本发明涉及铍铝合金领域，特别涉及一种铍铝合金及其制备方法。
背景技术：
铍铝合金具有质量轻、比强度高、比刚度高、热稳定好、高韧性、抗腐蚀等特点，结合了铍的低密度与铝的易加工性等许多优良特性，在航天、航空、计算机制造、汽车领域及高精、高速度电焊机器制造工业中有广阔的应用前景，已成为一种越来越重要的新型材料，由于合金中铝相固有的特性，铍铝合金存在耐磨性、硬度和耐蚀性不足的制约，限制了铍铝合金的应用，特别是铍铝合金作为光学结构件使用时，耐腐蚀和消光功能是其必备需求。
现有有为了延长铍铝合金的使用寿命，而对铍铝合金进行表面处理，例如专利cn104233429a公开了一种铍铝合金阳极氧化方法，包括如下步骤：(1)将铍铝合金进行抛光；(2)将挂具上的旧氧化膜去除，与夹具夹好并接触良好；(3)用naoh20g/l碱洗，除油温度为80℃～85℃，时间为5s～10s；(4)先用流动热水水洗，再用流动冷水洗；(5)室温下出光,时间为3s～5s；(6)去离子水洗0.5min～2min；(7)阳极氧化：铬酐130g/l，硼酸7g/l,温度5℃～15℃，时间为90min，电流密度为10～60a/dm2；(8)流动冷水洗0.5min～2min；(9)热水封闭或重铬酸盐封闭，提高氧化膜耐蚀性；(10)流动冷水洗0.5min～2min；(11)高压空气吹干后拆除夹具；之后喷涂漆；(12)在70℃～80℃的温度下烘干24h，通过对铍铝合金进行氧化，可以得到有较好绝缘性的氧化膜层，有效延长了铍铝合金的使用寿命，但其仍没满足现有光学结构件的要求，且不具有消光功能。
技术实现要素：
本发明旨在克服现有制备的铍铝合金没满足现有光学结构件的要求，且不具有消光功能的技术问题，提供一种耐腐蚀性更强和具有消光功能的铍铝合金及其制备方法，该方法简单易实现，且制得的有色阳极氧化膜均匀连续，无局部未成膜的现象，无脱落，无局部发粉、褪色等现象，颜色均匀稳定，具有较高的应用价值。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种铍铝合金，该铍铝合金包括铍铝合金基体及位于铍铝合金基体表面的有色阳极氧化膜。
一些实施例中，该有色阳极氧化膜为黑色阳极氧化膜。
一些实施例中，有色阳极氧化膜的厚度为5μm-15μm。
同时本发明还提供上述铍铝合金的制备方法，其步骤包括：将需处理的铍铝合金前体经s1，碱洗；s2，酸洗；s3，酸侵蚀；s4，阳极氧化；s5，热水洗；s6，染色；s7，封闭得所述铍铝合金。
一些实施例中，步骤s1之前还包括将需处理的铍铝合金前体装挂，装挂所用器具为铝合金器件。
一些实施例中，步骤s2中酸洗所用酸为硫酸和铬酐的混合酸，所述硫酸和铬酐的质量比为2∶1。
一些实施例中，步骤s3中酸侵蚀所用酸侵蚀液为硝酸和氢氟酸的混合酸；所述硝酸的浓度为35wt％-40wt％，所述氢氟酸的浓度为10ml/l。
一些实施例中，步骤s6中染色所用染料为黑色染料。
一些实施例中，步骤s7中封闭所用封闭液包括硫酸镍、醋酸钠和十二烷基硫酸钠。
一些实施例中，步骤s1的碱洗包括将需处理的铍铝合金前体浸入碱洗液中清洗，清洗的时间为10-20秒，温度为60-70℃。
一些实施例中，步骤s1中碱洗所用碱洗液包括碳酸钠、磷酸钠和氢氧化钠，所述碳酸钠、磷酸钠和氢氧化钠的质量比为3∶2∶3。
一些实施例中，步骤s2的酸洗包括将步骤s1所得铍铝合金浸入酸中清洗，清洗的时间为5-8秒，温度为22-27℃。
一些实施例中，步骤s3的酸侵蚀包括将步骤s2所得铍铝合金浸入酸侵蚀液中，浸入的时间为3-5秒，温度22-27℃。
一些实施例中，步骤s4的阳极氧化包括将步骤s3所得铍铝合金进行阳极氧化，阳极氧化的时间为45-60分钟，温度25-30℃。
一些实施例中，步骤s4中阳极氧化所用电解质包括铬酐、硼酸和柠檬酸；所述阳极氧化的电流密度为2.0-2.5a/dm2。
一些实施例中，步骤s5的热水洗包括将步骤s4所得铍铝合金用热水清洗，清洗的时间为1-2分钟，热水的温度为60℃。
一些实施例中，步骤s6的染色包括将步骤s5所得铍铝合金浸入染料中，浸入的时间为10-15分钟，温度为25-30℃。
一些实施例中，步骤s7的封闭包括将步骤s6所得铍铝合金浸入封闭液中，浸入的时间为20-25分钟，温度为70-80℃。
一些实施例中，步骤s7之后还包括烘干。
现有技术虽有公开对一般的铝合金例如铝硅合金的着色，但并未公开对铍铝合金的着色，例如cn201310146647.0公开了一种铝硅合金阳极氧化着色生产工艺，先对铝硅合金工件进行物理表面处理，再对其进行阳极氧化，阳极氧化槽液成份含有浓度5-25g/l的磷酸铝盐和浓度2-10g/l的纳米tio2粉体，然后将铝硅合金工件放置在染料中着色，再对其表面封孔，最后将铝硅合金工件干燥.但其并不适用于铍铝合金的阳极氧化着色。
本发明的有益效果在于：
本发明制备的铍铝合金耐腐蚀性更强且具有较好的消光功能，通过本发明的方法在铍铝合金表面形成有色阳极氧化膜，获得的有色阳极氧化膜均匀连续，无局部未成膜的现象，无脱落，无局部发粉、褪色等现象，颜色均匀稳定，经紫外线照射实验，耐晒度可达7-8级，经硝酸预浸后，于磷-铬酸溶液中长时间浸泡，无明显腐蚀现象，更适用于光学结构件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
本发明提供了一种铍铝合金，该铍铝合金包括铍铝合金基体及位于铍铝合金基体表面的有色阳极氧化膜，耐腐蚀性更强且具有较好的消光功能，更适用于光学结构件。
一些实施例中，该有色阳极氧化膜为黑色阳极氧化膜，具有较好的消光功能。
一些实施例中，有色阳极氧化膜的厚度为5μm-15μm，具体可以为8μm-12μm。
同时本发明还提供上述铍铝合金的制备方法，其步骤包括：将需处理的铍铝合金前体经s1，碱洗；s2，酸洗；s3，酸侵蚀；s4，阳极氧化；s5，热水洗；s6，染色；s7，封闭得所述铍铝合金。
本发明通过先碱洗、再酸洗、最后再酸侵蚀、然后再阳极氧化、染色能够很好的对铍铝合金进行着色，同时制备的铍铝合金耐腐蚀性更强且具有较好的消光功能，形成的有色阳极氧化膜均匀连续，无局部未成膜的现象，无脱落，无局部发粉、褪色等现象，颜色均匀稳定，经紫外线照射实验，耐晒度可达7-8级，经硝酸预浸后，于磷-铬酸溶液中长时间浸泡，无明显腐蚀现象，更适用于光学结构件。
一些实施例中，步骤s1之前还包括将需处理的铍铝合金前体装挂，装挂所用器具为铝合金器件。装挂的步骤本发明没有限制，可以为常规步骤，在此不再赘述，装挂所用器具一般为挂具、挂钩等，本发明优选装挂所用器具的材质为铝合金，铝合金能与铍铝合金紧密接触，保证良好的导电率。
一些实施例中，步骤s1的碱洗包括将需处理的铍铝合金前体浸入碱洗液中清洗，清洗的时间为10-20秒，温度为60-70℃。清洗后一般用水清洗，例如用常温去离子水清洗20-30秒。优选，步骤s1中碱洗所用碱洗液包括碳酸钠、磷酸钠和氢氧化钠，所述碳酸钠、磷酸钠和氢氧化钠的质量比为3∶2∶3，具体可以为碳酸钠30g/l、磷酸钠20g/l、氢氧化钠30g/l。
一些实施例中，步骤s2的酸洗包括将步骤s1所得铍铝合金浸入酸中清洗，清洗的时间为5-8秒，温度为22-27℃。清洗后一般用水清洗，例如用常温去离子水清洗20-30秒。优选，步骤s2中酸洗所用酸为硫酸和铬酐的混合酸，所述硫酸和铬酐的质量比为2∶1，具体可以为硫酸100g/l、铬酐50g/l。
一些实施例中，步骤s3的酸侵蚀包括将步骤s2所得铍铝合金浸入酸侵蚀液中，浸入的时间为3-5秒，温度22-27℃。浸入后一般用水清洗，例如用常温去离子水清洗20-30秒。优选，步骤s3中酸侵蚀所用酸侵蚀液为硝酸和氢氟酸；所述硝酸的浓度为35wt％-40wt％，所述氢氟酸的浓度为10ml/l。
一些实施例中，步骤s4的阳极氧化包括将步骤s3所得铍铝合金进行阳极氧化，阳极氧化的时间为45-60分钟，温度为25-30℃，阳极氧化的步骤本发明没有限制，例如0v、0a时将步骤s3所得铍铝合金浸入阳极氧化槽中，调节电流到已经预算好的实际工作所需值，时间45-60min。优选，步骤s4中阳极氧化所用电解质即阳极氧化槽中所用溶液包括铬酐、硼酸和柠檬酸。优选，阳极氧化的电流密度为2.0-2.5a/dm2。
一些实施例中，步骤s5的热水洗包括将步骤s4所得铍铝合金用热水清洗，清洗的时间为1-2分钟，热水的温度为60℃；具体可以为60℃。
一些实施例中，步骤s6的染色包括将步骤s5所得铍铝合金浸入染料中，浸入的时间为10-15分钟，温度为25-30℃；浸入后可以用温水例如60℃去离子水清洗20-30秒。优选，一些实施例中，步骤s6中染色所用染料为黑色染料。一些实施例中，步骤s7的封闭包括将步骤s6所得铍铝合金浸入封闭液中，浸入的时间为20-25分钟，温度为70-80℃。优选，步骤s7中封闭所用封闭液包括硫酸镍、醋酸钠和十二烷基硫酸钠。
一些实施例中，步骤s7之后还包括烘干。烘干本发明没有限制。
本发明制备的铍铝合金耐腐蚀性更强且具有较好的消光功能，通过本发明的方法在铍铝合金表面形成有色阳极氧化膜，获得的有色阳极氧化膜均匀连续，无局部未成膜的现象，无脱落，无局部发粉、褪色等现象，颜色均匀稳定，经紫外线照射实验，耐晒度可达7-8级，经硝酸预浸后，于磷-铬酸溶液中长时间浸泡，无明显腐蚀现象，更适用于光学结构件。
下面结合具体实施例对本发明做进一步详述。
实施例1
将需处理的铍铝合金前体浸入碱洗液中清洗，碱洗液包括30g/l的碳酸钠、20g/l磷酸钠和30g/l氢氧化钠，温度为60℃，清洗的时间为10秒，然后用去离子水清洗，之后浸入含100g/l硫酸和50g/l铬酐的混合酸溶液中，时间为5秒，然后用去离子水清洗，之后浸入酸侵蚀液中侵蚀3秒，酸侵蚀液为40wt％硝酸和10ml/l的氢氟酸的混合酸，随后用常温去离子水清洗，之后浸入阳极氧化槽中，阳极氧化槽中电解液包括铬酐、硼酸和柠檬酸，调节电流到2.5a/dm2，恒流氧化45min，随后用60℃热水清洗1min，将热水清洗后的铍铝合金浸入染色槽中10分钟，染色槽中染料为黑色染料，清洗后放入已加热完成的封闭液中20min，温度为80℃，封闭液包括硫酸镍、醋酸钠和十二烷基硫酸钠获得具有黑色阳极氧化膜的铍铝合金。
制得的铍铝合金表面膜层均匀连续，无局部未成膜的现象，无脱落，无局部发粉、褪色等现象，颜色均匀稳定，经紫外线照射实验，耐晒度可达7-8级，氧化膜厚度8μm，经硝酸预浸后，于磷-铬酸溶液中长时间浸泡，无明显腐蚀现象。
实施例2
将需处理的铍铝合金前体浸入碱洗液中清洗，碱洗液包括30g/l的碳酸钠、20g/l磷酸钠和30g/l氢氧化钠，温度为70℃，清洗的时间为20秒，然后用去离子水清洗，之后浸入含100g/l硫酸和50g/l铬酐的混合酸溶液中，时间为10秒，然后用去离子水清洗，之后浸入酸侵蚀液中侵蚀5秒，酸侵蚀液为40wt％硝酸和10ml/l的氢氟酸的混合酸，随后用常温去离子水清洗，之后浸入阳极氧化槽中，阳极氧化槽中电解液包括铬酐、硼酸和柠檬酸，调节电流到2.5a/dm2，恒流氧化60min，随后用60℃热水清洗2min，将热水清洗后的铍铝合金浸入染色槽中10分钟，染色槽中染料为黑色染料，清洗后放入已加热完成的封闭液中20min，温度为80℃，封闭液包括硫酸镍、醋酸钠和十二烷基硫酸钠获得具有黑色阳极氧化膜的铍铝合金。
制得的铍铝合金表面膜层均匀连续，无局部未成膜的现象，无脱落，无局部发粉、褪色等现象，颜色均匀稳定，经紫外线照射实验，耐晒度可达7-8级，氧化膜厚度12μm，经硝酸预浸后，于磷-铬酸溶液中长时间浸泡，无明显腐蚀现象。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。