本發(fā)明涉及一種鋁合金抗腐蝕表面處理方法。
背景技術(shù)：
：鋁合金以輕質(zhì)，比強(qiáng)度高，良好的加工性能以及優(yōu)良的電磁屏蔽性等特點(diǎn)，被譽(yù)為21世紀(jì)的綠色金屬結(jié)構(gòu)材料；鋁合金具有比重小，比強(qiáng)度高，優(yōu)良的導(dǎo)熱導(dǎo)電性能以及優(yōu)異的鑄造性，在航天航空、電子及運(yùn)輸車輛等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。然而，鋁合金在潮濕的空氣或海洋大氣中均會遭受嚴(yán)重的腐蝕。因此，對其表面進(jìn)行防腐處理，提高耐腐蝕性能是鋁合金和鋁合金應(yīng)用需解決的一個(gè)重要問題。目前，鋁合金表面防護(hù)處理方法主要有化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，有機(jī)物涂裝處理，陽極氧化處理，微弧氧化處理，電鍍或化學(xué)鍍處理等方法。其中，陽極氧化處理能顯著提高金屬的力學(xué)性能及耐蝕性能，同時(shí)還具有較強(qiáng)的吸附性，而在陽極氧化技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的微弧氧化處理是一種在有色金屬表面原位生長陶瓷層的新技術(shù)，它具有與金屬基體結(jié)合力強(qiáng)，耐熱耐沖擊、耐磨損、耐腐蝕等特性，表面防護(hù)效果遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的表面處理方法。然而，無論是陽極氧化膜還是微弧氧化膜，外表面都存在許多孔洞或微裂紋，腐蝕介質(zhì)可從這些微缺陷處滲入基體，導(dǎo)致其耐蝕性下降。針對鋁合金氧化膜的缺陷，主要采用熱-水合封孔、鉻酸鹽和硅酸鹽、稀土氧化物、有機(jī)酸等進(jìn)行封孔處理，采用溶膠-凝膠法或丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂等熱固性塑料及聚丙烯等熱塑性塑料進(jìn)行表面處理。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中鋁合金抗腐蝕表面處理方法存在耐腐蝕差、界面結(jié)合力差和易脫層的問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明目的是提供一種能夠提高鋁合金的耐腐蝕、界面結(jié)合力好和不易脫層的表面處理方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種鋁合金抗腐蝕表面處理方法，包括以下步驟：1)脫脂、堿蝕處理，其具體步驟為：a、取氫氧化鈉濃縮溶液與溫度在40-60℃的熱水按1：5的比例加入攪拌機(jī)機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合，并通過攪拌機(jī)以35r/pm的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，制得濃度為18-20％的熱堿性溶液，備用；b、將具體步驟a制得的熱堿性溶液倒入清洗池內(nèi)，然后將鋁合金板投入清洗池內(nèi)，用毛刷對鋁合金板表面進(jìn)行擦洗脫脂處理，將鋁合金板表面的油脂清洗干凈，備用；d、取離子水將鋁合金板表面的殘留堿性溶液進(jìn)行堿洗，通過離子水對鋁合金板堿洗后得到干凈的鋁合金板，備用；2)陽極氧化、活化處理，其具體步驟為：a、將鋁合金板投入電流密度為2-2.4a/dm2，電解液溫度為18-24℃的電解液內(nèi)氧化20-30min，使得步驟1)處理后的鋁合金板在電解液內(nèi)氧化生成厚度為10-12μm的均勻硬質(zhì)膜，然后取出鋁合金板，用去離子水將鋁合金板進(jìn)行清洗，去除鋁合金板表面的電解液，備用；b、將具體步驟a氧化后的鋁合金板移至裝有氯化鎳酸液的活化池內(nèi)，通過氯化鎳酸液對鋁合金板表面的硬質(zhì)膜進(jìn)行活化處理，使得硬質(zhì)膜表面的孔隙增加，用去離子水將鋁合金板進(jìn)行清洗，去除鋁合金板表面的氯化鎳酸液，備用；3)電解著色處理：將步驟2)制得的鋁合金板進(jìn)行電解著色，將著色溶液添加到電解槽內(nèi)，控制電解著色交流電壓為16-18v和電解液溫度20-22℃，使得鋁合金板在電解槽內(nèi)著色200-250s，得到電解著色后的鋁合金板，備用；4)孔隙封閉處理:取水解鹽溶液注入電解槽內(nèi)，將水解鹽溶液的溫度控制在80-85℃，然后將步驟3)著色后的鋁合金板放到電解槽內(nèi)，使得水解鹽溶液中的鈷鹽與鎳鹽被氧化膜吸附后，在硬質(zhì)膜微細(xì)孔內(nèi)發(fā)生水解15-20min，產(chǎn)生氫氧化物沉淀將孔封閉，即得。本發(fā)明技術(shù)效果主要體現(xiàn)在以下方面：通過對鋁合金板先放入氫氧化鈉溶液內(nèi)進(jìn)行浸泡并刷洗脫脂處理，然后用離子水將鋁合金板上的殘余溶液進(jìn)行清洗，并對鋁合金板進(jìn)行堿蝕處理，再通過電解液隊(duì)鋁合金板進(jìn)行陽極氧化處理，使得鋁合金板的表面產(chǎn)生一層氧化的硬質(zhì)膜，然后采用氯化鎳酸液對鋁合金板表面的硬質(zhì)膜進(jìn)行活化處理，以及采用去離子水清洗殘余的溶液，最后對鋁合金板進(jìn)行電解著色以及孔隙封閉處理，使制得的鋁合金板具有耐腐蝕、界面結(jié)合力好和不易脫層的優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種鋁合金抗腐蝕表面處理方法，包括以下步驟：1)脫脂、堿蝕處理，其具體步驟為：a、取氫氧化鈉濃縮溶液與溫度在40℃的熱水按1：5的比例加入攪拌機(jī)機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合，并通過攪拌機(jī)以35r/pm的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，制得濃度為18％的熱堿性溶液，備用；b、將具體步驟a制得的熱堿性溶液倒入清洗池內(nèi)，然后將鋁合金板投入清洗池內(nèi)，用毛刷對鋁合金板表面進(jìn)行擦洗脫脂處理，將鋁合金板表面的油脂清洗干凈，備用；d、取離子水將鋁合金板表面的殘留堿性溶液進(jìn)行堿洗，通過離子水對鋁合金板堿洗后得到干凈的鋁合金板，備用；2)陽極氧化、活化處理，其具體步驟為：a、將鋁合金板投入電流密度為2a/dm2，電解液溫度為18℃的電解液內(nèi)氧化20min，使得步驟1)處理后的鋁合金板在電解液內(nèi)氧化生成厚度為10μm的均勻硬質(zhì)膜，然后取出鋁合金板，用去離子水將鋁合金板進(jìn)行清洗，去除鋁合金板表面的電解液，備用；b、將具體步驟a氧化后的鋁合金板移至裝有氯化鎳酸液的活化池內(nèi)，通過氯化鎳酸液對鋁合金板表面的硬質(zhì)膜進(jìn)行活化處理，使得硬質(zhì)膜表面的孔隙增加，用去離子水將鋁合金板進(jìn)行清洗，去除鋁合金板表面的氯化鎳酸液，備用；3)電解著色處理：將步驟2)制得的鋁合金板進(jìn)行電解著色，將著色溶液添加到電解槽內(nèi)，控制電解著色交流電壓為16v和電解液溫度20℃，使得鋁合金板在電解槽內(nèi)著色200s，得到電解著色后的鋁合金板，備用；4)孔隙封閉處理:取水解鹽溶液注入電解槽內(nèi)，將水解鹽溶液的溫度控制在80℃，然后將步驟3)著色后的鋁合金板放到電解槽內(nèi)，使得水解鹽溶液中的鈷鹽與鎳鹽被氧化膜吸附后，在硬質(zhì)膜微細(xì)孔內(nèi)發(fā)生水解15min，產(chǎn)生氫氧化物沉淀將孔封閉，即得。在本實(shí)施例中，步驟2)中的電解液由硫酸、草酸、鉻酸、磺基有機(jī)酸和水制成。在本實(shí)施例中，步驟3)中的水解鹽溶液由niso4·7h2o、coso4·7h2oh3bo3、naac·3h2o和水制成。實(shí)施例2一種鋁合金抗腐蝕表面處理方法，包括以下步驟：1)脫脂、堿蝕處理，其具體步驟為：a、取氫氧化鈉濃縮溶液與溫度在60℃的熱水按1：5的比例加入攪拌機(jī)機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合，并通過攪拌機(jī)以35r/pm的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，制得濃度為20％的熱堿性溶液，備用；b、將具體步驟a制得的熱堿性溶液倒入清洗池內(nèi)，然后將鋁合金板投入清洗池內(nèi)，用毛刷對鋁合金板表面進(jìn)行擦洗脫脂處理，將鋁合金板表面的油脂清洗干凈，備用；d、取離子水將鋁合金板表面的殘留堿性溶液進(jìn)行堿洗，通過離子水對鋁合金板堿洗后得到干凈的鋁合金板，備用；2)陽極氧化、活化處理，其具體步驟為：a、將鋁合金板投入電流密度為2.4a/dm2，電解液溫度為24℃的電解液內(nèi)氧化30min，使得步驟1)處理后的鋁合金板在電解液內(nèi)氧化生成厚度為12μm的均勻硬質(zhì)膜，然后取出鋁合金板，用去離子水將鋁合金板進(jìn)行清洗，去除鋁合金板表面的電解液，備用；b、將具體步驟a氧化后的鋁合金板移至裝有氯化鎳酸液的活化池內(nèi)，通過氯化鎳酸液對鋁合金板表面的硬質(zhì)膜進(jìn)行活化處理，使得硬質(zhì)膜表面的孔隙增加，用去離子水將鋁合金板進(jìn)行清洗，去除鋁合金板表面的氯化鎳酸液，備用；3)電解著色處理：將步驟2)制得的鋁合金板進(jìn)行電解著色，將著色溶液添加到電解槽內(nèi)，控制電解著色交流電壓為18v和電解液溫度22℃，使得鋁合金板在電解槽內(nèi)著色250s，得到電解著色后的鋁合金板，備用；4)孔隙封閉處理:取水解鹽溶液注入電解槽內(nèi)，將水解鹽溶液的溫度控制在85℃，然后將步驟3)著色后的鋁合金板放到電解槽內(nèi)，使得水解鹽溶液中的鈷鹽與鎳鹽被氧化膜吸附后，在硬質(zhì)膜微細(xì)孔內(nèi)發(fā)生水解20min，產(chǎn)生氫氧化物沉淀將孔封閉，即得。在本實(shí)施例中，步驟2)中的電解液由硫酸、草酸、鉻酸、磺基有機(jī)酸和水制成。在本實(shí)施例中，步驟3)中的水解鹽溶液由niso4·7h2o、coso4·7h2oh3bo3、naac·3h2o和水制成。實(shí)施例3一種鋁合金抗腐蝕表面處理方法，包括以下步驟：1)脫脂、堿蝕處理，其具體步驟為：a、取氫氧化鈉濃縮溶液與溫度在50℃的熱水按1：5的比例加入攪拌機(jī)機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合，并通過攪拌機(jī)以35r/pm的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，制得濃度為19％的熱堿性溶液，備用；b、將具體步驟a制得的熱堿性溶液倒入清洗池內(nèi)，然后將鋁合金板投入清洗池內(nèi)，用毛刷對鋁合金板表面進(jìn)行擦洗脫脂處理，將鋁合金板表面的油脂清洗干凈，備用；d、取離子水將鋁合金板表面的殘留堿性溶液進(jìn)行堿洗，通過離子水對鋁合金板堿洗后得到干凈的鋁合金板，備用；2)陽極氧化、活化處理，其具體步驟為：a、將鋁合金板投入電流密度為2.2a/dm2，電解液溫度為21℃的電解液內(nèi)氧化25min，使得步驟1)處理后的鋁合金板在電解液內(nèi)氧化生成厚度為11μm的均勻硬質(zhì)膜，然后取出鋁合金板，用去離子水將鋁合金板進(jìn)行清洗，去除鋁合金板表面的電解液，備用；b、將具體步驟a氧化后的鋁合金板移至裝有氯化鎳酸液的活化池內(nèi)，通過氯化鎳酸液對鋁合金板表面的硬質(zhì)膜進(jìn)行活化處理，使得硬質(zhì)膜表面的孔隙增加，用去離子水將鋁合金板進(jìn)行清洗，去除鋁合金板表面的氯化鎳酸液，備用；3)電解著色處理：將步驟2)制得的鋁合金板進(jìn)行電解著色，將著色溶液添加到電解槽內(nèi)，控制電解著色交流電壓為17v和電解液溫度21℃，使得鋁合金板在電解槽內(nèi)著色225s，得到電解著色后的鋁合金板，備用；4)孔隙封閉處理:取水解鹽溶液注入電解槽內(nèi)，將水解鹽溶液的溫度控制在83℃，然后將步驟3)著色后的鋁合金板放到電解槽內(nèi)，使得水解鹽溶液中的鈷鹽與鎳鹽被氧化膜吸附后，在硬質(zhì)膜微細(xì)孔內(nèi)發(fā)生水解18min，產(chǎn)生氫氧化物沉淀將孔封閉，即得。在本實(shí)施例中，步驟2)中的電解液由硫酸、草酸、鉻酸、磺基有機(jī)酸和水制成。在本實(shí)施例中，步驟3)中的水解鹽溶液由niso4·7h2o、coso4·7h2oh3bo3、naac·3h2o和水制成。實(shí)驗(yàn)例鋁合金標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)如下表1所示：序號項(xiàng)目指標(biāo)1拉伸強(qiáng)度/mpa1752屈服強(qiáng)度/mpa1953硬度/hv≥30004延伸率/％12表1鋁合金三種標(biāo)準(zhǔn)著色的缺陷分類指標(biāo)如下表2所示：表2實(shí)驗(yàn)對象：以普通的鋁合金板采用吸附著色處理作為對照組一，以普通的鋁合金板采用全體著色處理作為對照組二，以普通的鋁合金板采用本申請中的電解著色處理步驟作為實(shí)驗(yàn)組。實(shí)驗(yàn)要求：其中三組鋁合金板的厚度、面積大小皆一致，且其性能如表1所示，分別通過吸附著色、電解著色和全體著色的實(shí)驗(yàn)方法對實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行測試，并得到以下數(shù)據(jù)，具體結(jié)果如下表所示：結(jié)合上表，對比三組相同的實(shí)驗(yàn)對象在三種不同的實(shí)驗(yàn)方法下所得的數(shù)據(jù)，本處理方法得到的鋁合金表面情況在電解著色處理這一步驟中所得的膜厚為11μm、硬度為400hv和孔隙率為16％對照表2中數(shù)據(jù)趨于平穩(wěn)，波動幅度小，因此其處理方法所得的效果明顯優(yōu)于兩種對照組。本發(fā)明技術(shù)效果主要體現(xiàn)在以下方面：通過對鋁合金板先放入氫氧化鈉溶液內(nèi)進(jìn)行浸泡并刷洗脫脂處理，然后用離子水將鋁合金板上的殘余溶液進(jìn)行清洗，并對鋁合金板進(jìn)行堿蝕處理，再通過電解液隊(duì)鋁合金板進(jìn)行陽極氧化處理，使得鋁合金板的表面產(chǎn)生一層氧化的硬質(zhì)膜，然后采用氯化鎳酸液對鋁合金板表面的硬質(zhì)膜進(jìn)行活化處理，以及采用去離子水清洗殘余的溶液，最后對鋁合金板進(jìn)行電解著色以及孔隙封閉處理，使制得的鋁合金板具有耐腐蝕、界面結(jié)合力好和不易脫層的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，以上只是本發(fā)明的典型實(shí)例，除此之外，本發(fā)明還可以有其它多種具體實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12