[科普中国]-封闭处理

金属封闭处理是弥补表面阳极氧化膜上高孔隙率和高吸附力的缺陷重要措施，因此氧化膜无论是否进行染色处理，均应及时进行封闭处理，以提高零部件的抗腐蚀性、耐晒性、耐磨性和绝缘性。封闭处理技术包括：重铬酸盐封闭法、水和封闭法、水解盐封闭法和有机物封闭法。

简介封闭处理是钢铁磷化或铝阳极氧化以后的处理过程之一。用于填充和封闭磷化膜或氧化膜的孔隙，以提高抗蚀性、绝缘性，并增加美观。铝及其合金经阳极氧化后，无论是否着色都需及时进行封闭处理，其目的是把染料固定在微孔中，防止渗出，同时提高膜的耐磨性、耐晒性、耐蚀性和绝缘性。封闭的方法有热水封闭法、水蒸气封闭法、重铬酸盐封闭法、水解封闭法和填充封闭法。

通常钢铁制件经磷化后和铝制件经阳极氧化后，应分别浸入重铬酸盐溶液或锭子油中，或涂上清漆、磁漆，进行封闭处理。磷化件还可涂油封闭。经阳极氧化的铝及其合金制件，还可分别浸入茜素、刚果红、直接蓝、直接绿或苯胺黑等多种有机染料溶液中，进行染色封闭。1

重铬酸盐封闭法此法是在具有强氧化性的重铬酸钾溶液中，并在较高的温度下进行的。当经过阳极氧化的铝工件进入溶液时，氧化膜和孔壁的氧化铝与水溶液中的重铬酸钾发生下列化学反应：

2Al2O3+3K2Cr2O7+5H2O=2AIOHCrO4+2AIOHCr2O7+6KOH

生成的碱式铬酸铝及碱式重铬酸铝和热水分子与氧化铝生成的一水合氧化铝及三水合氧化铝一起封闭了氧化膜的微孔。

封闭液的配方和工艺条件如下：

重铬酸钾50～70 g/L；

温度90~95℃；

时间 15~25min；

pH值6~7

此法处理过的氧化膜呈黄色，耐蚀性较好，适用于以防护为目的的铝合金阳极氧化后的封闭，不适用于以装饰为目的的着色氧化膜的封闭。

热水封闭法热水封闭（或蒸汽封闭）是氧化膜表面和孔壁的Al2O3在热水中发生水合反应，生成水合氧化铝，使原来氧化膜的体积增加33%～100%。氧化膜体积的膨胀使膜孔显著缩小，从而达到封孔的目的。

热水封闭宜用蒸馏水或去离子水，不能用自来水，以防水垢被吸附在氧化膜孔中，使皮膜透明度下降。但采用中性蒸馏水封闭，制品易产生雾状块，影响表面光亮度。实践证明，采用微酸性的蒸馏水封闭，可得到良好的封闭状态。

热水封闭的工艺条件如下：

温度 95~100℃

pH 5.5~6（用醋酸调节）

时间10~30 min2

水解封闭法水解封闭法目前在国内应用较广泛，主要应用在染色后氧化膜的封闭，此法克服了热水封闭法的许多缺点。

水解封闭的原理是易水解的钴盐与镍盐被氧化膜吸附后，在阳极氧化膜微细孔内发生水解，生成氢氧化物沉淀将孔封闭。在封闭处理过程中，发生如下反应：

Ni2++2H2O=Ni(OH)2+2H+

Co2++2H2O=Co(OH)2+2H+

生成的氢氧化钴和氢氧化镍沉积在氧化膜的微孔中，将孔封闭。由于少量的氢氧化镍和氢氧化钴几乎是无色透明的，因此它不会影响制品的原有色泽，故此法可用于着色氧化膜的封闭。

填充封闭法除上面所述的封闭方法外，阳极氧化膜还可以采用有机物质，如透明清漆、熔融石蜡、各种树脂和干性油进行封闭。例如，用硅油封闭硬质阳极氧化膜，可以提高阳极氧化膜的绝缘性；用硅脂封闭用于制造无尘表面；用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。此外，还有许多有机封闭剂已被开发出来，在特定的条件下可以选用。2

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学