摘要：本文主要研究陈化环境温度变化对中温封孔产品封孔失重的影响，通过实验夏、冬季节陈化时间相同，封孔失重差异悬殊，确定影响封孔质量的原因最关键是陈化环境温度，从而本着节能降耗的目的，适时启用热水洗工艺，稳定封孔质量。
关键词：陈化环境温度;中温封孔;失重;热水洗工艺
1 前言：
由于阳极氧化膜的多孔性，具有极高的化学活性及物理吸附性能，为提高其耐蚀性，需要对阳极氧化膜进行封闭处理，与常温封孔相比较而言，中温封孔时间短，无氟，封孔后不发青，表面清洁光亮、内腔也是金属本色，符合了广大客户的高标准要求，另中温封孔配方中不含氟，符合国家环保和欧盟ROHS指令的需要，其次具有封孔速度较快的优点(>2μm/min)。
封孔失重是检验封孔质量的仲裁方法，按照GB5237.2-2008规定，阳极氧化膜经硝酸预浸的磷铬酸试验，其质量损失值应不大于30mg/dm2。同时国标中也对中温封孔料取样的时间进行了规定，即封孔完毕120小时后取样进行失重检测。
但在实际生产中，由于取样周期长(≥120h)，势必将加大车间库存压力以及订单交货期，给公司的正常交货造成一定的影响，同时型材没有完全陈化好交到客户手中难免产生纠纷，所以国内大部分铝材厂在保证封孔质量的前提下，都在探讨能最大程度上缩短型材陈化时间。
我公司地处山东半岛沿海地区，冬夏温差大，在多年的实际生产中发现，采用同样的封孔工艺参数，夏季和冬季封孔质量有着明显的区别，夏季封孔后陈化20小时失重完全合格，而冬季(零度以下)封孔后陈化120小时失重常处于标准边缘，极易出现不合格的情况，导致车间不得不采取120小时后在进行失重检测来最终判定是否合格，极大的造成了人力、物力的浪费。
因此为了探讨夏季与冬季封孔质量差异的本质区别，本公司采用不同陈化温度的方式，对封孔失重进行试验对比，建立不同试验条件与同期环境(温度)下试验检测，在保证不同的试验条件与同期环境检测封孔失重数据基本一致的前提下，制定出合理的封孔工艺，以保证氧化产品在不同温度下的封孔质量，提高了生产效率，同时一定程度上降低能源消耗。
2 实验方法
2.1 实验材料
所用材料为随机抽取我公司氧化车间生产的6063/T5的氧化封孔型材，氧化膜厚度为按AA10、AA15级标准执行。
2.2 封孔工艺参数控制范围
Ni2+:0.9-1.1g/L
PH：5.8-6.2
温度：50-52℃
时间：12min
热水洗工艺:水温：75-80℃，时间：5min
2.3 实验步骤
1、选在夏季6-7月、冬季12-1月等气温差异比较大的时间段，为保证试验结果的有效性，取样时间维持在每天固定（词条“固定”由行业大百科提供）时间。
2、每月随机抽取5天，气温差异较小，对生产中的型材进行随机取样，锯切试样分成5组，分别按照陈化时间0h、24h、48h、72h、120h进行失重检测，并统计试验数据。
3、为保证实验数据的准确性，每组分别取两支试样同时进行失重试验，试样切割时分别做序号标识，检测结果取其平均值。
4、实验中所涉及的其他工艺参数均为正常工艺参数。
备注：夏季6、7月份，气温平均在25-30℃，冬季12、1月份，气温平均在-10℃-5℃
3 实验结果与讨论
众所周知，陈化时间对封孔质量影响很大，氧化膜在封孔完毕后，如果立即进行失重试验，检测结果值往往很大,按规定陈化时间到后，再进行失重检测，则结果又合格。这说明氧化膜在封孔完毕后，在存放的过程中，也在进行着某些反应，进一步完成封孔过程，这个过程被称为陈化。有研究表明氧化膜的陈化是氧化膜孔内物质吸水后体积膨胀的过程，膨胀后的物质充塞膜孔使其与空气接触的表面积进一步减小，膜的紧密程度增加[1]。
研究发现[2]：陈化温度和陈化时间是影响陈化质量的重要因素。陈化温度过低，会抑制其陈化过程的进行，陈化速度缓慢。无论陈化温度的高低，在24小时内陈化速度最快，超过24小时后陈化速度显著降低。
因此通过实验统计数据如下：
备注：表1-1和1-2的中序号对应的为同时进行氧化、封孔处理的试样，1-1的封孔完毕后，水洗后即取样，1-2的封孔完毕后经热水洗10min后再取样。
从表1-1和1-2可以看出：
1、从封孔结束到陈化时间24h之内，陈化时间对失重影响非常大，陈化时间24小时,变化趋势急速下降，基本上相对趋于稳定了;
2、在封孔结束到陈化24小时内，热水洗能够显著降低失重值，说明热水洗工艺起到了提高陈化效果的作用;但热纯水洗时间要保证在≥5min才能最佳保证热水洗陈化效果。
3、在6-7月份时，陈化24小时后，封孔失重即可满足GB5237.2-2008的规定，无须在进行热水洗。
备注：表2-1和2-2的中序号对应的为同时进行氧化、封孔处理的试样，2-1的封孔完毕后，水洗后即取样，2-2的封孔完毕后经热水洗10min后再取样。
从表2-1和2-2可以看出：
1、冬季气温过低，封孔陈化的效果明显降低，陈化120小时后，时常出现失重仍不合格的现象;
2、冬季采用热水洗工艺后，能显著加速其陈化效果，缩短陈化时间，基本可以保证陈化48小时后，产品的失重趋于合格;
为了进一步验证上述结果，便于车间决定热水洗工艺的使用时间段，我们分别在各个月都随机进行取样检测，同时对每月因封孔不合格造成的废料次数进行统计，发现5-9月份基本可以不用开启热水洗工艺，而从10月下旬开始，封孔开始出现不稳定，为了保证封孔质量，通知车间及时开启热水洗工艺。
4 结论
1、导致夏、冬季节封孔失重差异大的原因就是陈化温度对陈化过程起主导作用;
2、封孔后的热水洗工艺可以起到加速陈化、缩短陈化时间的作用;
3、通过试验对比分析，夏季、秋季6-9月不使用热水洗工艺，冬季10月开始采用热水洗工艺，从而使封孔质量一直趋于稳定状态。
参考文献：
[1] 庞成贤.建筑型材常温封孔后氧化膜陈化过程的研究[J].铝加工,2004.
[2] 房宝军，刘逸民.铝型材常温封孔后的陈化温度对封孔质量的影响[J].铝加工，2004.
