[發明專利]一種鋁或鋁合金表面預處理用光化處理液以及化學清洗的方法

有效

• 申請號: 201710455833.0
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107034471B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 邵亞薇;孫艷;解光勝;呂文靜;張明明;師超;鄭宏鵬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱哈船新材料科技有限公司
• 主分類號: C23F3/03
• 分類號: C23F3/03;C23G1/12;C23G1/04
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張金珠

一種鋁或鋁合金表面預處理用光化處理液以及化學清洗的方法，屬于鋁合金表面預處理的技術領域。本發明要解決現有鋁合金化學清洗存在污染環境、生產效率低、水耗高、鍍覆層耐腐蝕性不理想技術問題。光化處理液為植酸、NaHF₂、Fe(NO)₃、RC5820和油酸三乙醇胺。化學清洗方法是按下述步驟進行的：一、用汽油擦拭鋁或鋁合金表面除油，烘干；二、然后熱水沖洗；三、堿洗；四、熱水；五、光化處理；六、熱水沖洗，再自然干燥。本發明通過化學清洗的方法對鋁合金表面的處理，提高了鋁合金表面的耐腐蝕性能，鋁耗相近，大幅度降低了水耗，工藝流程短，效率高。

技術領域

本發明屬于鋁合金表面預處理的技術領域；具體涉及一種鋁合金表面預處理用光化處理液以及化學清洗的方法。

背景技術

在金屬元素當中鋁及其合金有高的應用價值，例如：密度小，質量輕，導電性好，導熱性好，正因為這些優點，鋁及鋁合金在工業生產中得到了廣泛的應用。隨著現代化工業的發展，對鋁及鋁合金的表面處理要求也在不斷提高。陽極氧化和化學氧化是當前最熱門的兩種鋁合金表面處理工序。容易操作、成本低是化學轉化法備受關注的原因。鋁及其合金在交通運輸行業、建筑、包裝工業、電子、電氣行業的使用前景很可觀，各國都競相研究更符合生產需要的高性能鋁合金。

鋁及其合金的表面氧化膜一般都比較致密，而且與鋁基體間存在一定強度的結合。因此在某些環境中，這層鈍化膜的存在能夠有效地阻止基體金屬發生進一步氧化，從而保護金屬不被繼續破壞。不過由于鋁及鋁合金中少量雜質的存在，影響了鈍化膜與基體間的結合力，從而也在一定程度上降低了其耐腐蝕性能。它同時受到環境與合金本身性質的影響，其中環境因素包括溫度、濕度、壓力和腐蝕介質等；而合金的成分、組織或組織不均勻性、應力或應力不均勻性等則構成了另一大因素。另外，當兩種具有不同電極電位的金屬或合金在互相接觸時，只要存在腐蝕介質，通常也會有腐蝕情況的發生除此之外，氧化膜表面很容易會產生人為劃痕等缺陷，這有可能導致其他形式的腐蝕發生。

鋁及其合金表面的處理技術通常有陽極氧化、化學氧化、磷化處理等技術。而在進行此類表面處理前，通常會有諸如機械處理(打磨、拋光)和化學清洗等前處理工藝。不同的表面預處理方式(例如打磨、堿洗、酸洗等)，對于鋁合金基體的耐腐蝕性能是有一定影響的。

鋁及鋁合金進行電鍍、涂覆或氧化處理時，為了確保鍍覆層能與鋁合金基體牢固結合，提高鋁合金的耐蝕性，通常通過對鋁合金表面的處理來增厚表面氧化膜，國內廣泛應用的處理工藝是陽極氧化法和化學氧化法。

化學清洗是在合適的溶解液和工藝條件下，利用溶解液對工件表面的侵蝕作用，使工件表面整平，獲得比較光亮的表面。鋁及其合金的化學拋光溶液有磷酸基溶液和非磷酸基溶液兩類。在對鋁及鋁合金進行電鍍、涂覆或氧化處理時，為了確保鍍覆層能與金屬基體牢固結合，

表面預處理工作的徹底與否影響著鍍覆層能與鋁合金基體結合工作的好與壞，一般流程包括：

機械拋光→除油→水洗→堿蝕→水洗→光化→水洗→烘干

對于當前而言，多種酸混合、單一HNO₃、無HNO₃是國內最主要的三種出光工藝。如果用的鋁合金含有較少的雜質，并且質量合格，一般傳統的硝酸就能夠對其進行光化處理，就能夠得到滿意的效果；因為硬鋁合金的化學成分較為復雜，如果沒有強效的化學清洗液對其進行光化處理，光化沒有達到理想的效果就會使大量的殘留物殘留在金屬的表面上，這些殘留物會在涂層下形成微小的原電池，進行自我反應，這會嚴重的影響金屬的耐腐蝕性能。例如：鋁合金表面中含有大量的銅元素化合物，進行形成轉化膜反應時，銅化合物遇到強氧化劑會變成銅離子，但是這些銅離子不會被排除鋁合金表面，而是成為其他形式進入鋁合金表面，這些進入的銅離子對轉化反應會產生巨大的干擾，這會造成鋁合金轉化膜的耐腐蝕性大大的下降，所以說表面處理技術在提高金屬的耐腐蝕性上充當著重要角色。