[發明專利]一種鋁合金氧化成膜所用的電解氧化液以及鋁合金氧化成膜方法

有效

• 申請號: 201910738011.2
• 申請日: 2019-08-12
• 公開（公告）號: CN110284174B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 西華昆;馬康慷;張祥華;莊乾浩;畢小雪;楊維玉;高瑞安
• 申請（專利權）人: 濰坊國一鋁材有限公司;高瑞安;臨朐縣檢驗檢測中心
• 主分類號: C25D11/10
• 分類號: C25D11/10
• 代理公司: 濰坊正信致遠知識產權代理有限公司 37255
• 代理人: 王偉霞

本發明公開了一種鋁合金氧化成膜所用的電解氧化液以及鋁合金氧化成膜方法，所述電解氧化液中含有以下組分：氟化氫氨0.1～1g/L，草酸5～60g/L；所述氧化液中Al³⁺平衡溶度為0.01～1g/L。一種鋁合金氧化成膜方法，使用上述的電解氧化液，采用電解法，在鋁合金表面通過化學成膜和電化學成膜共同作用形成一層有機無機含氟氧化膜。使用本發明的電解氧化液電解氧化成膜，化學成膜電化學成膜共同作用，成膜過程快；氧化液中鋁離子濃度一般在0.1g/L左右即產生電離平衡，鋁離子濃度不再增加，因此氧化液不需更換，可循環使用，因此相比現有技術固廢減少。

技術領域

本發明涉及鋁合金型材表面處理技術領域，具體涉及一種使用電化學氧化成膜處理技術。

背景技術

鋁合金的表面氧化處理，主要是在鋁型材表面生成一種保護膜。這層膜具有防護性、裝飾性以及一些其它的功能特征，以獲得滿足建筑用鋁陽極氧化、裝飾用鋁陽極氧化、腐蝕保護用鋁陽極氧化、工程用鋁陽極氧化的需求。根據不同的使用目的和不同的性能要求，充分利用膜的特性滿足不同的用途。

現有技術中根據電解液的不同大致分為，壁壘型陽極氧化膜電解液：硼酸、中性硼酸鹽、中性磷酸鹽、中性酒石酸鹽、中性檸檬酸鹽、中性乙二酸鹽；多孔型陽極氧化膜電解液：硫酸、草酸、鉻酸、磷酸、硫酸加有機酸等。

現有技術中多孔型氧化電解液，均存在隨著電解時間延長溶液中鋁離子不斷升高問題，為了控制電解液中的鋁離子濃度必須不斷排放電解液，補充不含鋁離子的電解液以維持鋁離子濃度范圍。

現有的技術中氧化成膜過程如下：

成膜過程 2Al+3H₂O→Al₂O₃+6H⁺+6e^-

膜溶解過程 Al₂O₃+6H⁺→2Al³⁺+3H₂O

陰極上發生水的分解析出氣體：

6H₂O+6e^-→3H₂↑+6OH^-

以硫酸為例，陰離子SO₄^2-參與了鋁的陽極反應過程，最終生成含硫酸根的陽極氧化膜：

2Al+6H⁺→2Al³⁺+3H₂↑

2Al³⁺+3H₂O+3SO₄^2-→【Al₂O₃】+3H₂SO₄

Al³⁺+XH₂O+YSO₄^2-→【Al(OH)_Y(SO₄)_X】+XH⁺

這是一個成膜與溶膜不斷發生的過程。

以上氧化過程中，溶液中如果F^-、Cl^-超過50μg/g濃度，型材就會出現腐蝕斑點，因此必須嚴格控制。