出多色化鋁材，顏色均勻，重復(fù)性好，控制方便，已達(dá)到批量生產(chǎn)之要求。雖然該技術(shù)對(duì)原材料和陽極氧化工藝控制要求甚嚴(yán)，但也不是高不可攀和不可企及的技術(shù)。棟梁鋁業(yè)多色化的開工和今后的推廣可以改變傳統(tǒng)古銅色的單調(diào)局面，使建筑業(yè)獲得更多的鋁型材的顏色選擇。2.6改善生態(tài)環(huán)境是封孔工藝的發(fā)展方向：鋁氧化膜的封孔方法很多，我國對(duì)于熱封孔、ED膜和冷封孔都比較熟悉，尤其是冷封孔用的比較普遍，但是Ni2＋和F的污染不可輕視。歐洲出于生態(tài)之考慮，進(jìn)行了一系列研究，首先開發(fā)鎳基無氟中溫封孔，再發(fā)展到無鎳無氟中溫封孔，甚至無金屬離子中溫封孔，這條發(fā)展道路值得我們借鑒，可能也會(huì)成為我國今后的發(fā)展方向，現(xiàn)簡介如下：2.6.1鎳基無氟中溫封孔鎳基（醋酸鎳為宜）有利于提高封孔質(zhì)量，可以穩(wěn)定膜孔中有機(jī)染料分子，其典型溶液為：NiAC3～4g/L（無氟）、抑灰劑100mg/L、溫度75～85℃、封孔時(shí)間1～2min/μm、或Ni2＋0.4～1.1g/L、F－30～90mg/L（低氟）、潤濕劑0.2～0.6mg/L、抑灰劑10～40mg/L、溫度75℃、封孔時(shí)間0.5min/μm。2.6.2無鎳無氟封孔：用堿金屬或堿土金屬替代鎳離子，如鎂、鋰和鉀等。封孔溫度75℃，pH6.3，封孔時(shí)間按1～2min/μm操作。工業(yè)實(shí)踐表明封孔質(zhì)量可以通過國際標(biāo)準(zhǔn)的檢測，槽液壽命和節(jié)能效果都比較滿意。另外也鈦和鋯鹽的冷封孔，由于沒有毒性，封孔質(zhì)量達(dá)到磷鉻酸失重10mg/d㎡而引起廣泛興趣，操作條件如下：鈦或鋯氟化絡(luò)合物3～10g/L硅酸鹽＞0.5g/L硫脲＞5g/L溫度25～35℃封孔時(shí)間0.5～1.0min/μm 2.6.3無金屬離子中溫封孔。2.7新技術(shù)的發(fā)展：研究中的新技術(shù)很多，有些可能已接近商品化階段，而有些只停留在實(shí)驗(yàn)室階段，在此只能略舉一二。新技術(shù)的發(fā)展一是日本曾用周期反向電流技術(shù)，在陽極氧化的硫酸溶液中，完成電解浸蝕除去擠壓條紋。該技術(shù)雖仍處于實(shí)驗(yàn)階段，但一旦成功，則具有十分重要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，并可以從根本上改變鋁材的預(yù)處理方法。二是新西蘭開發(fā)的電腦設(shè)計(jì)，通過兩次著色陽極氧化，獲得兩種顏色的圖案裝飾效果，作為室內(nèi)裝飾的鋁板十分別致，富有創(chuàng)意，新西蘭稱之為Aluart，展示鋁的藝術(shù)效果之內(nèi)涵。此外，隨著噴涂的迅速推廣，生態(tài)預(yù)處理技術(shù)和無鉻添加劑必然會(huì)發(fā)展。相對(duì)于國外，我國比較滯后，在未來10年中我國一定會(huì)得到重視和迅速開發(fā)。
為了滿足用戶的需要，建筑用鋁材一般經(jīng)過表面處理才能投放市場。建筑鋁材的表面保護(hù)方法，當(dāng)前不外乎3種：（1）陽極氧化，上海鋁型材20世紀(jì)50年代已引入鋁合金門窗，至今仍是鋁門窗方面常用的表面處理措施；（2）陽極氧化后電泳丙烯酸樹脂，日本在20世紀(jì)60年代已商品化，歐洲到70年代開始使用，目前還主要在亞洲地區(qū)應(yīng)用。該技術(shù)當(dāng)前已由透明光亮膜發(fā)展到無光透明膜和彩色膜，品種更趨多樣化，工業(yè)控制和產(chǎn)品質(zhì)量都比較穩(wěn)定；（3）化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后靜電噴涂包括靜電粉末噴涂和靜電液相噴涂，靜電液相噴涂氟碳樹脂在20世紀(jì)60年代，美國已實(shí)現(xiàn)商品化。而靜電粉末噴涂熱固性聚酯涂層，60年代末在歐洲已實(shí)現(xiàn)商品化，當(dāng)前仍是歐洲各國占優(yōu)勢的表面處理手段。時(shí)至今日，單一陽極氧化的鋁門窗在國內(nèi)外市場均明顯縮小日本青睞于電泳涂層，白色電泳涂層發(fā)展很快，并在歐洲得到應(yīng)用。靜電粉末噴涂以其色彩多樣、控制方便、環(huán)境保護(hù)、性能優(yōu)良等原因，已成為歐美的 表面處理方法。近年來靜電粉末噴涂市場在我國也在迅速擴(kuò)大之中。1.20世紀(jì)90年代的上海鋁型材技術(shù)發(fā)展：過去10年中，我國鋁材（尤其是鋁型材）得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，鋁型材的生產(chǎn)規(guī)模已接近每年100萬噸。在國外先進(jìn)工藝和進(jìn)口設(shè)備的帶動(dòng)下，國鋁型材生產(chǎn)技術(shù)在陽極氧化工藝和設(shè)備方面有了新的進(jìn)步，而且建立了靜電粉末噴涂和靜電液相噴涂、電泳涂層等*新型生產(chǎn)線，國外的前沿技術(shù)在我國已經(jīng)萌芽，有了程度不同的發(fā)展。1.1陽極氧化預(yù)處理工藝上海鋁型材更新：陽極氧化預(yù)處理目的是去除表面自然氧化膜、油脂和雜質(zhì)，獲得均勻潔凈的鋁表面，有利于優(yōu)質(zhì)陽極氧化膜的形成。我國用戶還要求去除擠壓條紋，獲得均一美觀表面。早期采用堿浸蝕法得到啞光表面，但過度浸蝕使鋁損耗很大，一般達(dá)到3%～5.5%，不僅增加成本，而且引起嚴(yán)重的環(huán)境問題，形成啞光表面又伴隨暴露型材本身固有的組 織缺陷。此后日本在我國推出酸浸蝕法（日本國內(nèi)基本上不用于鋁型材），由于鋁耗低（可達(dá)到約1%），表面細(xì)致一度受到我國廠商歡迎。但由于以氟離子為主體的槽液，帶來了更為嚴(yán)重的污染，一度引起沸沸揚(yáng)揚(yáng)的議論。機(jī)械浸蝕法具有操作成本低、環(huán)境效益好和表面細(xì)致無條痕的優(yōu)點(diǎn)，首先在法國和意大利等歐洲 推廣應(yīng)用。我國在90年代中期，福建三源鋁業(yè)和浙江棟梁鋁業(yè)分別從意大利和西班牙引進(jìn)機(jī)構(gòu)拋丸機(jī)和機(jī)械拋光（掃紋）機(jī)及相關(guān)工藝，順利運(yùn)轉(zhuǎn)至今并收到極好的效益。此后廣東和江蘇等省多家工廠陸續(xù)從國外進(jìn)口多臺(tái)設(shè)備，同時(shí)我國自制設(shè)備也已進(jìn)入市場，價(jià)格只有進(jìn)口設(shè)備的1/5～1/8左右。不論機(jī)械拋丸（或稱噴砂）還是機(jī)構(gòu)拋光（鏡面或緞面拋光）都可以使鋁耗控制在1%以下，而且外觀均勻細(xì)致，裝飾效果好。作者根據(jù)國內(nèi)外生產(chǎn)實(shí)踐，機(jī)械浸蝕處理替代傳統(tǒng)的化學(xué)浸蝕（酸或堿浸蝕），以我國鋁型材的外觀檔次。1.2陽極氧化的工藝和設(shè)備進(jìn)步：陽極氧化工藝在過去的20年中沒有根本性的變化。硬質(zhì)陽極氧化技術(shù)在這期間有不少進(jìn)步。突破陽極氧化法拉第區(qū)的“火花”陽極氧化和弧氧化已經(jīng)商品化。而鋁型材近期開發(fā)的高速陽極氧化技術(shù)（HEA技術(shù)）還未獲得廣泛工業(yè)應(yīng)用。1.2.1脈沖陽極氧化電源：在70～80年代國外曾廣泛宣傳介紹。由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)大多選自高電流密度（如>3A/d㎡）的硬質(zhì)膜，隨后在建筑鋁型材陽極氧化工藝中應(yīng)用時(shí)，未得到明顯的效果，因而未得到大面積推廣應(yīng)用。進(jìn)一步實(shí)踐表明，在生產(chǎn)厚膜（膜厚>20μm）時(shí)，脈沖法對(duì)于封孔質(zhì)量比較有利，這就說明電流回復(fù)效應(yīng)可以幫助氧化膜生成過程中的散熱，降低由于溫度升高造成的膜的溶解作用，防止氧化膜孔口的擴(kuò)大，有利于硬度和致密度的提高，同時(shí)也有助于封孔作用。而對(duì)于鋁型材標(biāo)準(zhǔn)陽極氧化工藝，電流密度低（一般在1～1.5A/d㎡），膜厚要求僅10μm，氧化過程放熱并不嚴(yán)重，因此未顯示出明顯優(yōu)點(diǎn)。作者認(rèn)為在硬質(zhì)陽極氧化或厚膜生產(chǎn)時(shí)，脈沖電源還是很有實(shí)際意義的。1.2.2鋁離子去除的離子交換裝置：陽極氧化硫酸槽液去除鋁離子的離子交換裝置對(duì)于優(yōu)化工藝措施具有實(shí)際意義。以往在硫酸槽液中Al3＋超過20g/L時(shí)部分排放槽液重新調(diào)整，不可避免地造成Al3＋含量周期性波動(dòng)。為了穩(wěn)定陽極氧化槽液中Al3＋的含量，80年代我國某些引進(jìn)線中進(jìn)口了日本或意大利的Al3＋去除裝置，可能由于當(dāng)時(shí)工藝水平和技術(shù)管理的限制，未得到廣泛應(yīng)用。近年來我國自行生產(chǎn)“回收硫酸自動(dòng)去Al3＋裝置”，一臺(tái)設(shè)備每天可去除大約100kg鋁，從而將硫酸中Al3＋控制在設(shè)定值，使氧化工藝更加穩(wěn)定和精 確，并同時(shí)具有很好的環(huán)境效益。1.3著色技術(shù)多種多樣：鋁型材的著色，傳統(tǒng)采用電解著色（即日本人淺田發(fā)明的淺田法，也稱二次電解）。室內(nèi)裝飾也用染色法獲得豐富多彩的顏色（染色法不適于應(yīng)用在室外）。近年來，國外已推出多色化技術(shù)（即利用光干涉效應(yīng)著色，日本稱之為三次電解）復(fù)合著色（染色后再電解著色）技術(shù)，突破了電解著色只有古銅色的框框。但在我國還未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。1.3.1單鎳鹽電解著色體系：單鎳鹽電解著色體系逐漸增多。歐洲一直以錫鹽著色為主，由于錫鹽和錫鎳混合鹽抗雜質(zhì)干擾強(qiáng)，對(duì)環(huán)境損害小，工業(yè)控制容易，我國一直以錫鹽（和錫鎳混合鹽）為主。而日本則一直青睞于單鎳鹽，并配有與之適應(yīng)的特殊電源和槽液凈化（如去鈉鉀）裝置。由于單鎳鹽對(duì)于淺色系（仿不銹鋼色和香檳色）色差小，色調(diào)重復(fù)性好，因此我國和歐洲近年來均發(fā)展單鎳鹽著色技術(shù)，其槽液成分除MgSO4、H3BO3之外，NiSO4含量一般較高，在100g/L左右，雜質(zhì)鈉、鉀均要控制，視工藝要求而不同，日本工藝還要控制銨的含量。1.3.2新型上海鋁型材著色電源的引進(jìn)：電源不是孤立的設(shè)備，它必然是特定工藝的配套裝置。我國從日本引進(jìn)的單鎳鹽電解著色工藝有2類，即日輕的尤尼可爾法（均勻著色之意）和新住化法，其電源并不相同，大體可認(rèn)為是波形不同的直流著色。而歐洲用于單鎳鹽的著色電源也并非單純的正弦波交流電，如西班牙采用DC（直流）/AC（交流）電源，美國有DC/AC/不對(duì)稱AC電源。而意大利的ELCA公司推出多功能著色電源，可以輸出DC.變頻AC及DC和DC/AC疊加等。這種電源可以適用于各種類型的電解著色以及多色化技術(shù)。1.3.3顏色多樣化的要求：顏色多樣化促進(jìn)新的電解著色槽液出現(xiàn)。鈦金色的硒鹽溶液，金黃色的錳鹽溶液在我國已經(jīng)相當(dāng)普遍，但由于不像鎳鹽和錫鹽那樣經(jīng)過國內(nèi)外長期實(shí)踐考驗(yàn)，這些溶液著色的鋁材在封孔質(zhì)量，尤其在使用中變色和褪色問題仍值得關(guān)注。*近在我國鋁材陽極氧化的工藝中，不時(shí)出現(xiàn)一些與國外標(biāo)準(zhǔn)工藝不一致的做法，并未仔細(xì)考查和檢驗(yàn)（只為了降低成本）匆匆上馬，作者以為對(duì)于長期使用效果和生產(chǎn)環(huán)境效益存在不少隱患。1.4封孔方法百花齊放：當(dāng)前冷封孔仍是我國建筑鋁型材陽極氧化膜占 多數(shù)的封孔方法，這是與80年代大量從歐洲引進(jìn)工藝和設(shè)備有關(guān)。冷封孔的水質(zhì)要求不高，工藝控制容易，比較適合我國生產(chǎn)現(xiàn)狀。當(dāng)前歐洲主要采用冷封孔和高溫蒸汽封孔，后者似有發(fā)展之趨勢。日本至今不認(rèn)可冷封孔工藝，青睞于沸水的水合封孔或電泳（ED）封孔。與沸水封孔和Ni和F的冷封孔相比較，高溫蒸汽封孔正好彌補(bǔ)了它們的缺點(diǎn)，其操作條件在100～110℃，壓力稍高于大氣壓下進(jìn)行，封孔速度比沸水封孔快，對(duì)水質(zhì)和pH控制不嚴(yán)，不會(huì)起 ，既不會(huì)發(fā)生有機(jī)染料在封孔時(shí)流失，又沒有環(huán)境污染（Ni和F）之慮。這是一個(gè)保證封孔和環(huán)境質(zhì)量的好方法。我國至今仍未解決冷封孔槽液在操作中氟離子頻繁補(bǔ)充的問題，對(duì)于封孔工藝穩(wěn)定性帶來極大危害。國內(nèi)各廠普遍添加氟化銨、氟化氫銨、氟化鈉，甚至 來補(bǔ)充氟離子。但實(shí)踐表明往往更加劇氟的貧化。雖然曾經(jīng)試圖用氟硼酸鹽和氟硅酸鹽來緩解，至今在工業(yè)大生產(chǎn)方面仍未徹底解決。90年代以來，我國研究工作和工業(yè)實(shí)踐均證明，在冷封孔之后60～70℃純水洗是提高封孔質(zhì)量，加速封孔速度從而縮短檢測周期的好辦法，甚至可以提高氧化膜的延性，防止裂紋出現(xiàn)，因此熱水洗與其說促進(jìn)型材干燥，不如說“冷封孔后處理”更加確切。單純烘干不能代替熱水“后處理”的作用?！袄浞饪缀筇幚怼笔枪に囘M(jìn)步，也是值得推廣的一項(xiàng)措施。1.5上海鋁型材立式陽極氧化生產(chǎn)線增加：我國的陽極氧化鋁型材生產(chǎn)線，基本上是臥式的。80年代從日本引進(jìn)的2條生產(chǎn)線效果并不理想而幾乎被人否定。1997年西飛鋁業(yè)公司從日本進(jìn)口年產(chǎn)12000t立式陽極氧化電泳涂漆自動(dòng)生產(chǎn)線，技術(shù)水平和產(chǎn)量質(zhì)量較高。20世紀(jì)末和21世紀(jì)初，四川方舟和廣東堅(jiān)美先后投產(chǎn)年產(chǎn)20000t和30000t生產(chǎn)線。一般說來，立式線適于大批量生產(chǎn)，年產(chǎn)量以12000～36000t為佳。此時(shí)化學(xué)藥品和電能消耗均低于臥式線，同時(shí)占地少，易于自動(dòng)化生產(chǎn)。其主要缺點(diǎn)是一次投資的建設(shè)費(fèi)用高，以月產(chǎn)1000t為例，立式線是臥式線建設(shè)費(fèi)用的1.8倍。然而立式陽極氧化生產(chǎn)線，尤其在電泳涂漆情況下，應(yīng)是未來的*佳選擇。1.6鋁型材表面高聚物涂層的市場份額擴(kuò)大：如果說80年代在我國建立了建筑鋁型材陽極氧化工藝，那么在90年代門類多樣的電泳涂層、靜電粉末汾層和液體涂層迅速興起。表面光亮的丙烯酸聚合物膜、色彩豐富的粉末噴涂聚酯層和使用性能更佳的氟碳涂層在我國均已建立生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，大約已占到鋁型材表面處理產(chǎn)品的20%以上，并有不斷擴(kuò)大的趨勢。電泳（ED）涂層是30多年前在日本開發(fā)的，兼有陽極氧化膜和聚合物涂層雙重優(yōu)點(diǎn)。ED膜以其平滑光亮在日本和東亞受到歡迎，雖然已有白色和各種顏色的ED膜問世，但建筑市場當(dāng)前仍以透明膜為主。國外雖在研制開發(fā)ED氟碳涂層，但尚未工業(yè)化生產(chǎn)。ED漆早期均從日本進(jìn)口，現(xiàn)我國基本使用價(jià)格便宜的臺(tái)灣或國產(chǎn)ED漆，其性能雖遜于日本漆，但可以通過 標(biāo)準(zhǔn)的檢測。粉末靜電噴涂聚酯涂層在歐洲倍受歡迎，市場份額已與陽極氧化相當(dāng)，其色彩豐富、重現(xiàn)性好、工藝控制方便、環(huán)境效益好，在我國也有不斷擴(kuò)大之趨勢。聚酯粉末我國已能生產(chǎn)聚酯—TGIC，可滿足建筑業(yè)的需要。歐洲近期開發(fā)的性能更好的新型高壽命粉末，可與碳氟樹脂比美，而這種聚酯—無TGIC粉末在我國尚未使用。性能優(yōu)越的碳氟樹脂涂層在我國已有應(yīng)用。但涂料只能從外國生產(chǎn)廠進(jìn)口。含氟的聚合物是已知在環(huán)境中*穩(wěn)定的化合物，目前所謂的碳氟涂料就是指從聚偏二氟乙烯樹脂（PVDF）為基的涂料。美國PPG公司首創(chuàng)，并以Kynar作為商標(biāo)，世界各地的碳氟涂料廠一般均采用Kynar500或Hylar5000作為基料復(fù)配而成。目前我國的碳氟涂料主要從美國的PPG公司、英國的ICI公司和美國的Valspar公司進(jìn)口，價(jià)格雖高但性能十分優(yōu)異。據(jù)國外介紹其室外使用壽命保證25年以上，高于電泳層和靜電噴涂層。氟碳液體噴涂一般是多層噴涂，以2層（底漆和面漆）或3層（底漆、面漆和清漆）為*常用，個(gè)別也采用4層工藝。每升氟碳涂料一般可噴涂5㎡，據(jù)介紹高壓靜電旋杯霧化槍可以把上漆率提高到7㎡.由于氟碳涂料價(jià)格極其昂貴并且大批量和小批量供貨價(jià)格差別大，所以上漆率仍應(yīng)是重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。2.二十一世紀(jì)頭10年的技術(shù)展望：我國鋁型材表面處理的技術(shù)與國外相比沒有本質(zhì)的差別，但是從工藝水平、裝備條件、技術(shù)管理、環(huán)保因素、品質(zhì)指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量等方面與國外先進(jìn)水平比較仍有不少差距。作者在近期分別實(shí)地考察意大利、德國和日本，并與國外同行面對(duì)面交流中，總結(jié)概括出以下幾個(gè)方面，作為我國建筑鋁型材表面處理工業(yè)在下一個(gè)十年中技術(shù)發(fā)展的借鑒和參考。2.1上海鋁型材清潔陽極氧化工藝更加重視和發(fā)展：隨著我國環(huán)境意識(shí)不斷增加，清潔工藝必然會(huì)不斷發(fā)展。陽極氧化工藝生產(chǎn)各工序廢液采取閉路循環(huán)回收，逐步實(shí)現(xiàn)低排放直至零排放（zero－discharge）工藝已在歐洲和日本采用。陽極氧化槽液用離子交換法除去鋁離子回收硫酸；堿浸蝕槽液利用結(jié)晶器和真空過濾排出氫氧化鋁回收堿；鎳鹽電解槽液及其水洗槽分別選用離子交換法和反滲透法回收硫酸鎳并除去雜質(zhì)；冷封孔槽液用過濾法和離子交換法除去固體沉淀和金屬雜質(zhì)；ED漆槽分別選擇離子交換精制和反滲透法回收。全部清洗水通過中和、絮凝、澄清和壓濾除去料渣，而澄清液經(jīng)過反滲透后回收重用，零排放的清潔工藝無疑是全世界工業(yè)界都在追求的方向。由于技術(shù)和經(jīng)費(fèi)的原因在我國只能分步驟進(jìn)行。在實(shí)際操作和設(shè)計(jì)陽極氧化生產(chǎn)線的時(shí)候，情況要復(fù)雜的多。堿浸蝕槽液如采用結(jié)晶過濾的方法，其氫氧化鈉濃度必然不高，此時(shí)不可能得到十分滿意的啞光表面，那么堿浸蝕的閉路循環(huán)設(shè)計(jì)應(yīng)該重新考慮改進(jìn)，因此實(shí)際上它適于機(jī)械浸蝕法的工藝。同理其他工藝的閉路循環(huán)設(shè)計(jì)也必然要與生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品特征相結(jié)合來考慮。但是無論如何，閉路循環(huán)設(shè)計(jì)不僅具有環(huán)境保護(hù)的特點(diǎn)，而且使陽極氧化各工序的工藝參數(shù)控制更加精 確，從而進(jìn)一步穩(wěn)定和提高了陽極氧化膜的質(zhì)量。2.2靜電粉末噴涂工藝更加受到歡迎：由于色彩豐富，環(huán)境效益好，靜電粉末噴涂在我國發(fā)展更加迅速。涂層粉末也會(huì)朝方向發(fā)展，擺脫單一的聚酯—TGIC粉末的狀態(tài)，涂層外觀也從單色向木紋、大理石和圖案等裝飾性更強(qiáng)的方向發(fā)展。意大利和德國都在我國展出過此類產(chǎn)品。靜電粉末噴涂的鋁型材一般只有均勻單一的顏色，木紋和大理石外觀是在原粉末涂層上進(jìn)行類似絲網(wǎng)印刷工藝，將第二種顏色的粉末加到原粉末涂層上，再進(jìn)行統(tǒng)一的固化處理，這也就是說新工藝只是在原來噴涂設(shè)備的基礎(chǔ)上增補(bǔ)設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)?？捎糜阡X型材，更適用于鋁板的表面處理。金相鑒定表明粉末涂層與基體之間以及兩種粉末之間有機(jī)結(jié)合。作者參觀意大利NATURALL工藝生產(chǎn)車間后，感覺技術(shù)思路明確，工藝操作簡單，適合在我國推廣使用。另一類獲得本紋和圖案效果的是轉(zhuǎn)印法，即在第1次噴涂層基礎(chǔ)上，將塑料膜或紙上的木紋圖案在加熱下轉(zhuǎn)移到表面，此方法簡單易行，關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)印上去花紋的使用壽命。粉末噴涂的化學(xué)預(yù)處理，從環(huán)境考慮，應(yīng)開發(fā)低鉻和無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。從克服絲狀腐蝕出發(fā)，也可以用陽極氧化膜作為粉末噴涂層的底層，兩者都是鉻化處理的*佳替代方法。而無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理的添加劑應(yīng)是我國急待開發(fā)的品種。2.3上海鋁型材電泳涂層可以抵御污染大氣
ED膜和粉末涂層都是高聚物涂層，可以有效地抵御污染大氣和海洋大氣的腐蝕。而ED膜下有陽極氧化膜，不存在膜下絲狀腐蝕的危險(xiǎn)，可望成為污染大氣中理想的表面處理手段。長期以來我們印象中的電泳漆只是透明的聚丙烯樹脂，近年來日本的電泳漆不論品種還是質(zhì)量都發(fā)生明顯變化。除了我們熟悉的透明有光漆外，還有啞光漆以及白色電泳漆等，都已用在建筑鋁合金門窗上。至于電泳漆的質(zhì)量也已經(jīng)可以和粉末涂層相媲美。西班牙SIDASA公司曾檢測了Honnystone的耐光性，并與粉末靜電噴涂聚酯—TGIC涂層作了比較，結(jié)果表明顏色變化基本相同，涂層都不起泡，但光澤保持率Honnystone明顯優(yōu)于粉末涂層。443h暴露實(shí)驗(yàn)，Honnystone光澤保持率仍有79%～81%，而粉末涂層只剩下49～43%，這說明電泳涂層的性能有了明顯提高。日本的建筑鋁型材陽極氧化膜的90%用電泳涂漆封孔的，另外10%也選擇高溫沸水封孔工藝。據(jù)日方介紹這與日本是個(gè)島國，沿海地區(qū)大氣鹽份較高，并經(jīng)過大氣污染的工業(yè)發(fā)展階段有關(guān)。而電泳涂漆層比封孔的陽極氧化膜具有更好的抗海洋大氣和污染大氣的能力。作者估計(jì)在我國南方沿海各省和酸雨嚴(yán)重地區(qū)電泳涂層具有明顯的優(yōu)勢，參照日本ED膜的市場份額，我國在下一個(gè)10年中有相當(dāng)大的發(fā)展空間。2.4陽極氧化技術(shù)之進(jìn)步以節(jié)能為目的：眾所周知，陽極氧化的工藝參數(shù)已數(shù)十年未變化，溶液的硫酸濃度和鋁離子范圍、溫度和電流密度均已列入各國標(biāo)準(zhǔn)。為了提高陽極氧化效率，加快成膜速度，必然要求在保證氧化膜性能的前提下盡量加大電流密度，并想方設(shè)法提高成膜系數(shù)。氧化膜厚度是與通過的電量（即電流乘以時(shí)間）庫侖值成正比，并因合金不同而異。例如，對(duì)于鋁合金1100、5005、5052和6063，生成25μm氧化膜需要4700庫倉/d㎡；而6061、6082和6300鋁合金則需要5500庫倉/d㎡.此時(shí)若外加電流密度為1.5A/d㎡，則生成20μm氧化膜需要時(shí)間為44min，則成膜速度為0.46μm/min.而意大利新近開發(fā)的高速陽極氧化技術(shù)（HEA）成膜速度可提高到1.2μm/min以上，據(jù)說可在25℃下電流密度達(dá)3A/d㎡穩(wěn)定地操作。HEA技術(shù)是一個(gè)整體設(shè)計(jì)，包括化學(xué)、物理和機(jī)械三方面配合而成。化學(xué)因素有溶液成分和添加劑引入；物理因素有攪拌方法、冷卻系統(tǒng)以及溶液溫度與電流密度的組合等；機(jī)械因素指多功能電腦控制整流器，其中陽極氧化工藝過程計(jì)算機(jī)（APC）裝置是很有用的。2.5多色彩一直是著色的追求目標(biāo)：鋁陽極氧化膜的電解著色，色彩是單調(diào)的古銅色，尋求多色彩一直是陽極氧化工作者的目標(biāo)。染色雖可獲得豐富多彩的顏色，但耐光性差不適于戶外使用，而且一種顏色要一個(gè)槽子十分麻煩，復(fù)合著色仍擺脫不了上述困難，也未在歐洲實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。利用光干涉原理得到藍(lán)、灰、綠、黃和紫色的各種干涉色已有大量文獻(xiàn)報(bào)道，但一直被人們認(rèn)為難于工業(yè)控制而視為實(shí)驗(yàn)室工藝。近年來意大利和日本在世界各地約有10余條多色化生產(chǎn)線問世，日本稱之為三次電解法。作者等曾在意大利的Italtecno公司的中試線上，在DrStrazz指導(dǎo)下操作，并參觀位于丹麥哥本哈根市附近的生產(chǎn)線和日本昭和鋼機(jī)一工場三次電解車間，又考察了日本西武百貨大樓和哥本哈根機(jī)場三號(hào)門的應(yīng)用現(xiàn)場，證明顏色一致，無明顯色差，突破古銅色框框，具有獨(dú)特的裝飾效果。我國浙江棟梁鋁業(yè)引進(jìn)意大利技術(shù)和設(shè)備，在該廠原有陽極氧化和電解著色的基礎(chǔ)上，增加意大利設(shè)備于2001年4月 次生產(chǎn)出多色化鋁材，顏色均勻，重復(fù)性好，控制方便，已達(dá)到批量生產(chǎn)之要求。雖然該技術(shù)對(duì)原材料和陽極氧化工藝控制要求甚嚴(yán)，但也不是高不可攀和不可企及的技術(shù)。棟梁鋁業(yè)多色化的開工和今后的推廣可以改變傳統(tǒng)古銅色的單調(diào)局面，使建筑業(yè)獲得更多的鋁型材的顏色選擇。2.6改善生態(tài)環(huán)境是封孔工藝的發(fā)展方向：鋁氧化膜的封孔方法很多，我國對(duì)于熱封孔、ED膜和冷封孔都比較熟悉，尤其是冷封孔用的比較普遍，但是Ni2＋和F的污染不可輕視。歐洲出于生態(tài)之考慮，進(jìn)行了一系列研究，首先開發(fā)鎳基無氟中溫封孔，再發(fā)展到無鎳無氟中溫封孔，甚至無金屬離子中溫封孔，這條發(fā)展道路值得我們借鑒，可能也會(huì)成為我國今后的發(fā)展方向，現(xiàn)簡介如下：2.6.1鎳基無氟中溫封孔鎳基（醋酸鎳為宜）有利于提高封孔質(zhì)量，可以穩(wěn)定膜孔中有機(jī)染料分子，其典型溶液為：NiAC3～4g/L（無氟）、抑灰劑100mg/L、溫度75～85℃、封孔時(shí)間1～2min/μm、或Ni2＋0.4～1.1g/L、F－30～90mg/L（低氟）、潤濕劑0.2～0.6mg/L、抑灰劑10～40mg/L、溫度75℃、封孔時(shí)間0.5min/μm。2.6.2無鎳無氟封孔：用堿金屬或堿土金屬替代鎳離子，如鎂、鋰和鉀等。封孔溫度75℃，pH6.3，封孔時(shí)間按1～2min/μm操作。工業(yè)實(shí)踐表明封孔質(zhì)量可以通過國際標(biāo)準(zhǔn)的檢測，槽液壽命和節(jié)能效果都比較滿意。另外也鈦和鋯鹽的冷封孔，由于沒有毒性，封孔質(zhì)量達(dá)到磷鉻酸失重10mg/d㎡而引起廣泛興趣，操作條件如下：鈦或鋯氟化絡(luò)合物3～10g/L硅酸鹽＞0.5g/L硫脲＞5g/L溫度25～35℃封孔時(shí)間0.5～1.0min/μm 2.6.3無金屬離子中溫封孔。2.7新技術(shù)的發(fā)展：研究中的新技術(shù)很多，有些可能已接近商品化階段，而有些只停留在實(shí)驗(yàn)室階段，在此只能略舉一二。新技術(shù)的發(fā)展一是日本曾用周期反向電流技術(shù)，在陽極氧化的硫酸溶液中，完成電解浸蝕除去擠壓條紋。該技術(shù)雖仍處于實(shí)驗(yàn)階段，但一旦成功，則具有十分重要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，并可以從根本上改變鋁材的預(yù)處理方法。二是新西蘭開發(fā)的電腦設(shè)計(jì)，通過兩次著色陽極氧化，獲得兩種顏色的圖案裝飾效果，作為室內(nèi)裝飾的鋁板十分別致，富有創(chuàng)意，新西蘭稱之為Aluart，展示鋁的藝術(shù)效果之內(nèi)涵。此外，隨著噴涂的迅速推廣，生態(tài)預(yù)處理技術(shù)和無鉻添加劑必然會(huì)發(fā)展。相對(duì)于國外，我國比較滯后，在未來10年中我國一定會(huì)得到重視和迅速開發(fā)。
鋁中雜質(zhì)對(duì)性能的影響---1.合金元素影響：銅元素-鋁銅合金富鋁有些548時(shí)，銅在鋁中的較大溶解度為5.65%,溫度降到302時(shí)，銅的溶解度為0.45%。銅是重要的合金元素，有必定的固溶強(qiáng)化效果，此外時(shí)效分出的CuAl2有著顯著的時(shí)效強(qiáng)化效果。鋁合金中銅含量一般在2.5%~5%，銅含量在4%~6.8%時(shí)強(qiáng)化效果較好，所以大有些硬鋁合金的含銅量處于這規(guī)模。鋁銅合金中能夠富含較少的硅、鎂、錳、鉻、鋅、鐵等元素。硅元素-Al—Si合金系富鋁有些在共晶溫度577時(shí)，硅在固溶體中的較大溶解度為1.65%。雖然溶解度隨溫度下降而削減，介這類合金一般是不能熱處理強(qiáng)化的。鋁硅合金具有極好的鍛造功能和抗蝕性。若鎂和硅一起參加鋁中構(gòu)成鋁鎂硅系合金，強(qiáng)化相為MgSi。鎂和硅的質(zhì)量比為1.73:1。規(guī)劃Al-Mg-Si系合金成分時(shí)，基體上按此份額裝備鎂和硅的含量。有的Al-Mg-Si合金，為了進(jìn)步強(qiáng)度，參加適當(dāng)?shù)你~，一起參加適當(dāng)?shù)你t以抵消銅對(duì)立蝕性的晦氣影響。Al-Mg2Si合金系合金平衡相圖富鋁有些Mg2Si在鋁中的較大溶解度為1.85%，且隨溫度的下降而減速小。變形鋁合金中，硅獨(dú)自參加鋁中只限于焊接資料，硅參加鋁中亦有必定的強(qiáng)化效果。鎂元素-Al-Mg合金系平衡相圖富鋁有些雖然溶解度曲線標(biāo)明，鎂在鋁中的溶解度隨溫度下降而大大地變小，但是在大有些工業(yè)用變形鋁合金中，鎂的含量均小于6%，而硅含量也低，這類合金是不能熱處理強(qiáng)化的，但是可焊性杰出，抗蝕性也罷，并有中等強(qiáng)度。鎂對(duì)鋁的強(qiáng)化是顯著的，每增加1%鎂，抗拉強(qiáng)度大概升高瞻遠(yuǎn)34MPa。假如參加1%以下的錳，能夠彌補(bǔ)強(qiáng)化效果。因而加錳后可下降鎂含量，一起可下降熱裂傾向，別的錳還能夠使Mg5Al8化合物均勻沉淀，改進(jìn)抗蝕性和焊接功能。錳元素-Al-Mn合金系平平衡相圖有些在共晶溫度658時(shí)，錳在固溶體中的較大溶解度為1.82%。合金強(qiáng)度隨溶解度增加不斷增加，錳含量為0.8%時(shí)，延伸率達(dá)較大值。Al-Mn合金對(duì)錯(cuò)時(shí)效硬化合金，即不可熱處理強(qiáng)化。錳能阻撓鋁合金的再結(jié)晶進(jìn)程，進(jìn)步再結(jié)晶溫度，并能顯著細(xì)化再結(jié)晶晶粒。再結(jié)晶晶粒的細(xì)化首要是經(jīng)過MnAl6化合物彌散質(zhì)點(diǎn)對(duì)再結(jié)晶晶粒長大起阻止效果。MnAl6的另一效果是能溶解雜質(zhì)鐵，構(gòu)成(Fe、Mn)Al6，減小鐵的有害影響。錳是鋁合金的重要元素，能夠獨(dú)自參加構(gòu)成Al-Mn二元合金，更多的是和其它合金元素一起參加，因而大多鋁合金中均富含錳。鋅元素-Al-Zn合金系平衡相圖富鋁有些275時(shí)鋅在鋁中的溶解度為31.6%，而在125時(shí)其溶解度則下降到5.6%。鋅獨(dú)自參加鋁中，在變形條件下對(duì)鋁合金強(qiáng)度的進(jìn)步非常有限，一起存在應(yīng)力腐蝕開裂、傾向，因而約束了它的運(yùn)用。在鋁中一起參加鋅和鎂，構(gòu)成強(qiáng)化相Mg/Zn2，對(duì)合金發(fā)生顯著的強(qiáng)化效果。Mg/Zn2含量從0.5%進(jìn)步到12%時(shí)，可顯著增加抗拉強(qiáng)度和屈從強(qiáng)度。鎂的含量超越構(gòu)成Mg/Zn2相所需超硬鋁合金中，鋅和鎂的份額操控在2.7擺布時(shí)，應(yīng)力腐蝕開裂抗力較大。如在Al-Zn-Mg基礎(chǔ)上參加銅元素，構(gòu)成Al-Zn-Mg-Cu系合金，基強(qiáng)化效果在所有鋁合金中較大，也是航天、航空工業(yè)、電力工業(yè)上的重要的鋁合金資料。2.量元素的影響：鐵和硅--鐵在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系鍛鋁合金中，硅在Al-Mg-Si系鍛鋁中和在Al-Si系焊條及鋁硅鍛造合金中，均作為合金元素加的，在基它鋁合金中，硅和鐵是常見的雜質(zhì)元素，對(duì)合金功能有顯著的影響。它們首要以FeCl3和游離硅存在。在硅大于鐵時(shí)，構(gòu)成β-FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相，而鐵大于硅時(shí)，構(gòu)成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。當(dāng)鐵和硅份額不當(dāng)時(shí)，會(huì)引起鑄件發(fā)生裂紋，鑄鋁中鐵含量過高時(shí)會(huì)使鑄件發(fā)生脆性。鈦和硼-鈦是鋁合金中常用的增加元素，以Al-Ti或Al-Ti-B中心合金方式參加。鈦與鋁構(gòu)成TiAl2相，成為結(jié)晶時(shí)的非自覺中心，起細(xì)化鍛造安排和焊縫安排的效果。Al-Ti系合金發(fā)生包反應(yīng)時(shí)，鈦的臨界含量約為0.15%，假如有硼存在則減速小到0.01%。鉻-鉻在Al-Mg-Si系、Al-Mg-Zn系、Al-Mg系合金中常見的增加元素。600℃時(shí)，鉻在鋁中溶解度為0.8%，室溫時(shí)基本上不溶解。鉻在鋁中構(gòu)成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金屬間化合物，阻止再結(jié)晶的形核和長大進(jìn)程，對(duì)合金有必定的強(qiáng)化效果，還能改進(jìn)合金耐性和下降應(yīng)力腐蝕開裂敏感性。但會(huì)場增加淬火敏感性，使陽極氧化膜呈黃色。鉻在鋁合金中的增加量一般不超越0.35%，并隨合金中過渡元素的增加而下降。鍶-鍶是外表活性元素，在結(jié)晶學(xué)上鍶能改變金屬間化合物相的行動(dòng)。因而用鍶元素進(jìn)行蛻變處理能改進(jìn)合金的塑性加工性和終究產(chǎn)品質(zhì)量。因?yàn)殒J的蛻變有效時(shí)刻長、效果和再現(xiàn)性好等長處，近年來在Al-Si鑄造合金中替代了鈉的運(yùn)用。對(duì)揉捏用鋁合金中參加0.015%~0.03%鍶，使鑄錠中β-AlFeSi相成為漢字形α-AlFeSi相，削減了鑄錠均勻化時(shí)刻60%~70%，進(jìn)步資料力學(xué)功能和塑性加工性;改進(jìn)成品外表粗糙度。對(duì)于高硅(10%~13%)變形鋁合金中參加0.02%~0.07%鍶元素，可使初晶削減至較低極限，力學(xué)功能也顯著進(jìn)步，抗拉強(qiáng)度бb由233MPa進(jìn)步到236MPa，屈從強(qiáng)度б0.2由204MPa提高到210MPa，延伸率б5由9%增至12%。在過共晶Al-Si合金中參加鍶，能減小初晶硅粒子尺寸，改進(jìn)塑性加工功能，可順暢地?zé)彳埡屠滠?。鋯元?鋯也是鋁合金的常用增加劑。一般在鋁合金中參加量為0.1%~0.3%，鋯和鋁構(gòu)成ZrAl3化合物，可阻止再結(jié)晶進(jìn)程，細(xì)化再結(jié)晶晶粒。鋯亦能細(xì)化鍛造安排，但比鈦的效果小。有鋯存在時(shí)，會(huì)下降鈦和硼細(xì)化晶粒的效果。在Al-Zn-Mg-Cu系合金中，因?yàn)殇唽?duì)淬火敏感性的影響比鉻和錳的小，因而宜用鋯來替代鉻和錳細(xì)化再結(jié)晶安排。雜質(zhì)元素-稀土元素參加鋁合金中，使鋁合金熔鑄時(shí)增加成分過冷，細(xì)化晶粒，削減二次晶距離，削減合金中的氣體和攙雜，并使攙雜相趨于球化。還可下降熔體外表張力，增加流動(dòng)性，有利于澆注成錠，對(duì)工藝功能有著顯著的影響。各種稀土參加量約為0.1%at%為好。混合稀土(La-Ce-Pr-Nd等混合)的增加，使Al-0.65%Mg-0.61%Si合金時(shí)效G?P區(qū)構(gòu)成的臨界溫度下降。含鎂的鋁合金，能激起稀土元素的蛻變效果。
恒金屬材料銷售 (東莞市分公司)以市場為導(dǎo)向，不斷提高 檐溝產(chǎn)品質(zhì)量，完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大生產(chǎn)能力，以滿足用戶的要求。 檐溝產(chǎn)品暢銷國內(nèi)二十多個(gè)省市，并且大量出口海外，受到用戶的信賴和好評(píng)。 公司歡迎國內(nèi)外朋友到我公司參觀考察，愿與其攜手合作，共謀發(fā)展。
壓鑄特別適合制造大量的中小型鑄件，因此壓鑄是各種鑄造工藝中使用*廣泛的一種。同其他鑄造技術(shù)相比，壓鑄的表面更為平整，擁有更高的尺寸一致性。1、鋁合金壓鑄件表面有流痕和花紋：鑄件表面上有與金屬液流動(dòng)方向一致的條紋，有明顯可見的與金屬基體顏色不一樣的無方向性的紋路，無發(fā)展趨勢。2、鋁合金壓鑄件龜裂了：鋁合金壓鑄件表面上有網(wǎng)狀發(fā)絲一樣凸起或凹陷的痕跡，隨壓鑄次數(shù)增加而不斷擴(kuò)大和延伸。3、冷隔紋：鋁合金壓鑄件表面有明顯的、不規(guī)則的、下陷線性型紋路形狀細(xì)小而狹長，有時(shí)交接邊緣光滑，在外力作用下有斷開的可能。4、鋁合金壓鑄件表面有凹痕：在壓鑄件厚大部分的表面上有平滑的凹痕。5、表面痕跡：鋁合金壓鑄件表面與壓鑄模型腔表面接觸所留下的痕跡或鑄件表面上出現(xiàn)階梯痕跡。6、鋁合金壓鑄件有粘附物痕跡：小片狀及金屬或非金屬與金屬的基體部分熔接，在外力的作用下剝落小片狀物，剝落后的鑄件表面有的發(fā)亮、有的為暗灰色。7、鋁合金壓鑄件有裂紋：將鋁合金壓鑄件放在堿性溶液中，裂紋處呈暗灰色。金屬基體的破壞與裂開呈直線或波浪線形，紋路狹小而長，在外力作用下有發(fā)展趨勢。
工業(yè)鋁型材擠壓溫度是擠壓生產(chǎn)過程中重要的工藝參數(shù)，為了降低金屬的變形抗力，減小擠壓力，需要提高工業(yè)鋁型材擠壓溫度。但擠壓溫度提高到一定溫度時(shí)，容易出現(xiàn)熱脆現(xiàn)象，產(chǎn)生裂紋等缺陷。為避免這種現(xiàn)象，為提高擠壓速度，需要降低擠壓溫度。這兩個(gè)條件是相互矛盾的，為了既能降低變形抗力，又能采用較大的擠壓速度，必須選擇一個(gè)金屬塑性*好的溫度范圍。但是工業(yè)鋁型材擠壓生產(chǎn)過程中，金屬與擠壓筒內(nèi)襯、模具、墊片產(chǎn)生摩擦，以及金屬本身產(chǎn)生變形等，會(huì)使金屬的溫度升高，往往會(huì)突破事先選好的擠壓溫度范圍。實(shí)驗(yàn)證明：在整個(gè)擠壓過程中擠壓溫度是逐漸升高的，擠壓速度隨著鑄錠金屬的減少而逐漸加快。因而工業(yè)鋁型材產(chǎn)品尾端由于擠壓溫度的提高、擠壓速度的加快而經(jīng)常產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象。擠壓過程中擠壓溫度的升高與工業(yè)鋁型材的本性及擠壓條件有關(guān)。對(duì)于工業(yè)鋁型材而言，金屬在模具出口處前后溫度差為10-60℃之間。為了使工業(yè)鋁型材擠壓生產(chǎn)過程中擠壓溫度恒定在金屬塑性*好的溫度范圍內(nèi)，*好實(shí)行等溫?cái)D壓。這是多年來工程技術(shù)人員探索的新工藝。要實(shí)現(xiàn)等溫?cái)D壓需要具備很多條件，在擠壓過程中各個(gè)環(huán)節(jié)都能自動(dòng)調(diào)節(jié)，如鑄錠溫度、擠壓筒溫度都能梯度加熱，模具進(jìn)行冷卻且可以調(diào)節(jié)溫度，擠壓速度能自動(dòng)變化或采用等速擠壓。另外更換模具后，由于擠壓系數(shù)改變，上述各項(xiàng)條件也能做相應(yīng)調(diào)整?？梢娨獙?shí)現(xiàn)工業(yè)鋁型材等溫?cái)D壓是個(gè)很復(fù)雜的工藝。目前多采用對(duì)鑄錠進(jìn)行梯度加熱的方法，做到近似等溫?cái)D壓，也可以大大提高擠壓速度和改善產(chǎn)品品質(zhì)。隨著電腦和數(shù)字化編程技術(shù)在工業(yè)上應(yīng)用的逐步深入發(fā)展，現(xiàn)代擠壓機(jī)也隨之更新?lián)Q代，配備有FI控制的等速擠壓和TIPS控制的等溫?cái)D壓。操作者只要選擇按鈕，依靠設(shè)備的自動(dòng)化編程技術(shù)就可以獲得所需要的等速擠壓或等溫?cái)D壓。
工業(yè)鋁型材擠壓溫度是擠壓生產(chǎn)過程中重要的工藝參數(shù)，為了降低金屬的變形抗力，減小擠壓力，需要提高工業(yè)鋁型材擠壓溫度。但擠壓溫度提高到一定溫度時(shí)，容易出現(xiàn)熱脆現(xiàn)象，產(chǎn)生裂紋等缺陷。為避免這種現(xiàn)象，為提高擠壓速度，需要降低擠壓溫度。這兩個(gè)條件是相互矛盾的，為了既能降低變形抗力，又能采用較大的擠壓速度，必須選擇一個(gè)金屬塑性*好的溫度范圍。但是工業(yè)鋁型材擠壓生產(chǎn)過程中，金屬與擠壓筒內(nèi)襯、模具、墊片產(chǎn)生摩擦，以及金屬本身產(chǎn)生變形等，會(huì)使金屬的溫度升高，往往會(huì)突破事先選好的擠壓溫度范圍。實(shí)驗(yàn)證明：在整個(gè)擠壓過程中擠壓溫度是逐漸升高的，擠壓速度隨著鑄錠金屬的減少而逐漸加快。因而工業(yè)鋁型材產(chǎn)品尾端由于擠壓溫度的提高、擠壓速度的加快而經(jīng)常產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象。擠壓過程中擠壓溫度的升高與工業(yè)鋁型材的本性及擠壓條件有關(guān)。對(duì)于工業(yè)鋁型材而言，金屬在模具出口處前后溫度差為10-60℃之間。為了使工業(yè)鋁型材擠壓生產(chǎn)過程中擠壓溫度恒定在金屬塑性*好的溫度范圍內(nèi)，*好實(shí)行等溫?cái)D壓。這是多年來工程技術(shù)人員探索的新工藝。要實(shí)現(xiàn)等溫?cái)D壓需要具備很多條件，在擠壓過程中各個(gè)環(huán)節(jié)都能自動(dòng)調(diào)節(jié)，如鑄錠溫度、擠壓筒溫度都能梯度加熱，模具進(jìn)行冷卻且可以調(diào)節(jié)溫度，擠壓速度能自動(dòng)變化或采用等速擠壓。另外更換模具后，由于擠壓系數(shù)改變，上述各項(xiàng)條件也能做相應(yīng)調(diào)整?？梢娨獙?shí)現(xiàn)工業(yè)鋁型材等溫?cái)D壓是個(gè)很復(fù)雜的工藝。目前多采用對(duì)鑄錠進(jìn)行梯度加熱的方法，做到近似等溫?cái)D壓，也可以大大提高擠壓速度和改善產(chǎn)品品質(zhì)。隨著電腦和數(shù)字化編程技術(shù)在工業(yè)上應(yīng)用的逐步深入發(fā)展，現(xiàn)代擠壓機(jī)也隨之更新?lián)Q代，配備有FI控制的等速擠壓和TIPS控制的等溫?cái)D壓。操作者只要選擇按鈕，依靠設(shè)備的自動(dòng)化編程技術(shù)就可以獲得所需要的等速擠壓或等溫?cái)D壓。
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