1.本申请涉及铝合金领域，更具体地说，它涉及一种铝材及其制备方法。
背景技术：
2.铝材是由铝和其它合金元素制造的制品，主要金属元素是铝，再加上一些合金元素，能提高铝材的性能。铝材主要有建筑使用铝材、电气机器使用铝材，突出机器用、包卸容器用铝材等，其中建筑使用铝材应用最为广泛。
3.如专利公开号为cn103182807a的中国发明专利，公开了一种光触媒铝材，包括铝基质层、在铝基质层上的氧化铝层、在氧化铝层上的纳米级光触媒层和在纳米级光触媒层上的封孔层，其中纳米级光触媒层与封孔层结合成一体。
4.应用于建筑的铝材需要在空气中长时间暴露，其表面易发生腐蚀，影响建筑整体的结构强度，缩短了建筑的使用寿命，有待改进。
技术实现要素：
5.为了改善铝材耐腐蚀性能不足的问题，本申请提供一种铝材及其制备方法。
6.本申请提供的一种铝材及其制备方法采用如下的技术方案：第一方面，本申请提供一种铝材的制备方法，采用如下的技术方案：一种铝材的制备方法，包括以下步骤：s1.切料：将铝块切割成需要的坯料；s2.除油：将坯料浸泡于有机溶剂中，再用碱性溶液冲洗，吹风干燥；s3.抛丸：将弹丸在0.2
‑
0.4mpa压缩空气的作用下抛向坯料表面；s4.共渗：将坯料置于共渗炉中并固定，坯料与坯料之间相互平行并间隔开，倒入共渗剂，使坯料埋于共渗剂内，再密闭共渗炉，将共渗炉抽真空，控制炉膛转速为3
‑
5r/min，开始加热并保温，冷却至室温，制得多元合金共渗铝材；s5.检测：将多元合金共渗铝材出炉并进行防腐测试，包括厚度测试和锈点测试，检验不合格的多元合金共渗铝材再次置于共渗炉中进行共渗，至检验合格；s6.封闭：将检验合格的多元合金共渗铝材置于铬酸中进行钝化封闭，清洗，干燥，制得成品铝材。
7.通过采用上述技术方案，采用共渗的方法在铝块中引入其他金属元素，进而制得铝材，使得铝材外侧形成有防锈的渗层，在长期暴露于空气中的情况下不易发生腐蚀，延长了铝材的使用寿命，达到提高铝材防腐蚀性能的效果。
8.优选的，所述共渗剂包括如下重量份数的原料：15
‑
25份钛粉、10
‑
20份锌粉、5
‑
9份氮化钠、4
‑
6份氢化钙和0.4
‑
0.8份催化剂。
9.通过采用上述技术方案，钛粉和锌粉在高温下由表及里向铝块内部渗透，进而在铝块上形成有较为稳定的防腐蚀渗层，提高了制得的铝材的防腐蚀性能；氮化钠和氢化钙在高温和催化剂的催化下发生反应得到的产物在渗层的外侧形成一层隔离层，减少了外界
的空气和氧对隔离层下渗层的氧化腐蚀，提高了渗层的防腐蚀性能，同时，上述反应得到的产物与钛粉在高温下发生反应进而对钛粉进行补强，强化后的钛粉具有较好的结构强度，渗入铝块内后，使得渗层兼具良好的耐腐蚀性能和较好的结构强度，从而综合提高了制得的铝材的防腐蚀性能。
10.优选的，所述催化剂为氯化铁。
11.优选的，按重量份数计，所述原料还包括1
‑
2份3
‑
三羟甲基甲胺
‑2‑
羟基丙磺酸。
12.通过采用上述技术方案，氮化钠和氢化钙在高温和催化剂的催化下发生反应后产生了游离的钠，游离的钠与3
‑
三羟甲基甲胺
‑2‑
羟基丙磺酸发生络合生成了稳定的络合物，减少了游离的钠与外界的氧和水发生反应进而破坏隔离层的情况，使得隔离层对外界的氧和水分的隔离效果更加稳定，从而间接提升了制得的铝材的防腐蚀性能。
13.优选的，按重量份数计，所述原料还包括1
‑
2份1
‑
苯基环丙烷羧酸。
14.通过采用上述技术方案，游离的钠与3
‑
三羟甲基甲胺
‑2‑
羟基丙磺酸反应生成的络合物的分子结构上含有大量亲水基团，对水的吸附性较高，加入1
‑
苯基环丙烷羧酸后，1
‑
苯基环丙烷羧酸均匀分布于上述络合物之间，1
‑
苯基环丙烷羧酸分子结构上的亲水基团和上述络合物上的亲水基团之间的引力较大，使得1
‑
苯基环丙烷羧酸在上述络合物的表面定向排列，且1
‑
苯基环丙烷羧酸分子结构上的疏水基团朝外，从而达到拒水作用，减少了渗透隔离层的水分渗透渗层进而腐蚀铝块的情况，达到进一步提高制得的铝材的防腐蚀性能的效果。
15.优选的，所述s1中，所述铝块的纯度≥99.7%。
16.优选的，所述s2中，所述有机溶剂为松节油，浸泡时间为10
‑
20min，所述碱性溶液为5%碳酸钙溶液。
17.通过采用上述技术方案，铝块浸泡于有机溶剂中，使得铝块表面的油污溶解于有机溶剂内，再通过碱性溶液对铝块表面进行冲洗，能除去铝块表面残留的油污与有机溶剂的溶解混合物，减少了油污对后续铝块进行共渗时的影响，使得铝块共渗的效果更佳。
18.优选的，所述s3中，所述弹丸的直径在0.5
‑
2.0mm。
19.通过采用上述技术方案，采用该直径范围值的弹丸对铝块表面进行抛丸，降低了铝块表面的粗糙度，能除去铝块表面出现的一些锈点，提高了铝块的表面质量，有利于提升铝块后续共渗的效果。
20.优选的，所述s4中，控制共渗剂的装填量为70%
‑
80%，加热至800
‑
920℃并保温5
‑
7h。
21.通过采用上述技术方案，控制共渗剂的装填量，减少了共渗剂的装填量过多造成的浪费。
22.第二方面，本申请提供一种铝材，由上述制备方法制得。
23.综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请采用氮化钠和氢化钙，氮化钠和氢化钙在高温和催化剂的催化下发生反应得到的产物在渗层的外侧形成一层隔离层，提高了渗层的防腐蚀性能，同时，上述反应得到的产物能对钛粉进行补强，使得渗层兼具良好的耐腐蚀性能和较好的机构强度，从而综合提高了制得的铝材的防腐蚀性能。
24.2、本申请中优选采用3
‑
三羟甲基甲胺
‑2‑
羟基丙磺酸，游离的钠与3
‑
三羟甲基甲
胺
‑2‑
羟基丙磺酸发生络合生成了稳定的络合物，减少了游离的钠与外界的氧和水发生反应进而破坏隔离层的情况，使得隔离层对外界的氧和水分的隔离效果更加稳定，从而间接提升了制得的铝材的防腐蚀性能。
25.3、本申请的方法，采用共渗的方法在铝块中引入其他金属元素，进而制得铝材，使得铝材外侧形成有防锈的渗层，在长期暴露于空气中的情况下不易发生腐蚀，延长了铝材的使用寿命，达到提高铝材防腐蚀性能的效果。
具体实施方式
26.以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
27.钛粉购于上海润捷化学试剂有限公司；锌粉购于欧诚化工有限公司；铬酸购于上海昊化化工有限公司；3
‑
三羟甲基甲胺
‑2‑
羟基丙磺酸购于南京探求生物技术有限公司；1
‑
苯基环丙烷羧酸购于北京偶合科技有限公司。
28.以下实施方式中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
实施例
29.实施例1本申请公开了一种铝材的制备方法，包括以下步骤：s1.切料：将铝块切割成需要的坯料，铝块的纯度≥99.7%；s2.除油：将坯料置于有机溶剂中浸泡10min，再用碱性溶液冲洗，吹风干燥，其中，有机溶剂采用松节油，碱性溶液采用5%碳酸钙溶液；s3.抛丸：将直径在0.5
‑
2.0mm的弹丸在0.2mpa压缩空气的作用下抛向坯料表面；s4.共渗：将坯料置于共渗炉中并固定，坯料与坯料之间相互平行并间隔开，倒入共渗剂，控制共渗剂的装填量为70%，使坯料埋于共渗剂内，再密闭共渗炉，将共渗炉抽真空，控制炉膛转速为3r/min，开始加热，加热至800℃并保温5h，冷却至室温，制得多元合金共渗铝材，其中，共渗剂由如下原料混合制得：钛粉、锌粉、氮化钠、氢化钙和催化剂，催化剂采用氯化铁；s5.检测：将多元合金共渗铝材出炉并进行防腐测试，包括厚度测试和锈点测试，检验不合格的多元合金共渗铝材再次置于共渗炉中进行共渗，至检验合格；s6.封闭：将检验合格的多元合金共渗铝材置于铬酸中进行钝化封闭，清洗，干燥，制得成品铝材。
30.各组分含量如下表1
‑
1所示。
31.实施例2本申请公开了一种铝材的制备方法，包括以下步骤：s1.切料：将铝块切割成需要的坯料，铝块的纯度≥99.7%；s2.除油：将坯料置于有机溶剂中浸泡20min，再用碱性溶液冲洗，吹风干燥，其中，有机溶剂采用松节油，碱性溶液采用5%碳酸钙溶液；s3.抛丸：将直径在0.5
‑
2.0mm弹丸在0.4mpa压缩空气的作用下抛向坯料表面；s4.共渗：将坯料置于共渗炉中并固定，坯料与坯料之间相互平行并间隔开，倒入共渗剂，控制共渗剂的装填量为80%，使坯料埋于共渗剂内，再密闭共渗炉，将共渗炉抽真
空，控制炉膛转速为5r/min，开始加热，加热至920℃并保温7h，冷却至室温，制得多元合金共渗铝材，其中，共渗剂由如下原料混合制得：钛粉、锌粉、氮化钠、氢化钙和催化剂，催化剂采用氯化铁；s5.检测：将多元合金共渗铝材出炉并进行防腐测试，包括厚度测试和锈点测试，检验不合格的多元合金共渗铝材再次置于共渗炉中进行共渗，至检验合格；s6.封闭：将检验合格的多元合金共渗铝材置于铬酸中进行钝化封闭，清洗，干燥，制得成品铝材。
32.各组分含量如下表1
‑
1所示。
33.实施例3本申请公开了一种铝材的制备方法，包括以下步骤：s1.切料：将铝块切割成需要的坯料，铝块的纯度≥99.7%；s2.除油：将坯料置于有机溶剂中浸泡15min，再用碱性溶液冲洗，吹风干燥，其中，有机溶剂采用松节油，碱性溶液采用5%碳酸钙溶液；s3.抛丸：将直径在0.5
‑
2.0mm弹丸在0.3mpa压缩空气的作用下抛向坯料表面；s4.共渗：将坯料置于共渗炉中并固定，坯料与坯料之间相互平行并间隔开，倒入共渗剂，控制共渗剂的装填量为75%，使坯料埋于共渗剂内，再密闭共渗炉，将共渗炉抽真空，控制炉膛转速为4r/min，开始加热，加热至860℃并保温6h，冷却至室温，制得多元合金共渗铝材，其中，共渗剂由如下原料混合制得：钛粉、锌粉、氮化钠、氢化钙和催化剂，催化剂采用氯化铁；s5.检测：将多元合金共渗铝材出炉并进行防腐测试，包括厚度测试和锈点测试，检验不合格的多元合金共渗铝材再次置于共渗炉中进行共渗，至检验合格；s6.封闭：将检验合格的多元合金共渗铝材置于铬酸中进行钝化封闭，清洗，干燥，制得成品铝材。
34.各组分含量如下表1
‑
1所示。
35.实施例4与实施例1的区别在于，共渗剂的原料中加入3
‑
三羟甲基甲胺
‑2‑
羟基丙磺酸，各组分含量如下表1
‑
1所示。
36.实施例5与实施例4的区别在于，共渗剂的原料中加入1
‑
苯基环丙烷羧酸，各组分含量如下表1
‑
1所示。
37.实施例6与实施例5的区别在于，共渗剂的原料中各组分的含量不同，各组分含量如下表1
‑
1所示。
38.实施例7与实施例5的区别在于，共渗剂的原料中各组分的含量不同，各组分含量如下表1
‑
1所示。
39.实施例8与实施例1的区别在于，催化剂采用氧化锆，各组分含量如下表1
‑
2所示。
40.实施例9
与实施例1的区别在于，有机溶剂采用乙醇，各组分含量如下表1
‑
2所示。
41.实施例10与实施例1的区别在于，碱性溶液采用5%氢氧化钠溶液，各组分含量如下表1
‑
2所示。
42.实施例11与实施例1的区别在于，将氮化钠替换为氯化钠，各组分含量如下表1
‑
2所示。
43.实施例12与实施例1的区别在于，将氢化钙替换为氢化钾，各组分含量如下表1
‑
2所示。
44.实施例13与实施例1的区别在于，不添加钛粉、氮化钠和氢化钙，各组分含量如下表1
‑
2所示。
45.实施例14与实施例13的区别在于，加入氮化钠和氢化钙，各组分含量如下表1
‑
2所示。
46.实施例15与实施例13的区别在于，加入钛粉，各组分含量如下表1
‑
2所示。
47.实施例16与实施例4的区别在于，将3
‑
三羟甲基甲胺
‑2‑
羟基丙磺酸替换为1
‑
丙磺酸，各组分含量如下表1
‑
2所示。
48.实施例17与实施例5的区别在于，将1
‑
苯基环丙烷羧酸替换为正辛烷，各组分含量如下表1
‑
2所示。
49.对比例对比例1与实施例1的区别在于，以未经本申请的制备方法处理的铝块作为空白对照组。
50.表1
‑
1 组分含量表 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7实施例8实施例9钛粉152520151525201515锌粉102015101020151010氮化钠/氯化钠597559755氢化钙/氢化钾465446544催化剂0.40.80.60.40.40.80.60.40.43
‑
三羟甲基甲胺
‑2‑
羟基丙磺酸/1
‑
丙磺酸///1122//1
‑
苯基环丙烷羧酸/正辛烷////122//
表1
‑
2 组分含量表 实施例10实施例11实施例12实施例13实施例14实施例15实施例16实施例17钛粉151515//151515锌粉1010101010101010氮化钠/氯化钠555/5/55氢化钙/氢化钾444/4/44催化剂0.40.40.40.40.40.40.40.43
‑
三羟甲基甲胺
‑2‑
羟基丙磺酸/1
‑
丙磺酸//////111
‑
苯基环丙烷羧酸/正辛烷///////1
性能检测试验
根据本申请实施例1
‑
17的制备方法分别制得90mm
×
90mm
×
90mm的铝材试件，并将对比例1的铝块切削成90mm
×
90mm
×
90mm的铝材试件。
51.测定试件的耐盐蚀性，在玻璃水槽中加入5%氯化钠溶液，调节溶液温度为40
±
2℃，将铝材试件放入水槽内，使每块铝材试件长度的2/3浸泡于5%氯化钠溶液内，通过目视观察试件表面第一次出现锈点的时间并记录，测试结果如下表2所示。
52.测定试件的耐盐雾性，对盐雾试验箱进行调试，调节喷雾室的温度为35
±
2℃，将铝材试件放置于喷雾箱内，铝材试件的被试表面朝上，与垂线的夹角为20
°±5°
，关闭喷雾室顶盖，开启试验溶液贮罐阀，使溶液流至贮槽，进行试验。4天后，将铝材试件取出，用清洁的水冲洗铝材试件上残留的试验溶剂，检查试板表面的破坏现象，采用100分制，100分最好，分数越低破坏程度越严重，耐盐雾性越差，测试结果如下表2所示。
53.耐盐蚀性、耐盐雾性越好，铝材试件的耐腐蚀性越佳。
54.表2各实施例和对比例的测试结果表 耐盐蚀性/h耐盐雾性实施例129.981实施例235.688实施例332.385实施例433.587实施例537.792实施例641.298实施例739.895实施例827.480实施例927.178实施例1028.379实施例1125.769实施例1226.472实施例1320.259实施例1423.166实施例1524.672实施例1630.583实施例1734.088对比例122.452综上所述，可以得出以下结论：1.结合实施例1、11
‑
15和对比例1并结合表2可以看出，氮化钠和氢化钙的共同添加能提高铝材的耐腐蚀性能，其原因可能是：氮化钠和氢化钙在高温和催化剂的催化下发生反应得到的产物在渗层的外侧形成一层隔离层，减少了外界的空气和氧对隔离层下渗层的氧化腐蚀，提高了渗层的防腐蚀性能，同时，上述反应得到的产物对钛粉进行补强，综合提高了制得的铝材的防腐蚀性能。
55.2.结合实施例1、4、16并结合表2可以看出，3
‑
三羟甲基甲胺
‑2‑
羟基丙磺酸的加入提高了铝材的耐腐蚀性能，其原因可能是：氮化钠和氢化钙反应后产生了游离的钠，3
‑
三羟
甲基甲胺
‑2‑
羟基丙磺酸与游离的钠发生络合生成了稳定的络合物，减少了游离的钠与外界的氧和水发生反应进而破坏隔离层的情况，从而间接提升了制得的铝材的防腐蚀性能。
56.3.结合实施例1、5、17并结合表2可以看出，加入1
‑
苯基环丙烷羧酸后有利于提高铝材的耐腐蚀性能，其原因可能是：游离的钠与3
‑
三羟甲基甲胺
‑2‑
羟基丙磺酸反应生成的络合物的分子结构上含有大量亲水基团，1
‑
苯基环丙烷羧酸分子结构上的亲水基团和上述络合物上的亲水基团之间的引力较大，使得1
‑
苯基环丙烷羧酸在上述络合物的表面定向排列，且1
‑
苯基环丙烷羧酸分子结构上的疏水基团朝外，从而达到拒水作用，减少了渗透隔离层的水分继续渗透渗层进而腐蚀铝块的情况，达到进一步提高制得的铝材的防腐蚀性能的效果。
57.本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。