Что такое черный анодированный алюминий?

Что такое черный анодированный алюминий?

Черный анодированный алюминий — это тип цветного анодирования, при котором поверхность анодированного алюминия окрашивается в черный цвет с помощью красителя.

Анодированный алюминий — это алюминий, прошедший анодирование, в ходе которого на поверхности посредством электролиза на аноде образуется оксидная пленка. Он более устойчив к коррозии, чем необработанный алюминий.

Блеск можно изменять с помощью различных методов обработки до и после анодирования. Различные типы анодированного алюминия, такие как матовый черный анодированный алюминий и глянцевый черный анодированный алюминий, доступны для соответствия конкретным требованиям продукта, включая функциональность и декоративный вид.

Применение черного анодированного алюминия

Черный анодированный алюминий известен своей высокой коррозионной стойкостью, износостойкостью, твердостью и изоляционными свойствами. Он широко используется в различных продуктах, начиная от предметов домашнего обихода, таких как ланч-боксы, бутылки с водой и кухонные принадлежности, до деталей для автомобилей, полупроводников, промышленного оборудования, медицинских приборов и интерьеров кораблей и самолетов.

Глянцевый черный анодированный алюминий и матовый черный анодированный алюминий используются для оптических продуктов.

Принцип черного анодированного алюминия

Черный анодированный алюминий производится в следующие этапы:

1) Анодирование алюминиевой подложки

2) Окрашивание анодированного алюминия

1. Анодирование

Рисунок 1. Принципиальная схема анодированного алюминия

Анодирование — это метод обработки, при котором на поверхности алюминия посредством электролиза образуется анодная оксидная пленка, при этом алюминий служит анодом. Процесс включает растворение поверхности алюминиевой подложки в электролитическом растворе для создания слоя алюмината, в результате чего получается пленка, состоящая из двух слоев: непористой барьерной пленки и пористой пленки.

Анодированное алюминиевое покрытие твердое и обеспечивает отличную стойкость к истиранию и коррозии, эффективно защищая лежащую под ним алюминиевую подложку. В отличие от гальванопокрытия, при котором металлическая пленка осаждается на поверхности с помощью электролиза, анодирование использует саму алюминиевую подложку в качестве анода и подвергает ее электролизу.

2. Окрашивание анодированного алюминия

Рисунок 2. Обработка анодированного алюминия окрашиванием и герметизацией

Как упоминалось ранее, на анодированном алюминиевом покрытии образуется пористый пленочный слой. При производстве черного анодированного алюминия материал погружают в красильную ванну, где в эти полости вводят черный краситель. Краситель поглощается клетками, и после поглощения полости герметизируются посредством процесса перфорации.

Количество поглощенного красителя зависит от толщины анодированной пленки оксида алюминия. Для получения более темного цвета необходимо увеличить как толщину пленки, так и поглощение красителя. Глянцевый черный анодированный алюминий и матовый черный анодированный алюминий проходят предварительную обработку с использованием химикатов.

Глянцевый черный анодированный алюминий включает блеск в анодированную алюминиевую подложку, в то время как матовое черное анодирование удаляет блеск через матовую отделку.

Типы черного анодированного алюминия

Черный анодированный алюминий можно классифицировать по толщине пленки и красителю.

1. Толщина пленки

Стандартная толщина черного анодированного алюминия составляет приблизительно от 10 до 30 мкм. Толщина пленки тоньше 10 мкм приводит к снижению адгезии красителя к поверхностной пленке, что влияет на качество цвета. Для достижения однородного черного цвета необходим определенный уровень толщины пленки.

Хотя можно создавать пленки толще 30 мкм, они могут не подходить для физически ограниченных областей, таких как узкие трубки или острые края. Характеристики пленки в значительной степени зависят от материала, поэтому толщину пленки следует рассматривать в сочетании с совместимостью красителя.

2. Краситель

Рисунок 3. Структуры типичного хромового комплексного органического азокрасителя

Органические хромовые комплексные красители являются типичным выбором для черного анодированного алюминия. Эти молекулы красителя имеют структуру, в которой органический лиганд связывается с металлическим хромом в соотношении 1:1 или 1:2.

Использование органических лигандов в комплексообразовании с хромом повышает устойчивость к свету и теплу по сравнению с лигандами с одним хромом. Учитывая, что диаметр пор пленки составляет несколько сотен ангстрем (Å), в то время как молекулы красителя измеряются приблизительно в несколько десятков Å, молекулы красителя проникают в поры пленки и становятся окрашенными посредством адсорбции.

Ключевые органические лиганды включают ароматические кольца, такие как бензол и нафталин, часто обладающие хромогенными свойствами в виде замещающих групп, таких как нитро- и азогруппы. Красители, связанные с сульфоновой кислотой, гидроксильными или аминогруппами, также были разработаны для улучшения растворимости в растворителях.

В черном анодированном алюминии воздействие ультрафиолетовых лучей и тепла от солнечного света может привести к разложению молекул красителя, что приведет к обесцвечиванию и выцветанию. Следовательно, в последние годы были разработаны красители, устойчивые к УФ-излучению.