Окрашивание оксидированного алюминия

Пористость и большая адсорбционная способность окисных пленок, полученных электролитическим путем чаще в растворе серной кислоты, позволяют окрашивать их в различные цвета. Для этих целей широко используют водные растворы анилиновых красителей, применяющихся для окраски тканей в текстильной промышленности. Интенсивность окраски определяется главным образом толщиной и пористостью пленки. Повышение концентрации красителя выше 3 г/л не оказывает существенного влияния, однако слишком разбавленные и холодные растворы красителей медленнее действуют, чем более концентрированные и нагретые. Путем последовательного воздействия различных красителей можно сообщить поверхности анодно оксидированных изделий гамму красивых цветов.

Успех окрашивания оксидированного алюминия определяется в основном равномерной, без дефектов, достаточной толщины и пористости окисной пленкой. Оксидированные изделия необходимо тщательно промыть в чистой воде; в пленке не должно быть остатков полировочных материалов или электролита. Нельзя также допускать, чтобы на поверхности оксидированных изделий перед их окрашиванием были высушенные участки.

В приборостроении анодированные изделия часто окрашивают в черный цвет. Для этой цели в качестве красителя используют 0,5—1%-ный водный раствор анилинового черного для шерсти и анилинового черного ФФ. Изделия выдерживают в растворе красителя при 80— 90° С в течение 15—30 мин.

При окрашивании кислотными и так называемыми протравными красителями, образующими с окисной пленкой окрашенные лаки, изделия после оксидирования и промывки сразу погружают в горячий раствор красителя. При окрашивании основными красителями оксидированные изделия предварительно обрабатывают растворами таннина и аммиака.

Для окрашивания в желтый и золотистый цвета можно использовать следующие красители: тартразин, хризофенин, прямой прочно оранжевый, дибромфлюоресцин. Красный цвет дают ализариновый красный, бенгальская роза, фуксин, родамин, эритразин. В синий и голубой цвет можно окрашивать в красителях: анилиновый чисто голубой, патентованный голубой, в зеленый: нафталиновый зеленый, смарагдовый зеленый. Светлые тона можно получать при окрашивании оксидированного алюминия или дуралюмина; силумин может быть окрашен только в темные цвета (черный или коричневый), так как окисная пленка на силумине имеет темную окраску.

Широкое распространение получило окрашивание анодированного алюминия под золото. Для этого необходимо предварительно получить прозрачную пористую пленку толщиной 10—15 мкм на отполированном до высокого блеска алюминии. Для этой цели применяют алюминий высокой чистоты (А0, А00 и выше) и сплавы с магнием. Допустимая примесь кремния в изделиях из алюминия и алюминиевомагниевых сплавов, предназначенных для имитации под золото, не должна превышать 0,2%. Для сплава АМг5 содержание кремния не должно превышать 0,1%. Обезжиренные и промытые изделия подвергают электрополировке в растворе состава, % (по массе): 34 H₃PO₄, 34 H₂SO₄, 3,6 CrO₃ и 28,4 H₂O. Анодная плотность тока 30—35 А/дм², температура 85—90°С, продолжительность 5—6 мин.

После электрополировки изделия промывают в проточной холодной воде, где они могут сохраняться до анодирования в течение 12 ч. Анодирование осуществляют в 15—20%-ной серной кислоте при плотности тока 0,7—1 А/дм² и температуре 20—25° С в течение 15— 20 мин.

Свежеоксидированные и тщательно промытые в холодной воде изделия погружают в водный раствор красителя следующего состава, г/л:
   Краситель оранжевый 2Ж для нитролаков .   0,1
   Кислотный черный М (Дербеневский химзавод)................ 0,01
   Сода кальцинированная ..................0,05
Температура 60° С, выдержка — в зависимости от требуемого оттенка.

Раствор для окрашивания (в расчете на 1 л) готовят следующим образом: 0,1 г красителя оранжевого 2Ж помещают в колбу и заливают при помешивании 50 см³ холодной воды, а затем доливают 450 см³ горячей воды. Для полного растворения красителя к раствору добавляют 0,5 см³ 10%-ной или 5 см³ 1 %-ной Na₂CO₃ и раствор фильтруют. В другой колбе 0,01 г красителя кислотного черного М заливают при помешивании 50 см³ холодной воды, затем доливают 450 см³ горячей воды и раствор фильтруют. Оба раствора сливают вместе; рН раствора (определяют при помощи стеклянного электрода с применением двух буферных растворов) устанавливают в пределах 6,7—7,5.

Окрашенные детали промывают холодной проточной водой. Неудачную цветную пленку можно удалить путем кратковременного погружения в 50%-ную HNO₃ при комнатной температуре до полного обесцвечивания; окисная пленка при этом не разрушается. После промывки в холодной воде детали могут быть вторично окрашены. Оксидированные алюминиевые изделия, окрашенные анилиновыми красителями, выцветают под действием дневного света, что является существенным недостатком.

В результате последовательного погружения оксидированных алюминиевых изделий в различные растворы солей в пленке образуются труднорастворимые окрашенные соединения, устойчивые против действия света. Следует, однако, отметить, что гамма окрасок в результате взаимодействия неорганических солей и создания окрашенных соединений в пленке значительно беднее той, которую удается получить с помощью органических красителей.