本发明涉及一种铝制品，属于合金材料技术领域。
背景技术：
铝制品是指以铝为基础，加入一定量的镁、硅等添加元素并控制杂质元素含量而组成的合金体系。铝合金兼具高强度、高硬度和重量轻的有点，适合用作结构材料。除了铝合金添加元素会影响性能外，铝合金的加工工艺同样会造成影响，而传统的合金采用压铸成型，机加工车削等工艺，缺点是由于压铸件的公差精度很难达到技术要求，须机加工来保证产品的尺寸；而粉末冶金工艺虽然可以一步成型，但是对粉末、模具的要求较高。而且，传统的铝合金的硬度、强度、耐候性等也差强人意。
如中国专利申请文件(公开号：103667832a)针对传统合金硬度低，不耐磨等缺点，公开了一种铝合金管材，然而该专利铝合金的材质与工艺均是较为常规的，在合金性能的提升上较为有限。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明提供一种同时兼具高强度和优异的耐腐蚀性能的铝制品。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种铝制品，所述的铝制品表面设有sic复合膜层，sic复合膜层是由sic粉末与粘结剂按照质量百分比75-95％和5-25％混合，再喷涂至铝制品表面，待半凝固时，再喷涂表面活性剂，自然凝固形成。
本发明在碳化硅粉末利用粘结剂进行表面粘结的同时，将表面活性剂喷涂于碳化硅粉末表层，从而形成二氧化硅薄膜，薄膜可以轻松阻断光、气体等对碳化硅表面结构的侵蚀。
在上述铝制品中，所述的sic复合膜层的厚度为5-10μm。
在上述铝制品中，所述的粘结剂为聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种。
本发明中的铝制品的组成材料及其质量百分比如下：c：0.18-0.25％，cu：0.08-0.15％，mg：0.15-0.32％，si：0.15-0.25％，cr：0.05-0.15％，剑麻纤维素微晶：0.10-0.22％，糠醇缩水甘油醚：0.08-0.15％，表面活性剂：0.22-0.42％，余量为al。
本发明铝制品采用密度低、强度高、可塑性好的铝合金制得，能够保证该连接杆在整体设计、结构性能上保持稳定。本发明铝制品材料中含有c、cu、mg、si、cr等金属元素，铝元素熔点很高，熔解速度很慢，加入这些金属能与铝制成中间合金，再以中间合金的形式把元素引入到铝熔体，这样就避免了为加快熔解速度而增加温度带来的能源浪费，同时可以避免由于某些元素氧化而带入杂质，并能使其在较低的熔炼温度下实现高的吸收率和稳定性，有利于提高铝合金铸锭的质量同时降低能耗和成本。且本发明铝制品中加入0.10-0.22％剑麻纤维素微晶、0.08-0.15％糠醇缩水甘油醚以及0.22-0.42％的表面活性剂，通过各组分之间产生的协同作用，进一步提高铝制品的力学性能和耐腐蚀性能。其中，本发明铝制品材料中含有与sic复合膜层表面喷涂的相同的表面活性剂，两者可以里外呼应，虽然表面处理时喷涂的表面活性剂大多落在混剂表层，但依然有少量会渗入直接与铝制品表面接触，此时，相同的表面活性剂能完全互溶，这就促进膜层与铝制品铝合金的结合强度，结合强度比使用其他表面活性剂高10-20％。而剑麻纤维素微晶是由剑麻纤维经稀酸水解和一系列处理得到的一种极限聚合度产物，具有低聚合度和大比表面积的性质，极好的流动性，作为增强材料，纤维素微晶还具有高模量、低密度、耐热性好、与聚合物基体相容性较好等优点。正是因为剑麻纤维素微晶具有高强度、高模量和一定的长径比，与铝合金原位聚合提高了其在糠醇缩水甘油醚中的分散性，同时剑麻纤维素微晶表面的羟基与糠醇缩水甘油醚发生酯化反应，减少亲水性的醇羟基，降低了剑麻纤维素微晶的极性，增加了复合材料的界面相容性，当受到载荷作用时，剑麻纤维素微晶与糠醇缩水甘油醚的化学键结合与物理网络的双重作用，使得复合材料的强度得到增强。
作为优选，所述糠醇缩水甘油醚的粘度为22-27mpa.s。糠醇缩水甘油醚通过π-π作用吸附于剑麻纤维素微晶表面，克服了剑麻纤维素微晶在聚合物基体中易团聚的现象，使剑麻纤维素微晶能够在环氧基体中进行良好的分散。另外，作为环氧单体，糠醇缩水甘油醚与剑麻纤维素微晶的结合性能较好,当初始裂纹扩展经过糠醇缩水甘油醚处时受到阻碍并发生了部分偏转，有利于吸收大量的断裂能，当糠醇缩水甘油醚的含量较高时，糠醇缩水甘油醚材料的弯曲断面可见明显的团聚现象而糠醇缩水甘油醚的团聚体周围易产生应力集中，使铝合金基体产生缺陷，导致其力学性能下降。因此本发明采用上述组分的糠醇缩水甘油醚。
在上述铝制品中，喷涂的表面活性剂和铝制品材料中的表面活性剂均为十二烷基三甲基氯化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂醇硫酸钠中的一种或多种。
在上述铝制品中，喷涂表面活性剂的用量占sic复合膜层总质量的1-5％。即喷涂表面活性剂的用量是sic粉末与粘结剂两者质量之和的1-5％。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明的铝制品表面设有sic复合膜层，膜层表面还特别喷涂有表面活性剂，形成二氧化硅薄膜，进而形成复合膜层，提升了合金对环境的抗性。
2、本发明铝制品的原料中也含有表面活性剂，与sic复合膜层表面喷涂的表面活性剂，两者可以里外呼应，逐渐演变为饱和固溶体，并辅助合金添加元素与al的契合程度。
3、本发明铝制品中加入剑麻纤维素微晶、糠醇缩水甘油醚以及表面活性剂，通过各组分之间产生的协同作用，进一步提高铝制品的力学性能和耐腐蚀性能。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
一种铝制品，其材料组成及其质量百分比为：c0.22％，cu0.12％，mg0.25％，si0.2％，cr0.1％，剑麻纤维素微晶0.16％，粘度为24mpa.s的糠醇缩水甘油醚0.12％，表面活性剂0.3％，余量为al；将材料通过差压铸造工艺制成所需要的铝制品；将sic粉末与粘结剂聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯分别按照质量百分比85％、10％和5％混合，再喷涂至铝制品表面，待半凝固时，再喷涂占sic复合膜层总质量3％的表面活性剂，自然凝固，在铝制品表面形成厚度为7μm的sic复合膜层，其中，喷涂的表面活性剂和铝制品材料中的表面活性剂均为十二烷基三甲基氯化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠按质量比1:1混合而成的混合表面活性剂。
实施例2
一种铝制品，其材料组成及其质量百分比为：c0.24％，cu0.1％，mg0.28％，si0.18％，cr0.12％，剑麻纤维素微晶0.12％，粘度为26mpa.s的糠醇缩水甘油醚0.1％，表面活性剂0.38％，余量为al；将材料通过差压铸造工艺制成所需要的铝制品；将sic粉末与粘结剂聚甲基丙烯酸甲酯按照质量百分比90％和10％混合，再喷涂至铝制品表面，待半凝固时，再喷涂占sic复合膜层总质量2％的表面活性剂，自然凝固，在铝制品表面形成厚度为8μm的sic复合膜层。其中，喷涂的表面活性剂和铝制品材料中的表面活性剂均为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
实施例3
一种铝制品，其材料组成及其质量百分比为：c0.2％，cu0.12％，mg0.18％，si0.24％，cr0.08％，剑麻纤维素微晶0.2％，粘度为23mpa.s的糠醇缩水甘油醚0.14％，表面活性剂0.25％，余量为al；将材料通过差压铸造工艺制成所需要的铝制品；将sic粉末与粘结剂聚乙烯醇按照质量百分比80％和20％混合，再喷涂至铝制品表面，待半凝固时，再喷涂占sic复合膜层总质量4％的表面活性剂，自然凝固，在铝制品表面形成厚度为6μm的sic复合膜层。其中，喷涂的表面活性剂和铝制品材料中的表面活性剂均为月桂醇硫酸钠。
实施例4
一种铝制品，其材料组成及其质量百分比为：c0.25％，cu0.08％，mg0.32％，si0.15％，cr0.15％，剑麻纤维素微晶0.10％，粘度为27mpa.s的糠醇缩水甘油醚0.15％，表面活性剂0.22％，余量为al；将材料通过差压铸造工艺制成所需要的铝制品；将sic粉末与粘结剂聚甲基丙烯酸甲酯按照质量百分比95％和5％混合，再喷涂至铝制品表面，待半凝固时，再喷涂占sic复合膜层总质量1％的表面活性剂，自然凝固，在铝制品表面形成厚度为5μm的sic复合膜层。其中，喷涂的表面活性剂和铝制品材料中的表面活性剂均为十二烷基三甲基氯化铵。
实施例5
一种铝制品，其材料组成及其质量百分比为：c0.18％，cu0.15％，mg0.15％，si0.25％，cr0.05％，剑麻纤维素微晶0.22％，粘度为22mpa.s的糠醇缩水甘油醚0.08％，表面活性剂0.42％，余量为al；将材料通过差压铸造工艺制成所需要的铝制品；将sic粉末与粘结剂聚乙烯醇按照质量百分比75％和25％混合，再喷涂至铝制品表面，待半凝固时，再喷涂占sic复合膜层总质量5％的表面活性剂，自然凝固，在铝制品表面形成厚度为10μm的sic复合膜层。其中，喷涂的表面活性剂和铝制品材料中的表面活性剂均为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，对比例1的铝制品表面不设有sic复合膜层。
对比例2
与实施例1的区别仅在于，对比例2喷涂sic复合膜层后不再喷涂表面活性剂。
对比例3
与实施例1的区别仅在于，对比例3铝制品材料中不含表面活性剂。
对比例4
与实施例1的区别仅在于，对比例4表面喷涂的表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵，铝制品材料中的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，即喷涂的表面活性剂和铝制品材料中的表面活性剂不同。
对比例5
与实施例1的区别仅在于，对比例5铝制品材料中不含有剑麻纤维素微晶。
对比例6
与实施例1的区别仅在于，对比例5铝制品材料中不含有糠醇缩水甘油醚。
将实施例1-5及对比例1-6的铝制品进行测试，测试其强度、韧性、耐腐蚀性和硬度，结果如表1所示：
强度的测试标准gb/t15115，韧性的测试标准astmb645-2007，耐蚀性中分别为常温下用ph5-6酸喷雾处理，每日喷雾处理2h，测其表面出现锈迹的时间以及常温下用含0.9％氯化钠溶液喷雾处理，每日喷雾处理2h，测其表面出现锈迹的时间。
表1：实施例1-5及对比例1-6中产品的性能
综上所述，本发明铝制品通过在表面设置sic复合膜层，膜层表面还特别喷涂有表面活性剂，铝制品的原料中也含有表面活性剂，两者可以里外呼应，完全互溶，促进膜层与铝制品铝合金的结合强度；再者，本发明铝制品中加入剑麻纤维素微晶、糠醇缩水甘油醚以及表面活性剂，通过各组分之间产生的协同作用，进一步提高铝制品的力学性能和耐腐蚀性能。
从中可以看出，表面活性剂对于性能也会造成影响，而耐腐蚀性数据为产品表面开始出现锈蚀的时间。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。