一种铝合金表面处理剂和铝合金表面处理方法_2

文档序号:9392429阅读:来源:国知局
量增加,使膜层变得疏松,氧化膜的溶解作用加剧,氧化膜孔的锥度扩大,外层孔径增大;硫酸浓度低于200g/L时,所获氧化膜硬度较高,耐磨,且氧化膜生长较快,但氧化膜的光亮度较低,孔隙率也较低。
[0024]因此,为了生产出质量优良、孔隙率高的多孔铝合金基材,本方案的硫酸阳极氧化处理的工艺参数都是通过多次实践得出来的优选方案。
[0025]其中,所述步骤(3)的具体步骤为:在40°C?80°C的温度下使用所述的铝合金表面处理剂对经步骤(2)中硫酸阳极氧化处理后的铝合金基材表面进行Imin?1min的浸泡处理,得到的多孔铝合金表面具有10 μπι?100 μπι大小的微孔。
[0026]40°C?80°C的温度下更有利于本发明的铝合金表面处理剂的浸润与腐蚀,通过对腐蚀实践的控制,得到孔径大小较为合适的微孔,10 μπι?100 μπι大小的微孔与塑料的结合强度较高,孔隙率为15%?30%。
[0027]优选地,所述的铝合金基材可以为但不限于5系、6系或7系的铝合金。通过实践发现,本发明的铝合金表面处理剂对于5系、6系或7系的铝合金的腐蚀效果较好。
[0028]本发明的有益效果:本发明的一种铝合金表面处理剂的表面张力小,抗溶剂中颗粒物聚集沉降,浸润和腐蚀能力强,适用于对硫酸阳极氧化法产生的孔洞进行腐蚀,利用碱性金属盐有效抑制氢氧根离子快速过度消耗。并且提供了一种将硫酸阳极氧化法与化学腐蚀法结合的一种铝合金表面处理方法,结合两者的优点,提高铝合金表面的孔隙率和孔洞大小,铝合金与塑料的结合强度高,并且生成致密内阻挡氧化层,能够很好的保护作用。
[0029]另外,本发明的铝合金表面处理方法产生的多孔铝合金还具有以下特点:
1、孔隙率彡15%;
2、氧化铝膜层厚度为2?15μπι;
3、招合金表面微孔孔径大小为ΙΟμπι?100μπι。
[0030]
【具体实施方式】
[0031]结合以下实施例对本发明作进一步描述,这是本发明的较佳实施例。
[0032]实施例1
一种铝合金表面处理剂,包括以下重量份数的组份:
无机强碱弱酸盐300份
有机羧酸盐135份
非离子型表面活性剂40份溶剂1000份
其中,所述的有机羧酸盐包括60份重量份数聚羧酸盐和75份重量份数非聚羧酸的羧酸盐。
[0033]其中,所述无机强碱弱酸盐由碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾按重量份数比1:1:1的比例混合组成。
[0034]其中,所述聚羧酸盐由马来酸-丙烯酸共聚物钠盐、丙烯酸均聚物钠盐按重量份数比1:2的比例混合组成;所述的非聚羧酸的羧酸盐由乳酸钠、酒石酸钠、乙醇酸钠按重量份数比1:3:2的比例混合组成。
[0035]其中,所述的非离子型表面活性剂由吐温20与司盘20,按重量份数比2:1的比例混合组成。
[0036]其中,所述溶剂为水。
[0037]一种铝合金表面处理方法,包括如下步骤:
(1)对铝合金基材表面进行预处理;
(2)将步骤(I)预处理后的铝合金基材进行硫酸阳极氧化处理;
(3)使用如上所述的一种铝合金表面处理剂对步骤(2)硫酸阳极氧化处理后的铝合金基材表面进行扩孔处理。
[0038]其中,所述步骤(I)的预处理包括以下步骤:
A、脱脂:在45°C的温度条件下对铝合金基材进行脱脂处理270s后,水洗;
B、碱蚀:将经步骤A脱脂处理后的铝合金基材置于浓度为50g/L的氢氧化钠溶液中,浸泡温度为50°C,浸泡时间为20s ;
C、中和:将经步骤B碱蚀处理后的铝合金基材水洗后,置于室温下浓度为140g/L的硝酸溶液中进行浸泡,浸泡时间为20s,对铝合金基材进行水洗。
[0039]其中,所述步骤(2)的具体步骤为:将经过预处理的铝合金基材作为阳极放入190g/L的硫酸溶液中,在温度17.5°C,电压18.5V的条件下电解18min,铝合金基材表面产生10 μπι厚度的氧化铝膜层。
[0040]其中,所述步骤(3)的具体步骤为:在60°C的温度下使用如上所述的铝合金表面处理剂对经步骤(2)中硫酸阳极氧化处理后的铝合金基材表面进行5min的浸泡处理,得到的多孔铝合金表面具有75 μ m大小的微孔,孔隙率为24%。
[0041]其中,所述的铝合金基材为5系的铝合金。
[0042]实施例2
一种铝合金表面处理剂,包括以下重量份数的组份:
无机强碱弱酸盐400份
有机羧酸盐140份
非离子型表面活性剂35份溶剂1000份
其中,所述的有机羧酸盐包括55份重量份数聚羧酸盐和85份重量份数非聚羧酸的羧酸盐。
[0043]其中,所述无机强碱弱酸盐由碳酸氢钾、硫化钠、硫氢化钠按重量份数比2: 5:1的比例混合组成。
[0044]其中,所述聚羧酸盐为丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸共聚物钠盐;所述的非聚羧酸的羧酸盐由柠檬酸三钠、葡萄糖酸钠、氮川三乙酸钠按重量份数比3:2:1的比例混合组成。
[0045]其中,所述的非离子型表面活性剂由吐温40与司盘40按重量份数比1:4的比例混合组成。
[0046]其中,所述溶剂由水与甲醇按5:1的比例混合组成。
[0047]一种铝合金表面处理方法,包括如下步骤:
(1)对铝合金基材表面进行预处理;
(2)将步骤(I)预处理后的铝合金基材进行硫酸阳极氧化处理;
(3)使用如上所述的一种铝合金表面处理剂对步骤(2)硫酸阳极氧化处理后的铝合金基材表面进行扩孔处理。
[0048]其中,所述步骤(I)的预处理包括以下步骤:
A、脱脂:在40°C的温度条件下对铝合金基材进行脱脂处理200s后,水洗;
B、碱蚀:将经步骤A脱脂处理后的铝合金基材置于浓度为55g/L的氢氧化钠溶液中,浸泡温度为45°C,浸泡时间为30s ;
C、中和:将经步骤B碱蚀处理后的铝合金基材水洗后,置于室温下浓度为140g/L的硝酸溶液中进行浸泡,浸泡时间为30s,对铝合金基材进行水洗。
[0049]其中,所述步骤(2)的具体步骤为:将经过预处理的铝合金基材作为阳极放入190g/L的硫酸溶液中,在温度20°C,电压23V的条件下电解20min,铝合金基材表面产生12 μπι厚度的氧化铝膜层。
[0050]其中,所述步骤(3)的具体步骤为:在80°C的温度下使用如上所述的铝合金表面处理剂对经步骤(2)中硫酸阳极氧化处理后的铝合金基材表面进行1min的浸泡处理,得到的多孔铝合金表面具有93 μπι大小的微孔,孔隙率为26%。
[0051]其中,所述的铝合金基材为6系的铝合金。
[0052]实施例3
一种铝合金表面处理剂,包括以下重量份数的组份:
无机强碱弱酸盐200份
有机羧酸盐170份
非离子型表面活性剂25份溶剂1000份
其中,所述的有机羧酸盐包括70份重量份数聚羧酸盐和100份重量份数非聚羧酸的羧酸盐。
[0053]其中,所述无机强碱弱酸盐由硫化钾、硫氢化钾、亚硫酸钠按重量份数比5:1:1的比例混合组成。
[0054]其中,所述聚羧酸盐由丙烯酸均聚物钠盐、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸共聚物钠盐、马来酸-丙烯酸共聚物钾盐按重量份数比2:1:4的比例混合组成;所述的非聚羧酸的羧酸盐由乙二胺四乙酸钠、羟乙基乙二胺三乙酸钠、二乙三胺五乙酸钠按重量份数比1:1:2的比例混合组成。
[0055]其中,所述的非离子型表面活性剂由吐温60与司盘60按重量份数比3:1的比例混合组成。
[0056]其中,所述溶剂由水与乙醇按重量份数比2:1的比例混合组成。
[0057]一种铝合金表面处理方法,包括如下步骤:
(1)对铝合金基材表面进行预处理;
(2)将步骤(I)预处理后的铝合金基材进行硫酸阳极氧化处理;
(3)使用如上所述的一种铝合金表面处理剂对步骤(2)硫酸阳极氧化处理后的铝合金基材表面进行扩孔处理。
[0058]其中,所述步骤(I)的预处理包括以下步骤:
Α、脱脂:在40°C的温度条件下对铝合金基材进行脱脂处理360s后,水洗;
B、碱蚀:将经步骤A脱脂处理后的铝合金基材置于浓度为60g/L的氢氧化钠溶液中,浸泡温度为60°C,浸泡时间为1s ;
C、中和:将经步骤B
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