一、电解液配方体系概述
随着科技的不断发展,电解液配方体系在各行各业的应用愈发广泛。当前,主流的电解液配方体系主要包括磷酸盐体系、氟化物体系和硫酸盐体系。每种体系都有其独特的特点和应用场景。
1. 磷酸盐体系(主流方案)
该体系以1%磷酸水溶液(H₃PO₄)为电解液,适用于常规着色,色彩饱和度较高。其中,阴极材料可选用铝板或石墨。电压范围在15-100V之间,电压与颜色呈正相关。
2. 氟化物体系(特殊需求)
此体系电解液通常为与过氧化氢混合液,比例一般为1:10。其特点是可以实现复杂络合反应,提升氧化膜的均匀性。这一体系的缺点在于成本较高,且需要严格控制反应时间,以避免过腐蚀。
3. 硫酸盐体系(工业简化版)
硫酸盐体系以10%硫酸水溶液(H₂SO₄)为电解液,其优势在于工艺稳定性强,适合批量生产。这一体系在工业应用中较为广泛。
二、工艺流程及参数详解
电解液的选择只是第一步,工艺流程及参数的设定同样关键。工艺流程包括前处理阶段、阳极氧化阶段和后处理三个阶段。
在前处理阶段,需要去油、初酸洗和二次酸洗。其中,去油环节采用碱性脱脂剂,温度控制在60-80℃,时间5-10min。初酸洗和二次酸洗则有助于去除表面氧化层及消除残留污物。
进入阳极氧化阶段后,电解电压、电流密度和时间等参数需根据目标颜色进行调整。例如,紫色/蓝色所需的电压为15-20V,而金色/绿色则需要25-40V。电流密度一般为0.5-2.5A/dm²,时间则在1-10min之间。
在后处理阶段,主要包括封闭和干燥两个环节。封闭环节可增强耐磨性,而干燥则可通过氮气吹扫或自然晾干完成。
三、配方选择建议及注意事项
在选择电解液配方时,需根据实际应用场景进行选择。例如,实验室或DIY场景可优先选用磷酸盐体系,工业批量生产则更适合选择硫酸盐体系。高端需求如医疗器械等可选择氟化物体系,以提升氧化膜致密性,但需注意严格废水处理。
电解液温度的控制也至关重要。电解液温度需控制在20-30℃。高温可能会导致氧化膜碎裂。钛合金基体的成分可能会影响显色效果,因此在进行电解前需进行预试验,校准电压。
电解液配方体系、工艺流程及参数的设定是一个复杂而精细的过程,需要根据实际需求进行选择和调整。只有在充分了解各环节的特点和要点后,才能取得理想的电解效果。