[發(fā)明專(zhuān)利]含鎂高硅變形鋁合金表面混合酸陽(yáng)極氧化和封孔的方法無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201110246085.8 | 申請(qǐng)日： | 2011-08-25 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN102321904A | 公開(kāi)（公告）日： | 2012-01-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 牛盾;王林山;劉林月;于福曉;左良 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 東北大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C25D11/08 | 分類(lèi)號(hào)： | C25D11/08;C25D11/10;C25D11/18 |
| 代理公司： | 沈陽(yáng)東大專(zhuān)利代理有限公司 21109 | 代理人： | 李在川 |
| 地址： | 110819 遼寧*** | 國(guó)省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 含鎂 變形 鋁合金 表面 混合 陽(yáng)極 氧化 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于合金表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含鎂高硅變形鋁合金表面混合酸陽(yáng)極氧化和封孔的方法。
背景技術(shù)
含鎂高硅變形鋁合金，含硅量高達(dá)10-15wt%，是我國(guó)研發(fā)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型鋁合金，是一種典型的資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的高性能低成本新材料。它具有優(yōu)于6XXX系變形鋁合金的室溫強(qiáng)度和與之相當(dāng)?shù)乃苄裕诿裼煤凸I(yè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用空間。但在鋁基體中添加高含量硅元素，能夠改善其鑄造性能，增加材料硬度和強(qiáng)度，卻也降低了其耐蝕性。
對(duì)于建筑鋁型材和其它工業(yè)鋁型材，表面處理是進(jìn)一步提高鋁型材表面硬度、耐腐蝕性能和美觀程度不可缺少的工藝過(guò)程。工業(yè)上常用的鋁及其合金的表面處理工藝為陽(yáng)極氧化、電解著色和電泳涂裝，其中以陽(yáng)極氧化最為普遍。鋁及其合金的陽(yáng)極氧化同時(shí)包含金屬鋁從表面溶解和氧化鋁在表面生成兩個(gè)過(guò)程，最終結(jié)果是在材料表面生成一層微米級(jí)的三氧化二鋁薄膜，起到提高硬度和耐蝕性的作用。含鎂高硅變形鋁合金經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理，表面金屬鋁溶解后，露出不被氧化的單質(zhì)硅，生成的氧化鋁薄膜不易覆蓋單質(zhì)硅，硅顆粒造成的間隙容易腐蝕。因而，含鎂高硅變形鋁合金材料對(duì)表面處理有更高要求。鋁陽(yáng)極氧化之后對(duì)于陽(yáng)極氧化膜進(jìn)行的化學(xué)或物理處理過(guò)程，以降低陽(yáng)極氧化膜的孔隙率和吸附能力。由于陽(yáng)極氧化膜存在大量微孔結(jié)構(gòu)單元，大大增加了暴露在環(huán)境中鋁合金試樣的有效面積，容易受到侵蝕性離子的腐蝕破壞；微孔容易吸附環(huán)境中的污染物，影響膜的外觀，為提高其耐腐蝕性和耐污染性，必須進(jìn)行封孔處理。
發(fā)明內(nèi)容
為了彌補(bǔ)現(xiàn)有表面處理技術(shù)對(duì)含鎂高硅變形鋁合金表面處理的空白，針對(duì)含鎂高硅變形鋁合金耐蝕性差的不足之處，本發(fā)明提供一種含鎂高硅變形鋁合金表面混合酸陽(yáng)極氧化和封孔的方法，用以提高含鎂高硅變形鋁合金的耐蝕性。
本發(fā)明的電解著色膜的制備過(guò)程為：預(yù)處理、混合酸陽(yáng)極氧化和封孔。
具體按以下步驟進(jìn)行：
（1）預(yù)處理
預(yù)處理包括機(jī)械處理、除油、堿蝕、酸洗、去灰五道工序。以往鋁合金陽(yáng)極氧化的預(yù)處理為四道工序，沒(méi)有去灰工序。但含鎂高硅變形鋁合金由于高硅鋁合金材料本身含硅量較高，堿蝕之后在合金表面形成一層灰黑色的疏松的灰狀物表面層，酸洗后仍有殘留，該灰狀物要靠去灰工藝除去。
選取含鎂高硅變形鋁合金工件，將其依次經(jīng)300#、600#、800#和1000#的水砂紙打磨，再用拋光機(jī)拋光，使工件形成光澤表面；然后將其放入丙酮中超聲10?min進(jìn)行除油處理；之后將其置于堿槽中于60-65?C堿蝕2-3min，堿槽中的混合堿液成分為：5g/L?NaOH、20g/L?Na3PO4和20g/L?Na2CO3；將堿蝕后工件在1min內(nèi)移往清水槽中清洗，停留1min后，再將其放入酸槽中于98-100?C恒溫酸洗2-3?min，酸槽中酸液的成分為：600?g/L?質(zhì)量濃度為85%的H3PO4，400?g/L質(zhì)量濃度為98%的H2SO4，5g/L?Na2CO3；將酸洗后的工件在清水槽中浸泡1min，然后在空氣中晾干；對(duì)晾干后的工件進(jìn)行去灰處理，將工件在常溫下于去灰槽液中浸泡2-3s，去灰槽液的配方為：90?g/L質(zhì)量濃度為98%的H2SO4，15~30?g/L?NaF和50?g/L質(zhì)量濃度為68%的HNO3。
去灰反應(yīng)比較復(fù)雜，主要反應(yīng)有：
Si?+?4HNO3?=?SiO2↓?+?4NO2↑?+?2H2O?????????????????????????(1)
SiO2?+?6HF?=?H2SiF6?+?2H2O?????????????????????????????????(2)
Al?+?4HNO3?=?Al(NO3)3?+?NO↑?+?2H2O????????????????????????(3)
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