[發明專利]一種鋁合金材料的表面處理方法

有效

• 申請號: 200710182017.3
• 申請日: 2007-10-17
• 公開（公告）號: CN101413122A
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發明（設計）人: 陳梁;李愛華;彭波;周瑾
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00;C25D11/04;C23C18/18;C23C18/31
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;顧映芬

技術領域

本發明涉及一種鋁合金材料的表面處理方法。

背景技術

鋁合金材料具有一系列優良特性，諸如密度小、比強度和比剛度高、彈性好、抗沖擊性能良好、耐腐蝕、高導電、高導熱、易表面著色、良好的加工成型性以及高的回收再生性等，因而廣泛用于航天、航空、汽車、建筑以及電子行業。

但是由于鋁合金的硬度低、耐磨性差而需要進行表面處理以賦予各種優異的功能。鋁及鋁合金的自然氧化膜通常只有0.01-0.015μm，且該膜層疏松多孔，不均勻也不連續，不能作為可靠的防護性膜層。

近二三十年來，人們在陽極氧化表面處理的基礎上開發出一種新型的表面處理技術——微弧氧化(micro-arc?oxidation，簡記為MAO)，它是在材料表面原位形成陶瓷膜的一種方法。該技術突破了傳統陽極氧化的諸多不足之處，通過對工藝過程進行控制，可以使生成的陶瓷薄膜具有優異的耐磨和耐蝕性能，較高的硬度和絕緣電阻。

在手機實際的設計中，在采用鋁合金制作手機殼時，手機殼的某些部分是需要導電的，以完成特殊功能的要求，而形成了微弧氧化膜的鋁合金并不能導電。因此需要使經過微弧氧化后的鋁合金能夠部分重新具有導電性。通常采用化學鍍的方法使非導電材料具有導電性。然而，實驗證明，使用化學鍍的方法并不能在形成了微弧氧化膜的鋁合金表面按照預先的設計可控地得到導電鍍層。而且采用化學鍍時，通常需要進行預處理，即進行浸蝕、出光、浸鋅的過程，但在浸蝕過程中需要采用堿浸蝕或者熱硫酸浸蝕，在堿浸蝕時采用50-60℃下50-100g/L的氫氧化鈉，在熱硫酸浸蝕時采用80℃下150ml/L的濃硫酸，在出光過程中也采用濃硫酸、氫氟酸、過氧化氫等，因此會腐蝕鋁合金材料表面的微弧氧化膜，使微弧氧化膜受損害，從而影響鋁合金材料的耐腐蝕性能和耐高低溫沖擊性能。另外，直接在具有微弧氧化膜的鋁合金表面進行化學鍍，并不能得到所需的具有導電性的化學鍍層。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中采用預浸與出光過程中對微弧氧化膜有損害的缺陷，提供一種不損害微弧氧化膜的鋁合金材料的表面處理方法。

本發明的發明人發現，雖然可以通過長時間的浸蝕、出光使部分鋁合金材料表面的微弧氧化膜除去，然后再對該除去微弧氧化膜的鋁合金材料進行化學鍍，即可獲得具有導電性的化學鍍層，然而，由于不能只對某些局部位置例如位于鋁合金材料的中間位置進行浸蝕、出光，從而不能只是除去鋁合金材料表面局部的微弧氧化膜，因而由這種方法獲得的具有導電性的化學鍍層的位置并不是可控的，也就是說，并不能在預先設定的局部位置獲得具有導電性的化學鍍層。

本發明提供了一種鋁合金材料的表面處理方法，該方法包括在鋁合金材料表面上形成微弧氧化膜，其中，該方法還包括除去該鋁合金材料表面的部分微弧氧化膜，露出部分鋁合金材料的表面，接著進行預浸和浸鋅，然后進行化學鍍，使該露出部分沉積金屬層；在所述預浸過程中，采用弱酸性的預浸液對所述鋁合金材料進行預浸。

采用本發明提供的鋁合金材料的表面處理方法，可以獲得具有特殊要求的鋁合金產品，例如需要部分區域導電的鋁合金材料的手機殼，而且整個處理過程不損害鋁合金材料表面的微弧氧化膜，使該鋁合金產品既可毫不受影響地獲得微弧氧化膜所賦予的各種優異性能，又能按照設計要求可控地獲得部分區域需要導電的功能。而且所得到的鋁合金產品的微弧氧化膜或化學鍍層與鋁合金材料的附著力均很好，具有良好的耐化學品腐蝕性能、耐高低溫沖擊性能。

具體實施方式

本發明提供的鋁合金材料的表面處理方法包括，在鋁合金材料表面上形成微弧氧化膜，其中，該方法還包括除去該鋁合金材料表面的部分微弧氧化膜，露出部分鋁合金材料的表面，接著進行預浸和浸鋅，然后進行化學鍍，使該露出部分沉積金屬層；在所述預浸過程中，采用弱酸性的預浸液對所述鋁合金材料進行預浸。

本發明提供的表面處理方法通常用于特殊應用的鋁合金產品，例如用微弧氧化處理后的鋁合金制成的部分區域需要導電的手機殼，鋁合金材料經過微弧氧化處理才能具有較高的硬度，優異的耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性以及裝飾性能，但卻無法達到部分區域需要導電的功能，因而需要除去部分微弧氧化膜，進行化學鍍沉積金屬層而使該區域獲得導電的功能。

在化學鍍之前需要進行預浸和浸鋅的過程，預浸過程是為了進一步除去鋁合金材料表面的缺陷，而本發明采用弱酸性或弱堿性的預浸液使鋁合金表面的微弧氧化膜不受損害，而不影響它的各種功能；浸鋅過程是用于除去鋁合金材料表面的氧化膜，同時在鋁合金材料表面形成鋅的置換層，可以起到阻擋層的作用，使鋁合金材料表面與空氣隔絕免受氧化。