[發明專利]一種基于鋁合金的高膠接和耐腐蝕的陽極氧化方法

有效

• 申請號: 201710838203.1
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN109518252B
• 公開（公告）日: 2021-05-21
• 發明（設計）人: 趙丕植;李英東;馮瑩娟;曹海龍
• 申請（專利權）人: 中鋁材料應用研究院有限公司
• 主分類號: C25D11/16
• 分類號: C25D11/16;C25D11/08;C25D11/24
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種基于鋁合金的高膠接和耐腐蝕的陽極氧化方法，包括如下步驟：將鋁合金在氫氧化鈉、磷酸鈉和碳酸鈉的混合溶液中脫脂處理；依次經堿洗和酸洗所述脫脂處理的鋁合金；以硫酸和硫酸鋁的混合溶液對清洗處理的所述鋁合金陽極氧化；用混合添加劑對所述陽極氧化的鋁合金封閉處理后烘干，得鋁合金陽極氧化膜。所述方法制備的基于鋁合金的陽極氧化膜為表面不存在掛粉、孔徑在2?20nm的氧化膜，且因氧化膜在封閉過程中發生水化作用而體積膨脹，使氧化膜孔洞呈內部封堵、表面開口的多孔形態，具有高的膠接性和耐腐蝕性。

技術領域

本發明涉及一種金屬表面的處理方法，具體涉及一種基于鋁合金的高膠接和耐腐蝕的陽極氧化方法。

背景技術

鋁合金因具有高的比強度、比模量、斷裂韌度和耐腐蝕性，已被廣泛應用于各行業，特別是輕量化要求高的航空航天、軌道交通和新能源汽車領域。

鋁合金的應用與連接密不可分，鋁制零部件間的連接方式有諸如焊接、鉚接、機械連接或膠接，其中的膠接因具有結構增重小、時間短、成本低、效率高和不對膠接構件產生新的應力集中等優點而受到人們的青睞；

膠接強度一方面取決于膠黏劑的內聚強度，另一方面取決于膠黏劑與粘接材料間的結合強度；從實際應用角度來講，膠層的斷裂面多發生在膠層和粘接材料的界面，因此只有提高膠黏劑與粘接材料之間的界面結合強度，膠層才能充分發揮自身的粘接性能。

現有技術中采用的陽極氧化鋁合金的方法來提高膠黏劑和鋁合金的界面結合強度，因為經陽極氧化的鋁合金形成的多孔型陽極氧化膜可以滲入膠黏劑，待高溫烘烤固化形成的膠層會在氧化層內部形成“釘扎”，從而大大增強與鋁合金的界面結合強度；但是，由于多孔氧化膜的孔洞為開口狀態，外部腐蝕介質如Cl-等的滲入易造成鋁合金的腐蝕。

因此，需要提供一種對現有的鋁合金陽極氧化的改進方法。

發明內容

為了滿足現有技術的需要，本發明提供一種基于鋁合金的高膠接和耐腐蝕的陽極氧化方法；制備的基于鋁合金的陽極氧化膜為表面不存在掛粉、孔徑在2-20nm的氧化膜，且因氧化膜在封閉過程中發生水化作用而體積膨脹，使氧化膜孔洞呈內部封堵、表面開口的多孔形態，具有高的膠接性和耐腐蝕性。

本發明通過如下技術方案實現：

一種基于鋁合金的高膠接和耐腐蝕的陽極氧化方法，所述方法包括如下步驟：

(1)將鋁合金在氫氧化鈉、磷酸鈉和碳酸鈉的混合溶液中脫脂處理；

(2)依次經堿洗和酸洗所述脫脂處理的鋁合金；

(3)以硫酸和硫酸鋁的混合溶液對清洗處理的所述鋁合金陽極氧化；

(4)用混合添加劑對所述陽極氧化的鋁合金進行封閉處理后烘干，得鋁合金陽極氧化膜。

優選的，所述氫氧化鈉、磷酸鈉和碳酸鈉以g/L為單位的質量體積濃度比為5-10：10-20：20-40。

優選的，所述脫脂處理的溫度和時間分別為50-70℃和1-4min。

優選的，所述堿洗包括以60-100g/L的氫氧化鈉于65-75℃清洗鋁合金1-3min。

優選的，所述酸洗包括以160-200g/L的硫酸于10-30℃清洗鋁合金4-20min。

優選的，所述硫酸和硫酸鋁按g/L為單位的質量體積濃度比為160-200：1-15。

優選的，所述陽極氧化包括在1.0-2.0A/dm²的電流密度和15-25℃下，對清洗處理的鋁合金陽極氧化10-50mim。

優選的，所述混合添加劑包括100-500ppm的添加劑A和10-100ppm的添加劑B。