铝合金阳极氧化膜冷封孔剂的研制与应用

常温封闭剂的主盐为氟化镍，在不加任何助剂的情况下，单纯的氟化镍也能作为封闭剂使用，但时间一长，即会出现粉霜，氯离子消耗增大、PH值上升过快等缺陷。有哪一种化合物既能抑制F﹣的消耗速度而又可控制PH值保持在工艺条件范围之内呢？本节就评述缓冲剂在常温封闭剂中的重要作用。

常温封闭机理浅述

常温封闭的本质是Ni2﹢填充。多孔氧化膜在水中表面呈正电性，它对溶液中的Ni2﹢呈排斥状态，但是该氧化膜在水溶液中仍然可以进行微弱的水合反应。如果溶液中有F﹣存在，水合反应应加速进行。当氧化过的铝合金型材浸于封孔液中后中，Ni2﹢和F﹣很快渗透到氧化膜的微孔之内，这时F﹣与孔壁发生如下反应：

      Al?O? +12F﹣ +3H?O    →   2AlF63﹣+6OH﹣    
      AlF63﹣+ Al?O?+3H?O   →   Al?(OH)?F6+3OH﹣
     XAlF63+?yAl?O?+3xH?O   →  Al(x+y)(OH)?xFy+3XOH﹣ 

反应产生的OH﹣使膜孔内pH值局部升高，从而使扩散过来的Ni2﹢水解成沉淀，堵塞微孔达到封孔的目的。由以上反应过程可以看出（1）F﹣是镍年轻在氧化膜微孔内水解反应的引发剂，促进了镍盐的水解；F﹣也能中和掉氧化膜上的正电荷，从而促进镍盐等成分对氧化膜的渗透；F﹣还与氧化膜一起发生水合反应，引起辅助封闭的作用；F﹣易与水中的钙、镁离子形成难溶的氟化物，增加了F﹣的消耗，使生产过程中的镍、氟消耗不成比例，往往镍消耗不多时，氟就需要补加，使铝合金型材封闭质量得不到保证。虽采取单独补加氟化钠或氟化铵的方法，但往往会加剧氟的贫化。（2）上述三个反应式都有OH﹣产生，只要有氟离子参与反应，pH值就升高，当pH值上升到6.5以上时，Ni2﹢就有沉淀的可能，从而造成槽液浑浊及封闭质量不合格。

从上述反应机理得到：没有缓冲剂来缓冲F﹣和pH值，封闭槽液就很难稳定，经过筛选，氟硼酸或氟硅酸盐具有优良的缓冲性能。