[發明專利]一種鋁合金表面改性處理方法

在審

• 申請號: 201911199056.3
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN110846607A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 劉紹剛;鄧榮輝
• 申請（專利權）人: 江蘇竣昌科技有限公司
• 主分類號: C23C4/131
• 分類號: C23C4/131;C23C4/04;C23C14/35;C23C14/06;C23C24/04;C23C28/00
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 蔣路帆

1.一種鋁合金表面改性處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，表面預處理，將鋁合金表面進行沖洗，去除生產過程中鋁合金表面殘留的灰塵和粉末，沖洗后，將鋁合金表面進行去毛刺拋光打磨，打磨后，再用乙醇清洗至表面光滑潔凈；

步驟二，電弧噴涂，采用電弧噴涂法在步驟一所得鋁合金表面形成磷酸基涂層、鎂基復合涂層，所述電弧噴涂的電壓為30-32V，電流100-110A，噴涂距離為150±5mm，霧化氣體壓力0.6-0.75MPa；

步驟三，浸泡，將步驟二所得鋁合金浸泡于改性植物油中0.5-1h；

步驟四，磁控濺射鍍膜，采用磁控濺射鍍膜法在步驟三所得的鋁合金表面上形成氮化硅層，以氮化硅靶為靶材，設置氮化硅靶電源功率為25-30Kw，霧化氣體流量為100-200sccm，鍍膜溫度為150-200℃，鍍膜時間為10-15min，施加于鋁合金上的偏壓為-(150-200)V；

步驟五，冷噴涂層，將步驟四得到的鋁合金表面采用冷噴涂制備納米Al-Zn-Si合金涂層，Al、Zn、Si的質量比為1:3：0.2：，鋁合金固定不動，噴槍對其直線噴涂，噴涂氣體采用氮氣，載氣溫度為500℃-600℃，送粉壓力為5MPa-7MPa，噴涂距離為20-35mm，氣體流量為60-70m³/hr，送粉量為0.5-1m³/hr；

步驟六，穩定后冷卻，將步驟五得到的鋁合金在150～200℃保溫處理1～3h后，在氮氣環境下冷卻至常溫。

2.根據權利要求1所述的一種鋁合金表面改性處理方法，其特征在于：所述磷酸基涂層由以下組分按重量份配比組成：3-9份濕法磷酸、5-10份磷酸二氫鉀、1-5份堿金屬氧化物、5-20份硅酸鹽。

3.根據權利要求1所述的一種鋁合金表面改性處理方法，其特征在于：所述鎂基復合涂層由基層、耐熱層、面層組成，所述基層含有原料重量占比為20-23％的氧化鎂；所述耐熱層由甲基三甲氧基硅烷、鈦酸烷基酯、硅烷偶聯劑、PE酯、硼酸鋅、硬脂酸、粉煤灰組成，所述面層含有原料重量占比為12-18％的氧化鎂。

4.根據權利要求1所述的一種鋁合金表面改性處理方法，其特征在于：所述改性植物油是在植物油中添加由白炭黑、聚乙二醇、三聚氰胺組成的試劑，并置于常溫下攪拌均勻后，經微波反應10-20min，微波反應溫度為30-40℃。

5.根據權利要求1所述的一種鋁合金表面改性處理方法，其特征在于：所述堿金屬氧化物為氧化鋇、氧化鋅、氧化鎂、鐵氧化合物中的任意一種或幾種混合物。

6.根據權利要求1所述的一種鋁合金表面改性處理方法，其特征在于：所述基層由以下組分按重量百分比組成：20-23％氧化鎂、3-4％氧化鋇、11-13％氧化鋅、15-16％鐵氧化合物、氧化硼12-14％，余量為二氧化硅。

7.根據權利要求1所述的一種鋁合金表面改性處理方法，其特征在于：所述耐熱層由以下組分按重量份配比組成：甲基三甲氧基硅烷3-9份、鈦酸烷基酯1-5份、硅烷偶聯劑25-28份，PE酯12-17份，硼酸鋅1-5份、硬脂酸2-7份、粉煤灰10-25份。

8.根據權利要求1所述的一種鋁合金表面改性處理方法，其特征在于：所述面層由以下組分按重量百分比組成：12-18％氧化鋁、7-8％氧化鎂、15-16％鐵氧化合物、氧化硼12-14％，余量為二氧化硅。

9.根據權利要求1所述的一種鋁合金表面改性處理方法，其特征在于：所述霧化氣體為氬氣。

10.根據權利要求1所述的一種鋁合金表面改性處理方法，其特征在于：所述植物油與所述由白炭黑、聚乙二醇、三聚氰胺組成的試劑的質量用量比為1：(1.8-2.3)。