[發明專利]一種提高鋁合金耐蝕性的陽極化封閉方法

有效

• 申請號: 201310072875.8
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN103173833B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 梁允
• 申請（專利權）人: 洛陽偉信電子科技有限公司
• 主分類號: C25D11/08
• 分類號: C25D11/08;C25D11/18
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所41112
• 代理人: 王自剛

技術領域

發明涉及一種陽極化方法，特別是一種提高鋁合金耐蝕性的陽極化封閉方法。

背景技術

鋁及其合金具有輕質、導電和導熱等優良的物理性能，在現代航空、航天、電力、電子、石油和國防工業中，得到了及其廣泛的應用并在不斷的擴張新的應用領域。鋁是一種很特別的金屬，在大氣中容易氧化生成保護膜，但作為典型的既能和酸又能和堿反應的金屬的兩性金屬，在酸洗和堿洗環境下又都會被腐蝕，其應用因此受到很大限制。因此鋁合金零部件在使用前往往要進行適當的表面處理。目前鋁合金表面處理技術主要是陽極氧化法和化學氧化法。以鋁或鋁合金制品為陽極置于電解質溶液中，利用電解作用，使其表面形成氧化鋁薄膜的過程，稱為鋁合金的陽極氧化處理，該工藝已廣泛應用于航空航天、電子通信等工業領域。

鋁合金經過酸溶液陽極氧化處理，在材料表面形成厚度可以控制的蜂窩狀結構的多孔氧化鋁膜。鋁合金氧化膜的封閉處理是降低吸附性，提高耐蝕性的有效方法。通常，封閉處理方法是用化學方法把陽極氧化膜的微孔堵塞。目前工業廣泛應用的鋁合金氧化膜封閉過程中使用的封閉液主要是具有耐蝕作用的重鉻酸鹽、鎳鈷鹽。

然而隨著國民經濟的不斷發展對鋁合金表面性能的要求也越來越高，抗腐蝕性要求、耐磨性等要求更高。而且鉻酸鹽和鎳鈷鹽都有嚴重的毒性，對人體健康和環境有很大的危害。

為了解決現有技術中存在的不足本發明提供了一種鋁合金陽極化方法，該方法對環境不具有危害性并可大幅提高鋁合金的耐蝕性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種提高鋁合金耐蝕性的陽極化封閉方法，采用鉬酸鈉、鎢酸鈉溶液代替重鉻酸鹽進行一次封閉，降低環境危害性并提高耐蝕性；并采用稀土碳酸鹽代替鎳鈷鹽進行二重封閉，則進一步提高耐蝕性降低危害性，該方法處理的鋁合金具有極高的耐蝕性及極低的環境危害性，可滿足航空航天、電子通信領域高端鋁合金表面性能要求。

為了實現解決上述技術問題的目的，本發明采用了如下技術方案：

本發明的一種提高鋁合金耐蝕性的陽極化封閉方法，包括：

1）鋁材表面前處理

a.堿洗：去除零件表面的油污和吸附的各種雜質，以獲得清潔的表面；

優選的堿洗方案是：堿洗采用80—100g/L，溫度為70—100℃的NaOH溶液，將鋁合金投入NaOH溶液中，堿洗時間為在整個鋁合金表面70%以上被白色氣泡覆蓋后2—5s即可停止；

b.水洗：堿洗后立即將鋁合金從堿洗溶液中取出，用清水進行清洗，及時去掉多余的處理液；

c.酸洗：酸洗在于中和表面殘留的堿液，去除堿洗后留下的殘留物，使基體充分裸露和活化，并使制品表面達到光亮；

優選的酸洗方案是：酸洗采用HNO₃溶液，具體為質量濃度20%HNO₃溶液，室溫下將水洗后的鋁合金投入HNO₃溶液中，時間5—20分鐘；

d．水洗：酸洗后立即將鋁合金從酸洗溶液中取出，用清水進行清洗，去掉多余的處理液。

2）鋁制品陽極氧化

a．陽極氧化電解液配制：陽極化電解液采用硫酸、硼酸鈉、磷酸的復合溶液，水溶液中，硫酸(H₂SO4，ρ＝1.84g/mL) 濃度為0.5M，硼酸鈉濃度為0.015M，磷酸濃度為0.4M，用去離子水配制電解液，PH值為1.5—2.5。

b．溫度：25—35℃；

c．陰極材料：1Cr18Ni9Ti 不銹鋼；

d. 電壓：100—120V；

e. 陽極化過程為：

將工件裝入陽極氧化電解液槽，控制陽極化電壓在30s內由0伏上升到120伏，陽極氧化電流隨電壓升高而增大，達到峰值電流密度12A/ dm²，并持續6S，然后讓成膜自動進行，直至成膜結束，成膜時間為5-20min，時間較長膜層也較厚；斷電后0.5min 將試樣從槽中取出并清洗試樣。

3) 一次封閉處理

a．配制封閉液：將水中加入鉬酸鈉液或鎢酸鈉液的一種或兩種，配制成過飽和水溶液，用醋酸調節pH值為5.5—6.5；

b．溫度：70—100℃；

c. 時間：10—30min；

一次封閉過程為：將封閉液倒入封閉槽中，用恒溫浴加熱封閉液到設定的工作溫度。將陽極化處理得到的鋁合金陽極化膜的工件放入封閉液中，封閉10—30min后，取出工件并干燥，即得到經過一次封閉處理的鋁合金陽極化膜。

一次封閉后直接干燥后進行二次封閉。