1.本发明涉及铝合金的表面处理技术，具体涉及一种铝合金的表面处理工艺。
背景技术：
2.在汽车、家庭电气化制品、产业设备等制造业领域，常常用到铝合金，而在铝合金的这种后加工过程中，常常需要将铝合金和树脂复合到一起，但是铝合金与树脂之间的结合难度高。
3.目前，主要通过对铝合金进行表面蚀孔处理，在铝合金表面得到具有一定凹凸结构的粗糙面，增加铝合金与树脂的结合强度。其中广泛使用的化学腐蚀法，它需要合理配置腐蚀液，且需合理控制腐蚀程度，存在反应过程难以控制，并且处理后的孔隙率普遍较低，铝合金与树脂之间的结合度低的问题。
技术实现要素：
4.本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种铝合金的表面处理工艺，该表面处理方法既能有效快速除去铝合金表面的氧化物，又能使铝合金表面形成微孔结构因而具有较好的粗糙度，进而与聚合材料粘结力好。
5.本发明的目的通过下述技术方案实现：一种铝合金的表面处理工艺，包括如下步骤：步骤a：将铝合金进行一次微蚀，一次微蚀所用的蚀刻液由盐酸5-15%、磷酸 1%-5%、三乙醇胺0.1-1% 、磷酸氢二铵1-3%、二甲基硅氧烷0.01-0.03%、余量水组成；步骤b：加入超声波条件，继续微蚀；步骤c：将超声波微蚀的铝合金进行清洗干燥；步骤d：将步骤c清洗干燥的铝合金进行二次微蚀，二次微蚀所用的蚀刻液包括硝酸1%-5%、乙二胺1-3%、2-溴-4-醛基噻唑0.1-1%、3-噻唑-2-甲酰氯0.5-1.0%、苯胺0.5-1.0%、余量水。
6.优选的，所述步骤a中一次微蚀的温度为15-30℃，时间为20-30min。
7.所述步骤b中超声波的频率控制在35-40khz，超声波处理时间为5-10min。
8.所述步骤b中超声之前向一次微蚀所用的蚀刻液里面添加占蚀刻液重量0.05-0.1%的乙酸十二烷基磺酸钠和占蚀刻液重量0.1-0.5%的单过硫酸氢钾。
9.在反应进行到一定的时间后，加入乙酸十二烷基磺酸钠降低该蚀刻液的表面张力，蚀刻液能够在金属表面均匀铺张，便于深入并腐蚀微孔级孔洞；当乙酸十二烷基磺酸钠降低表面张力后，单过硫酸氢钾在水溶液中分解出的活性原子态氧，对金属进一步起氧化或蚀刻作用，又由于单过硫酸氢钾分解活性氧的化学反应活性要和缓很多，，进而可使所形成的微孔结构缓和得再次扩大和加深。
10.优选的，所述步骤c中清洗为自来水清洗，干燥温度为20-30摄氏度。
11.优选的，所述步骤c中二次微蚀的温度为65-75℃，时间为8-12min。
12.优选的，步骤a中，铝合金进行一次微蚀前进行除油除脂。
13.一次微蚀所用的蚀刻液中无机酸用于还原或剥离金属表面的氧化物，磷酸氢二铵作为稳定剂，作用于抑制活性原子态氧之间结合成氧气外逸，从而保持溶液中原子态氧的一定浓度，保持溶液的蚀刻作用。二甲基硅氧烷可以减少泡沫的生成，防止生成的气泡附着在工件的表面影响蚀刻过程的进行。三乙醇胺可作为金属螯合剂阻止随着蚀刻液中a1
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的增加而产生的沉淀，延长溶液使用寿命，三乙醇胺同时还可以作为缓蚀剂，一次微蚀主要是提供一个稳定的微蚀环境，还原或剥离金属表面的氧化物，形成微孔结构。
14.一次微蚀过程中形成的微气泡在超声波的作用下振动，当频率达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，在气泡闭合的瞬间产生冲击波使气泡周围产生巨大压力及局部调温，进而可使所形成的微孔结构进一步扩大和加深。
15.二次微蚀过程中胺类和噻唑类缓蚀剂配合易于在金属表面形成一层阻挡膜，达到缓蚀刻效果，胺类和噻唑类缓蚀剂配合配合使用可以使缓蚀效果更为明显，利于控制在较高温度下蚀刻速度的控制；而且胺类化合物分子可吸附于铝合金表面形成的微孔结构中，当树脂与吸附于镁铝合金表面的胺系化合物分子相遇后发热，进而将要结晶固化的树脂的固化时间延迟，便于高分子链段潜入到具有微孔结构的铝合金表面，进而使塑料与铝合金牢固结合。
16.本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明提供的一种铝合金的表面处理工艺，通过一次微蚀提供一个稳定的蚀刻环境，还原或剥离金属表面的氧化物，形成微孔结构；通过超声使所形成的微孔结构进一步扩大和加深，通过二次微蚀可使高分子链段潜入到具有微孔结构的铝合金表面，进而使后续树脂可以与铝合金牢固结合。
17.具体实施方式：为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
18.实施例1一种铝合金的表面处理工艺，包括如下步骤：步骤a：将铝合金进行一次微蚀，一次微蚀所用的蚀刻液由盐酸5%、磷酸 5%、三乙醇胺0.1% 、磷酸氢二铵1%、二甲基硅氧烷0.01%、余量水组成；步骤b：加入超声波条件，继续微蚀；步骤c：将超声波微蚀的铝合金进行清洗干燥；步骤d：将步骤c清洗干燥的铝合金进行二次微蚀，二次微蚀所用的蚀刻液包括硝酸1%、乙二胺1%、2-溴-4-醛基噻唑0.1%、3-噻唑-2-甲酰氯0.5%、苯胺0.5%、余量水。
19.所述步骤a中一次微蚀的温度为15℃，时间为30min。
20.所述步骤b中超声之前向一次微蚀所用的蚀刻液里面添加占蚀刻液重量0.05%的乙酸十二烷基磺酸钠和占蚀刻液重量0.1%的单过硫酸氢钾。
21.所述步骤b中超声波的频率控制在35khz，超声波处理时间为5min。
22.所述步骤c中清洗为自来水清洗，干燥温度为20摄氏度。
23.所述步骤c中二次微蚀的温度为65℃，时间为12min。
24.步骤a中，铝合金进行一次微蚀前进行除油除脂。
25.实施例2
一种铝合金的表面处理工艺，包括如下步骤：步骤a：将铝合金进行一次微蚀，一次微蚀所用的蚀刻液由盐酸10%、磷酸 2%、三乙醇胺0.5% 、磷酸氢二铵1%、二甲基硅氧烷0.02%、余量水组成；步骤b：加入超声波条件，继续微蚀；步骤c：将超声波微蚀的铝合金进行清洗干燥；步骤d：将步骤c清洗干燥的铝合金进行二次微蚀，二次微蚀所用的蚀刻液包括硝酸3%、乙二胺2%、2-溴-4-醛基噻唑0.5%、3-噻唑-2-甲酰氯0.8%、苯胺0.8%、余量水。
26.所述步骤a中一次微蚀的温度为25℃，时间为25min。
27.所述步骤b中超声波的频率控制在35khz，超声波处理时间为8min。
28.所述步骤b中超声之前向一次微蚀所用的蚀刻液里面添加占蚀刻液重量0.08%的乙酸十二烷基磺酸钠和占蚀刻液重量0.3%的单过硫酸氢钾。
29.所述步骤c中清洗为自来水清洗，干燥温度为20-30摄氏度。
30.所述步骤c中二次微蚀的温度为70℃，时间为10min。
31.步骤a中，铝合金进行一次微蚀前进行除油除脂。
32.实施例3一种铝合金的表面处理工艺，包括如下步骤：步骤a：将铝合金进行一次微蚀，一次微蚀所用的蚀刻液由盐酸15%、磷酸5%、三乙醇胺1% 、磷酸氢二铵1%、二甲基硅氧烷0.03%、余量水组成；步骤b：加入超声波条件，继续微蚀；步骤c：将超声波微蚀的铝合金进行清洗干燥；步骤d：将步骤c清洗干燥的铝合金进行二次微蚀，二次微蚀所用的蚀刻液包括硝酸5%、乙二胺3%、2-溴-4-醛基噻唑1%、3-噻唑-2-甲酰氯1.0%、苯胺1.0%、余量水。
33.所述步骤a中一次微蚀的温度为30℃，时间为20min。
34.所述步骤b中超声波的频率控制在40khz，超声波处理时间为10min。
35.所述步骤b中超声之前向一次微蚀所用的蚀刻液里面添加占蚀刻液重量0.1%的乙酸十二烷基磺酸钠和占蚀刻液重量0.5%的单过硫酸氢钾。
36.所述步骤c中清洗为自来水清洗，干燥温度为30摄氏度。
37.所述步骤c中二次微蚀的温度为75℃，时间为8min。
38.步骤a中，铝合金进行一次微蚀前进行除油除脂。
39.对比例一种铝合金的表面处理工艺，包括如下步骤：步骤a：将铝合金进行一次微蚀，一次微蚀所用的蚀刻液由盐酸15%、磷酸5%、三乙醇胺1% 、磷酸氢二铵1%、二甲基硅氧烷0.03%、余量水组成；步骤b：加入超声波条件，继续微蚀；步骤c：将超声波微蚀的铝合金进行清洗干燥；步骤d：将步骤c清洗干燥的铝合金进行二次微蚀，二次微蚀所用的蚀刻液包括硝酸5%、乙二胺3%、2-溴-4-醛基噻唑1%、3-噻唑-2-甲酰氯1.0%、苯胺1.0%、余量水。
40.所述步骤a中一次微蚀的温度为30℃，时间为20min。
41.所述步骤b中超声波的频率控制在40khz，超声波处理时间为10min。
42.所述步骤c中清洗为自来水清洗，干燥温度为30摄氏度。
43.所述步骤c中二次微蚀的温度为75℃，时间为8min。
44.步骤a中，铝合金进行一次微蚀前进行除油除脂。
45.利用扫描电镜对本发明处理好的铝合金进行观察，可观察到铝合金表面无腐蚀黑点，表面粗糙度0.6微米-2微米，将工程塑料pbt分别与经本发明处理的铝合金、未经本发明处理的铝合金进行无胶结合，测得其剪切断裂力提高80-90%。
46.再将工程塑料pbt分别与经本发明实施例3处理的铝合金、对比例处理的铝合金进行无胶结合，测得本发明实施例3处理的比对比例处理得其剪切断裂力提高35%。
47.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，都包含在本发明的保护范围之内。