太阳能铝型材表成阳极氧化膜中温封孔技术是指将阳极氧化膜在中等温度的封孔介质中进行封孔处理的方法
铝合金阳极氧化膜高温封孔和低温封孔都存在一些缺点。例：高温封孔的封孔温度能耗大，封孔时间长、封孔品质差等缺点。低封孔具有封孔速度快、品质好、不加温等优点而被广泛采用，但在实际生产中槽液不易控制，使用寿命短(指符合磷—铬酸蚀失重小于30Mg/dm2槽液的寿命)，槽液中含有重金属氟离子，废水处理难度大不利环保，并常常出现挂灰、偏色、超失重、爆膜等缺点。国内外研究者纷纷将注意力转移到中温封孔的研究上。
所谓中温封孔是指：封孔剂的工艺温度控制在60℃-80℃便能达到品质要求。中温封孔克服了高温、低温封孔的许多缺点，是目前铝型材生产的关键工艺改良方向，虽说取得了一定的成功，但仍然存在能耗和槽液易挥发的缺点。
1 前言
为了获得较好的耐腐蚀性，一般的铝合金阳极氧化膜要经过封孔处理。封孔工艺分为常温封孔（低温封孔）、中温封孔、沸纯水封孔、高温水蒸气封孔等。相对于其他几种封孔工艺，中温封孔具有无氟、封孔速度快、不变色、成本低等优点，在行业中被大规模使用。
根据国家标准GB5237.2-2008的要求，型材封孔完毕120h后封孔失重不得大于30mg/dm2。太阳能铝型材膜厚要求较高（≥15µm），经过普通中温封孔处理后，一般要经过120h陈化后才能使封孔失重合格，很难满足交货期要求。特别在干燥天气条件下（本公司仓库12月、1月相对湿度为40-60%），在GB5237.2-2008规定的陈化时间（120h）后封孔失重依然难以保证合格。
为了探究干燥环境下普通中温封孔工艺能否保证封孔质量，本文先通过试验对比了不同封孔剂的封孔效果。为了克服干燥环境的影响，缩短陈化时间，提高封孔质量，本公司对中温封孔工艺进行改进，即增加热纯水洗处理，本文接着通过正交试验确定热纯水洗的最佳条件。
2 试验部分
2.1 试验1
2.1.1 材料：基材为本公司生产的合金牌号为6063的光伏型材，封孔剂分别选取本公司目前使用的封孔剂A和市面上知名品牌的封孔剂HY、封孔剂HH。
2.1.2 工艺流程：除油—水洗—碱蚀—两次水洗—中和—两次水洗—阳极氧化—两次水洗—中温封孔—两次水洗。
2.1.3 关键工序的太阳能阳极氧化工艺参数
2.1.3.1 阳极氧化：游离硫酸170g/L，铝离子13.0g/ L，槽液温度18℃，电流密度1.3A/dm2，氧化膜厚为18µm。
2.1.3.2 中温封孔：镍离子为1.2g/L，PH值为5.7，温度为55℃，时间为1µm/min。
2.1.4 试验方法：将生产线上经过阳极氧化的一根型材，截取长度为5cm的试样18块，分别置于3种不同的封孔溶液中做中温封孔试验。
2.1.5 中温封孔试验
为了客观比较，封孔剂A、HY和HH统一按照2.1.3.2的工艺条件配制成3种封孔溶液。将上述18块型材分成3组，每组6块，分别放入3种不同的封孔液中封孔18min。封孔完成后，自来水洗两次，自然晾干。
2.1.4 封孔失重测试
型材封孔完毕后，将样品存放在本公司仓库中（相对湿度为40-60%）。每组试样分别经过陈化2h、72h、120h后按GB/T8753.2-2005硝酸预浸磷铬酸法测试封孔失重。
2.2 试验2
2.2.1 工艺流程：按2.1.2工艺流程，最后增加一道热纯水洗。
2.2.2 试验方法：将生产线上经过阳极氧化和中温封孔后的型材清洗干净，截取长度为5cm的试样9块，分别置于不同温度的热纯水中，每隔一段时间取出一块。
2.2.3 正交试验：以热纯水处理的温度、时间作为工艺参数，对每一参数选取三个不同的水平，做正交试验，确定热纯水处理的最优参数。封孔完毕2h后做封孔测试。
3 结果与讨论
3.1 不同封孔剂的封孔效果对比
在干燥环境下，经过不同封孔液处理后，在不同的陈化时间测得的封孔失重数据如下表：
表1
通过表1可以看出，在干燥环境下（相对湿度为40%-60%），120h陈化后， 三种封孔液处理过的试样的封孔失重都达不到要求。中温封孔完毕后，型材一般要放置一段时间，利用空气中的水分进行陈化，而干燥环境减缓了陈化的速度。可见，在干燥环境下，普通中温封孔工艺并不能很好地保证高膜厚氧化型材（如光伏氧化型材）的封孔质量。
3.2 热纯水处理的工艺条件
以热纯水处理的温度、时间作为工艺参数，对每一参数选取三个不同的水平，做正交试验。
表2 水平因素表
表3 正交试验及结果
图为：太阳能铝型材热纯水处理的工艺正交试验及结果
从表1中可以看出，未经热纯水处理的试样，封孔完毕2h后的封孔失重为386-429mg/dm2。而从表3看，经过热纯水处理后，基本不经过陈化，封孔失重也可以大大降低。
通过正交试验可以看出，温度因素选水平3，时间因素选水平3时，得到的试样为试样9，其封孔失重最小，但外观起灰，而且时间长达16min，效率不高。而温度因素选水平2，时间因素选水平2时，得到的试样为试样5，其封孔失重与试样9接近，而且外观不起灰。所以，我们确定热纯水处理选用的最佳工艺参数为：温度70℃，时间12min。
4 结论
本文通过试验对比了不同厂家中温封孔剂的封孔效果，同时介绍了本公司太阳能铝材阳极氧化中温封孔工艺的改进方法，即采取在中温封孔后增加热纯水洗处理的方法，提高了封孔质量，缩短了交货期。
4.1 在干燥环境下，普通中温封孔工艺不能很好地保证高膜厚氧化型材（如光伏氧化型材）的封孔质量。
4.2 采取在中温封孔后增加热纯水洗处理的方法，可以加速陈化，提高封孔质量，缩短交货期。
4.3 热纯水处理的最佳工艺参数为：温度70℃，时间12min。
