[發明專利]鋁及鋁合金表面防腐處理方法及其制品

無效

• 申請號: 201010604484.2
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102560392A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 張新倍;陳文榮;蔣煥梧;陳正士;熊小慶
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種鋁及鋁合金表面防腐處理方法及其制品。

背景技術

鋁合金具有質量輕、散熱性能好等優點，在通訊、電子、交通運輸、建筑及航天航空等領域應用廣泛。在空氣中鋁合金表面會形成氧化鋁保護膜，在一般的大氣環境下，鋁合金表面的氧化鋁膜能夠有效地對鋁合金基體進行保護，但在含有電解質的濕氣中，例如海洋表面大氣環境，鋁合金表面容易出現點蝕，嚴重破環鋁合金制品的外觀，同時導致制品使用壽命縮短。

耐鹽霧侵蝕性能是鋁合金耐腐蝕性能的一個重要參數，為了提高鋁合金的耐鹽霧侵蝕性能，通常需要對鋁合金表面進行表面成膜處理，常見的處理手段有陽極氧化處理、烤漆等，但這些工藝都存在較大的環境污染問題。而真空鍍膜(PVD)技術雖是一種非常環保的鍍膜工藝，且可鍍制的膜層種類豐富、耐磨性能優異，但PVD工藝沉積的薄膜往往是以柱狀晶形態生長，因此膜層存在大量的晶間間隙，導致薄膜致密性不夠而無法有效地防止鹽霧的侵蝕。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種可效提高鋁及鋁合金耐鹽霧侵蝕性能的防腐處理方法。

另外，還有必要提供一種由上述方法制得的鋁制品。

一種鋁及鋁合金表面防腐處理方法，包括以下步驟：

提供鋁基體，并對鋁基體進行清洗；

分別以鋁靶和鉻靶為靶材，以氬氣為濺射氣體，以氮氣和氧氣為反應氣體，對鋁基體進行磁控濺射，以于鋁基體上鍍覆一層氮氧化鋁層及一層氮氧化鉻層，該氮氧化鋁層位于該鋁基體與氮氧化鉻層之間。

一種鋁制品，包括鋁基體、形成于該鋁基體表面的氮氧化鋁層及形成于該氮氧化鋁層上的氮氧化鉻層。

相較于現有技術，由上述鋁及鋁合金表面防腐處理方法所制得的鋁制品由于其表面具有氮氧化鋁層和氮氧化鉻層組成的復合薄膜，該復合薄膜由比較細小的晶粒組成，晶間間隙比較小，該復合薄膜表面非常致密，可有效防止鹽霧侵蝕，因此可有效提高鋁合金的抗腐蝕性能。

附圖說明

圖1為本發明較佳實施例的鋁及鋁合金表面防腐處理方法中所用鍍膜設備示意圖。

圖2為由本發明較佳實施例的鋁合金表面防腐處理方法所制得的鋁合金制品的剖視示意圖。

主要元件符號說明

鋁制品????????10

鋁基體????????20

氮氧化鋁層????30

氮氧化鉻層????40

磁控濺射設備??1

真空室????????2

真空泵????????3

轉架??????????4

鋁靶??????????5

鉻靶??????????6

氣源通道??????7

具體實施方式

本發明鋁及鋁合金表面防腐處理方法主要包括如下步驟：

采用無水乙醇對鋁基體20進行超聲波清洗，以除去試樣表面油污。該鋁基體20的材質可為純鋁或鋁合金。

分別以鋁靶和鉻靶為靶材，以氮氣和氧氣為反應氣體，對鋁基體20進行磁控濺射，以于鋁基體20上鍍覆一層氮氧化鋁(AlON)層30及一層氮氧化鉻(CrON)層40。該氮氧化鋁層30位于該鋁基體20與氮氧化鉻層40之間，用以提高氮氧化鉻層40的附著力。該磁控濺射步驟具體如下：

請參閱圖1，提供一磁控濺射設備1，磁控濺射設備1包括一真空室2、用以對真空室2抽真空的真空泵3以及與真空室2相通的氣源通道7。該真空室2內設有轉架4及相對設置的鋁靶5和鉻靶6。轉架4帶動鋁基體20做圓周運行，且鋁基體20在隨轉架4運行的同時也進行自轉。鍍膜時，濺射氣體與反應氣體經由氣源通道7進入真空室2。

在鋁基體20上濺射該氮氧化鋁層30。將經上述清洗的鋁基體20放置于磁控濺射設備1的轉架4上，對真空室2抽真空至6.0×10^-3～8.0×10^-3Pa后通入濺射氣體氬氣，氬氣流量為150～300sccm(標準狀態毫升/分鐘)，同時通入反應氣體氮氣和氧氣，氧氣流量為30～60sccm，氮氣流量為15～40sccm，鋁基體20施加偏壓至-100～-300V，開啟鋁靶5，鋁靶5的功率為8～10kw，調節真空室2內溫度為100～150，轉架4的轉速為0.5～1.0rpm(revolution?perminute，轉/分鐘)，對鋁基體20濺射0.5～1小時，以于鋁基體20表面形成該氮氧化鋁層30。