[發(fā)明專利]一種基于鋁合金表面的高膠接和耐腐蝕的陽極氧化方法

有效

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• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN109518253B
• 公開（公告）日: 2021-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李英東;趙丕植;馮瑩娟;曹海龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中鋁材料應(yīng)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發(fā)明提供了一種基于鋁合金表面的高膠接和耐腐蝕的陽極氧化方法，包括如下步驟：在氫氧化鈉、磷酸鈉和碳酸鈉的混合溶液中脫脂處理鋁合金表面；依次經(jīng)堿洗、酸洗和超聲清洗所述脫脂處理的鋁合金表面；以硫酸和硫酸鋁的混合溶液陽極氧化清洗處理的鋁合金表面；用混合添加劑封閉處理所述陽極氧化的鋁合金表面后烘干，得鋁合金表面陽極氧化膜。所述方法制備的基于鋁合金表面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(fā)生水化作用而體積膨脹，使氧化膜孔洞呈內(nèi)部封堵、表面開口的多孔形態(tài)，具有高的膠接性和耐腐蝕性。

技術(shù)領(lǐng)域

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

背景技術(shù)

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(yīng)用于各行業(yè)，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(lǐng)域。

鋁合金的應(yīng)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(jié)構(gòu)增重小、時間短、成本低、效率高和不對膠接構(gòu)件產(chǎn)生新的應(yīng)力集中等優(yōu)點而受到人們的青睞；

膠接強度一方面取決于膠黏劑的內(nèi)聚強度，另一方面取決于膠黏劑與粘接材料間的結(jié)合強度；從實際應(yīng)用角度來講，膠層的斷裂面多發(fā)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(jié)合強度，膠層才能充分發(fā)揮自身的粘接性能。

現(xiàn)有技術(shù)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(jié)合強度，因為經(jīng)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，經(jīng)高溫烘烤固化形成的膠層會在氧化層內(nèi)部形成“釘扎”，從而大大增強與鋁合金的界面結(jié)合強度；但是，由于多孔氧化膜的孔洞為開口狀態(tài)，外部腐蝕介質(zhì)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(xiàn)有的鋁合金陽極氧化的改進方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了滿足現(xiàn)有技術(shù)的需要，本發(fā)明提供一種基于鋁合金表面的高膠接和耐腐蝕的陽極氧化方法；制備的基于鋁合金表面陽極氧化膜為表面不存在掛粉、孔徑在2-20nm的氧化膜，且因鋁合金氧化過程中體積膨脹使得鋁合金表面陽極氧化膜呈內(nèi)部封堵、表面開口的多孔形態(tài)，具有高的膠接性和耐腐蝕性。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于鋁合金表面的高膠接和耐腐蝕的陽極氧化方法，包括如下步驟：

(1)在氫氧化鈉、磷酸鈉和碳酸鈉的混合溶液中脫脂處理鋁合金表面；

(2)依次經(jīng)堿洗、酸洗和超聲清洗所述脫脂處理的鋁合金表面；

(3)以硫酸和硫酸鋁的混合溶液陽極氧化清洗處理的鋁合金表面；

(4)用混合添加劑封閉處理所述陽極氧化的鋁合金表面后烘干，得鋁合金表面陽極氧化膜。

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

優(yōu)選的，所述脫脂處理的溫度和時間分別為50-70℃和1-4min。

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

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

優(yōu)選的，所述超聲清洗包括于30-50Hz下，以超聲機超聲清洗所述陽極氧化的鋁合金表面1-5min。

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