一种适用于CVD设备气体扩散器的表面处理工艺的制作方法

文档序号:33622188发布日期:2023-03-25 12:42阅读:125来源:国知局
一种适用于CVD设备气体扩散器的表面处理工艺的制作方法
一种适用于cvd设备气体扩散器的表面处理工艺
技术领域
1.本发明涉及覆层的电解或电泳生产工艺方法技术领域,尤其涉及一种适用于cvd设备气体扩散器的表面处理工艺。


背景技术:

2.cvd设备部件气体扩散器为铝制平板结构,表面均匀分布气体扩散孔,在ltps(低温多晶硅)和oled(有机发光半导体)制造业中,cvd气体扩散器的阳极氧化工艺是通过外加电压,在特定的溶液内使气体扩散器表面形成一层薄而致密的氧化膜。
3.中国专利cn113755925a公开了一种用草酸阳极氧化对铝锻件进行表面改性的方法,包括如下步骤:(1)铝锻件的表面预处理:用乙醇溶液对铝锻件进行超声清洗去油,然后用砂纸进行打磨、抛光,用丙酮和去离子水清洗铝锻件表面,最后再在超声清洗器中使用乙醇溶液清洗并吹干备用;(2)铝锻件的阳极氧化:将铝锻件放入含草酸的阳极氧化液中进行阳极氧化;再将阳极氧化后铝锻件经去离子水洗并冷风吹干得到阳极氧化膜;(3)阳极氧化膜的封闭:将表面形成有阳极氧化膜的铝锻件在、含有重铬酸盐和1,4-丁炔二醇的溶液进行封闭和防腐蚀处理。该发明采用恒定电压进行阳极氧化,且电压较高,处理后可能存在氧化膜的多孔层孔径较大,生成的氧化膜不够致密均匀的技术问题。
4.采用阶梯升压法的方式有助于减少氧化膜的孔径,中国专利cn113981500a提供了一种硬铝合金壳体零件的草酸阳极氧化工艺方法,引入阶梯升压法对电解槽的氧化电压、氧化时间、升压速度以及频次进行调整匹配,使得壳体零件表面形成的草酸阳极氧化膜层的外观、膜层厚度、绝缘电阻三项技术指标达到标准验收要求,合格率高,彻底解决了硬铝材料壳体草酸阳氧化合格率低,大幅减少了膜层烧蚀、黑点导致的零件报废问题,保证壳体零件不同部位的绝缘电阻一致性,大幅提高了壳体零件的草酸阳极氧化膜层质量。该发明采用草酸溶液进行阳极氧化,存在氧化期间氧化槽液对氧化膜的溶解能力较高,氧化膜阻挡层厚度较低的技术问题;此外该发明虽然采用阶梯升压的方法,但阳极氧化的电压较高,对于氧化膜多孔层孔径减小的程度有限。


技术实现要素:

5.有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的问题是提供一种提高氧化膜耐腐蚀性能、延长使用寿命的适用于cvd设备气体扩散器的表面处理工艺。
6.一种氧化药液,包含如下浓度的组分:20~60g/l草酸、10~20g/l酒石酸、10~30g/l硼酸、5~10g/l柠檬酸,余量为水。
7.本发明氧化药液中,草酸溶液内加入了适量酒石酸、硼酸以及柠檬酸作为添加剂,能够有效降低氧化期间氧化槽液对氧化膜的溶解能力,提高氧化膜阻挡层厚度,从而提高氧化膜的耐腐蚀性。在表面处理的过程之中,采用分段爬坡低电压氧化方式,氧化膜多孔层孔径变小,生成的氧化膜更加薄且致密均匀,在提高氧化膜耐腐蚀的同时,也降低膜孔内吸附的杂质离子含量。
8.本发明公开了上述氧化药液在阳极氧化槽中的配制方法,包括如下步骤:
9.步骤1、室温下将阳极氧化槽洗净,放入3/4的纯水,测定ph为7
±
1,电导率≤1us/cm;
10.步骤2、打开氧化槽温控系统,使槽液温度控制在5~10℃;
11.步骤3、加入20~60g/l草酸、10~20g/l酒石酸、10~30g/l硼酸、5~10g/l柠檬酸,加入的同时需开打气搅拌,并对温度实时检测,始终保持温度在5~10℃之间;
12.步骤4、药品添加结束后,用纯水补置工作液位,持续打气搅拌至药品完全溶解在槽液中,配制完成。
13.本发明提供了一种适用于cvd设备气体扩散器的表面处理工艺,包括如下步骤:
14.s1、将气体扩散器的非吊装用螺纹孔用耐酸碱胶塞封堵遮蔽,装挂孔安装钛合金电极螺丝,然后用角钛挂具开始装挂,装挂完成后用行车吊起气体扩散器;
15.s2、将气体扩散器转移至水洗槽,随后用脱脂药液对气体扩散器进行脱脂处理,期间需来回晃动产品使脱脂药液充分进入气体扩散器孔穴内,脱脂处理完成后将气体扩散器吊出水洗槽,通过压力≥20mpa的高压水冲洗产品表面,确保其表面无脱脂药液残留;
16.s3、采用碱液对气体扩散器进行碱洗,期间需来回晃动使碱液充分进入气体扩散器孔穴内;碱洗后将气体扩散器转移并采用酸液进行酸洗,期间需来回晃动使酸液充分进入气体扩散器的孔穴内,酸洗后气体扩散器吊出水洗槽,通过压力≥20mpa的高压水冲洗产品表面,确保其表面无酸液残留;
17.s4、重新紧固各遮蔽胶塞以及装挂电极螺丝,确保氧化期间电极螺丝紧密连接产品,防止导电不良发生挂点烧蚀;确认阳极氧化槽中氧化药液的温度、浓度均在控制范围内,将紧固后的气体扩散器吊入阳极氧化槽,搅拌使得氧化期间氧化药液温度、浓度均匀;
18.s5、设置定电压阳极氧化程序,开启电源,待氧化完成后关闭电源;将气体扩散器吊出阳极氧化槽后使用压力≥20mpa高压水冲洗产品表面,确保其表面无氧化药液残留;
19.s6、将气体扩散器依次吊入常温的纯水槽水洗3~5min、40~50℃的纯水槽水洗3~5min,期间需来回晃动气体扩散器确保孔穴内水洗完全;
20.s7、将气体扩散器吊出,使用干净无油的压缩空气将气体扩散器吹干;拆除装挂气体扩散器用的角钛挂具及电极螺丝,将装挂用到的螺纹孔用棉签擦拭清洗一遍再用压缩空气吹干螺纹孔;装夹挂具拆卸完成后,将气体扩散器放入烘箱烘干,气体扩散器的表面处理结束。
21.优选的,步骤s2中所述脱脂药液由有机脱脂剂与水混合得到,所述有机脱脂剂的浓度为30~60g/l。
22.优选的,步骤s2中所述脱脂处理的温度为45~55℃,处理时间为5~10min。
23.优选的,步骤s3中所述碱液是浓度为20~40g/l的氢氧化钠水溶液。
24.优选的,步骤s3中所述碱洗的温度为28~32℃,碱洗时间为15~30s。
25.优选的,步骤s3中所述酸液是浓度为150~250g/l的硝酸水溶液。
26.优选的,步骤s3中所述酸洗的温度为25~35℃,酸洗时间为10~15min。
27.优选的,步骤s5中所述阳极氧化程序如下:
[0028][0029][0030]
基体材料表面残留的油污会阻碍与氧化药液的浸润,影响氧化膜的平整光滑及与基体材料表面的结合程度。如果在进行表面处理前不能彻底地清除气体扩散器表面的油污,在阳极氧化的过程中,氧化膜就不能全面均匀的附着在表面。有油污的部分表面看上似乎已经形成氧化膜,但其内部氧化膜的分布是不均匀的,并与基体材料的结合不牢固,出现裂纹或鼓泡,严重降低了氧化膜的质量。不仅如此,在表面处理的过程中,油污还会污染氧化药液,降低表面处理的质量,造成一系列连锁反应。
[0031]
为了充分去除气体扩散器表面的油脂,避免油脂对阳极氧化处理过程造成的不利影响,本发明采用了一种有机脱脂剂对表面进行了脱脂处理。上述有机脱脂剂以环氧丙醇、烯丙醇缩水甘油醚、异丙醇钾为原料,聚合形成具有支化侧链的聚合物,该聚合物与1-戊硫醇发生点击反应引入疏水基团,后续与1-烯丙基咪唑反应后再和碘甲烷进行加成反应,引入亲水的季铵基团。有机脱脂剂具有立体结构,支化侧链具有丰富的功能性基团和较大的分子内空腔,在水分散体系中表现出优异的溶解性和低粘度。由有机脱脂剂和水配制的脱脂药液可以降低基体材料油污的油水界面张力,有机脱脂剂迁移到界面上并排列在界面上,加速了油污脱离基材表面的过程。
[0032]
优选的,所述有机脱脂剂的制备方法如下:
[0033]
m1、将环氧丙醇、烯丙醇缩水甘油醚、异丙醇钾与四氢呋喃混合均匀,在无氧密闭环境下进行开环聚合反应;开环聚合反应结束后加入盐酸以结束反应,待无沉淀产生后停止加入盐酸,经过滤收集滤液、旋转蒸发去除四氢呋喃,得到开环聚合产物,备用;
[0034]
m2、另取所述开环聚合产物、1-戊硫醇与四氢呋喃混合均匀,随后加入光引发剂,在紫外光照射下进行点击反应;点击反应结束后经旋转蒸发去除四氢呋喃,得到粗产物,将粗产物与石油醚混合,过滤收集滤液,滤液经旋转蒸发去除石油醚,得到点击反应产物,备用;
[0035]
m3、另所述点击反应产物、1-烯丙基咪唑、过氧化二苯甲酰与四氢呋喃混合均匀,在无氧条件下进行聚合反应;聚合反应结束后经旋转蒸发去除四氢呋喃、甲醇洗涤、干燥,得到聚合产物,备用;
[0036]
m4、另取所述聚合产物与碘甲烷混合均匀,随后在无氧密闭条件下进行加成反应;加成反应结束后,产物经乙醚洗涤、干燥,得到有机脱脂剂。
[0037]
具体的,所述有机脱脂剂的制备方法如下,以重量份计:
[0038]
m1、将2.95~3.85份环氧丙醇、4.55~5.90份烯丙醇缩水甘油醚、0.95~1.30份异丙醇钾与50~75份四氢呋喃混合均匀,在无氧密闭环境下进行开环聚合反应;开环聚合反应结束后加入盐酸以结束反应,待无沉淀产生后停止加入盐酸,经过滤收集滤液、旋转蒸发去除四氢呋喃,得到开环聚合产物,备用;
[0039]
m2、另取2.75~4.70份所述开环聚合产物、0.60~1.05份1-戊硫醇与40~60份四氢呋喃混合均匀,随后加入0.05~0.10份安息香二甲醚,在紫外光照射下进行点击反应;点击反应结束后经旋转蒸发去除四氢呋喃,得到粗产物,将粗产物与35~50份石油醚混合,过滤收集滤液,滤液经旋转蒸发去除石油醚,得到点击反应产物,备用;
[0040]
m3、另取2.20~2.90份所述点击反应产物、0.60~1.10份1-烯丙基咪唑、0.012~0.048份过氧化二苯甲酰与40~60份四氢呋喃混合均匀,在无氧条件下进行聚合反应;聚合反应结束后经旋转蒸发去除四氢呋喃、0~4℃甲醇洗涤、干燥,得到聚合产物,备用;
[0041]
m4、另取2.65~3.40份所述聚合产物与30~60份碘甲烷混合均匀,随后在无氧密闭条件下进行加成反应;加成反应结束后,产物经乙醚洗涤、干燥,得到有机脱脂剂。
[0042]
优选的,步骤m1中所述开环聚合反应的温度为60~75℃,反应时间为6~18h。
[0043]
优选的,步骤m1中所述盐酸的浓度为0.5~1.0mol/l。
[0044]
优选的,步骤m2中所述点击反应的紫外光波长为254~365nm,反应时间为0.5~2h。
[0045]
优选的,步骤m3中所述聚合反应的温度为65~85℃,反应时间为1~4h。
[0046]
优选的,步骤m4中所述加成反应的温度为40~50℃,反应时间为12~48h。
[0047]
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可以任意组合,即得本发明各较佳实施例。
[0048]
本发明配方中部分原料的介绍及作用如下:
[0049]
草酸:有机物,化学式为h2c2o4,无色透明结晶或粉末,其晶体结构有两种形态,即α型(菱形)和β型(单斜晶形),无嗅,味酸,溶于水、乙醇,不溶于苯、氯仿。
[0050]
酒石酸:一种羧酸,化学式为c4h6o6,白色结晶性粉末,溶于水和乙醇,微溶于乙醚。
[0051]
硼酸:无机化合物,化学式为h3bo3,为白色结晶性粉末,有滑腻手感,无气味。
[0052]
柠檬酸:又名枸橼酸,分子式为c6h8o7,是一种重要的有机酸,为无色晶体,无臭,有很强的酸味,易溶于水。
[0053]
本发明的有益效果:
[0054]
与现有技术相比,本发明的氧化药液在草酸溶液内加入适量酒石酸、硼酸以及柠檬酸作为添加剂,能够有效降低氧化期间氧化槽液对氧化膜的溶解能力,提高氧化膜阻挡层厚度,从而提高氧化膜的耐腐蚀性。
[0055]
相比于现有技术,本发明采用分段爬坡低电压氧化方式,氧化膜多孔层孔径变小,
生成的氧化膜更加薄且致密均匀,提高氧化膜耐腐蚀的同时,降低膜孔内吸附的杂质离子含量。
[0056]
采用本发明表面处理工艺对气体扩散器进行处理,氧化膜耐腐蚀性能更好,单次使用周期延长;采用本工艺在满足耐腐蚀性要求的同事能够降低膜层厚度,更薄的氧化膜使其多孔结构内含有更少的杂质离子及水汽,使得阈值电压收敛性更佳。
具体实施方式
[0057]
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
[0058]
烯丙醇缩水甘油醚,cas号:106-92-3,上海麦克林生化科技股份有限公司提供。
[0059]
实施例1
[0060]
一种适用于cvd设备气体扩散器的表面处理工艺,包括如下步骤:
[0061]
s1、将气体扩散器的非吊装用螺纹孔用耐酸碱胶塞封堵遮蔽,装挂孔安装钛合金电极螺丝,然后用角钛挂具开始装挂,装挂完成后用行车吊起气体扩散器;
[0062]
s2、将气体扩散器转移至水洗槽,随后用脱脂药液对气体扩散器进行脱脂处理,脱脂处理的温度为50℃,处理时间为7.5min,期间需来回晃动产品使脱脂药液充分进入气体扩散器孔穴内,脱脂处理完成后将气体扩散器吊出水洗槽,通过压力为20mpa的高压水冲洗产品表面,确保其表面无脱脂药液残留;
[0063]
s3、采用浓度为30g/l的氢氧化钠水溶液对气体扩散器进行碱洗,碱洗的温度为30℃,碱洗时间为15s,期间需来回晃动使碱液充分进入气体扩散器孔穴内;碱洗后将气体扩散器转移并采用浓度为200g/l的硝酸水溶液进行酸洗,酸洗的温度为30℃,酸洗时间为10min,期间需来回晃动使酸液充分进入气体扩散器的孔穴内,酸洗后气体扩散器吊出水洗槽,通过压力为20mpa的高压水冲洗产品表面,确保其表面无酸液残留;
[0064]
s4、重新紧固各遮蔽胶塞以及装挂电极螺丝,确保氧化期间电极螺丝紧密连接产品,防止导电不良发生挂点烧蚀;确认阳极氧化槽中氧化药液的温度、浓度均在控制范围内,将紧固后的气体扩散器吊入阳极氧化槽,搅拌使得氧化期间氧化药液温度、浓度均匀;
[0065]
s5、设置定电压阳极氧化程序,开启电源,阳极氧化温度为15℃,待氧化完成后关闭电源;将气体扩散器吊出阳极氧化槽后使用压力为20mpa高压水冲洗产品表面,确保其表面无氧化药液残留;
[0066]
s6、将气体扩散器依次吊入常温的纯水槽水洗4min、45℃的纯水槽水洗4min,期间需来回晃动气体扩散器确保孔穴内水洗完全;
[0067]
s7、将气体扩散器吊出,使用干净无油的压缩空气将气体扩散器吹干;拆除装挂气体扩散器用的角钛挂具及电极螺丝,将装挂用到的螺纹孔用棉签擦拭清洗一遍再用压缩空气吹干螺纹孔;装夹挂具拆卸完成后,将气体扩散器放入烘箱烘干,气体扩散器的表面处理结束。
[0068]
所述氧化药液采用如下方法配制而成:
[0069]
步骤1、室温下将阳极氧化槽洗净,放入3/4的纯水,测定ph为7,电导率小于1us/cm;
[0070]
步骤2、打开氧化槽温控系统,使槽液温度控制在10℃;
[0071]
步骤3、加入40g/l草酸、15g/l酒石酸、20g/l硼酸、7.5g/l柠檬酸,加入的同时需开打气搅拌,并对温度实时检测,始终保持温度在10℃之间;
[0072]
步骤4、药品添加结束后,用纯水补置工作液位,持续打气搅拌至药品完全溶解在槽液中,配制完成。
[0073]
步骤s2中所述脱脂药液由商用剂与水混合得到;商用剂由四硼酸钠、三磷酸五钠与水混合配制而成,其中四硼酸钠的质量分数为75%,三磷酸五钠的质量分数为10%;所述脱脂药液中商用剂的浓度为45g/l。
[0074]
步骤s5中所述阳极氧化程序如下:
[0075][0076][0077]
实施例2
[0078]
一种适用于cvd设备气体扩散器的表面处理工艺,包括如下步骤:
[0079]
s1、将气体扩散器的非吊装用螺纹孔用耐酸碱胶塞封堵遮蔽,装挂孔安装钛合金电极螺丝,然后用角钛挂具开始装挂,装挂完成后用行车吊起气体扩散器;
[0080]
s2、将气体扩散器转移至水洗槽,随后用脱脂药液对气体扩散器进行脱脂处理,脱脂处理的温度为50℃,处理时间为7.5min,期间需来回晃动产品使脱脂药液充分进入气体扩散器孔穴内,脱脂处理完成后将气体扩散器吊出水洗槽,通过压力为20mpa的高压水冲洗产品表面,确保其表面无脱脂药液残留;
[0081]
s3、采用浓度为30g/l的氢氧化钠水溶液对气体扩散器进行碱洗,碱洗的温度为30℃,碱洗时间为15s,期间需来回晃动使碱液充分进入气体扩散器孔穴内;碱洗后将气体扩散器转移并采用浓度为200g/l的硝酸水溶液进行酸洗,酸洗的温度为30℃,酸洗时间为10min,期间需来回晃动使酸液充分进入气体扩散器的孔穴内,酸洗后气体扩散器吊出水洗槽,通过压力为20mpa的高压水冲洗产品表面,确保其表面无酸液残留;
[0082]
s4、重新紧固各遮蔽胶塞以及装挂电极螺丝,确保氧化期间电极螺丝紧密连接产品,防止导电不良发生挂点烧蚀;确认阳极氧化槽中氧化药液的温度、浓度均在控制范围内,将紧固后的气体扩散器吊入阳极氧化槽,搅拌使得氧化期间氧化药液温度、浓度均匀;
[0083]
s5、设置定电压阳极氧化程序,开启电源,阳极氧化温度为15℃,待氧化完成后关闭电源;将气体扩散器吊出阳极氧化槽后使用压力为20mpa高压水冲洗产品表面,确保其表面无氧化药液残留;
[0084]
s6、将气体扩散器依次吊入常温的纯水槽水洗4min、45℃的纯水槽水洗4min,期间需来回晃动气体扩散器确保孔穴内水洗完全;
[0085]
s7、将气体扩散器吊出,使用干净无油的压缩空气将气体扩散器吹干;拆除装挂气体扩散器用的角钛挂具及电极螺丝,将装挂用到的螺纹孔用棉签擦拭清洗一遍再用压缩空气吹干螺纹孔;装夹挂具拆卸完成后,将气体扩散器放入烘箱烘干,气体扩散器的表面处理结束。
[0086]
所述氧化药液采用如下方法配制而成:
[0087]
步骤1、室温下将阳极氧化槽洗净,放入3/4的纯水,测定ph为7,电导率小于1us/cm;
[0088]
步骤2、打开氧化槽温控系统,使槽液温度控制在10℃;
[0089]
步骤3、加入40g/l草酸、15g/l酒石酸、20g/l硼酸、7.5g/l柠檬酸,加入的同时需开打气搅拌,并对温度实时检测,始终保持温度在10℃之间;
[0090]
步骤4、药品添加结束后,用纯水补置工作液位,持续打气搅拌至药品完全溶解在槽液中,配制完成。
[0091]
步骤s2中所述脱脂药液由有机脱脂剂与水混合得到,所述有机脱脂剂的浓度为45g/l。
[0092]
步骤s5中所述阳极氧化程序如下:
[0093]
序号设定电压/v爬坡时间/min保持时间/min1322262239224123351533618337213582435
[0094]
所述有机脱脂剂的制备方法如下:
[0095]
m1、将2.95kg环氧丙醇、4.55kg烯丙醇缩水甘油醚、0.95kg异丙醇钾与50kg四氢呋喃混合均匀,在无氧密闭环境下进行开环聚合反应,开环聚合反应的温度为65℃,反应时间为12h;开环聚合反应结束后加入浓度为1.0mol/l的盐酸以结束反应,待无沉淀产生后停止加入盐酸,经过滤收集滤液、旋转蒸发去除四氢呋喃,得到开环聚合产物,备用;
[0096]
m2、另取2.75kg所述开环聚合产物、0.60kg 1-戊硫醇与40kg四氢呋喃混合均匀,随后加入0.05kg安息香二甲醚,在紫外光照射下进行点击反应,点击反应的紫外光波长为
365nm,反应时间为1h;点击反应结束后经旋转蒸发去除四氢呋喃,得到粗产物,将粗产物与35kg石油醚混合,过滤收集滤液,滤液经旋转蒸发去除石油醚,得到点击反应产物,备用;
[0097]
m3、另取2.20kg所述点击反应产物、0.60kg 1-烯丙基咪唑、0.012kg过氧化二苯甲酰与40kg四氢呋喃混合均匀,在无氧条件下进行聚合反应,聚合反应的温度为75℃,反应时间为2.5h;聚合反应结束后经旋转蒸发去除四氢呋喃、0℃甲醇洗涤、干燥,得到聚合产物,备用;
[0098]
m4、另取2.65kg所述聚合产物与30kg碘甲烷混合均匀,随后在无氧密闭条件下进行加成反应,加成反应的温度为45℃,反应时间为30h;加成反应结束后,产物经乙醚洗涤、干燥,得到有机脱脂剂。
[0099]
对照例1
[0100]
该对照例与实施例1的表面处理工艺基本一致,区别仅仅在于,该对照例中阳极氧化程序为采用24v的恒定电压处理50min。
[0101]
对照例2
[0102]
该对照例与实施例1的表面处理工艺基本一致,区别仅仅在于,该对照例中所述氧化药液的配方是浓度为82.5g/l的草酸水溶液。
[0103]
测试例1
[0104]
对采用本发明表面处理工艺制备的氧化膜的耐腐蚀性能进行测试,测试参照国家标准gb/t 12967.3-2022《铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜检测方法第3部分:盐雾试验》中的具体方法及步骤进行。试验方法为循环加速盐雾试验(cct试验),具体为cct-aass试验。试验试剂为aass试液,cct-aass试验的喷雾试验温度为35℃,80cm2的水平面积的盐雾平均沉降率为1.5ml/h;干燥试验中,箱内温度为60℃,相对湿度为20%;湿热试验中,箱内温度为50℃,相对湿度为95%;循环设置为4h喷雾试验+2h干燥试验+2h湿热试验。根据上述标准中附录b中的规定,观察试验后的阳极氧化膜的腐蚀情况,并确定对应的保护等级,当保护等级低于8级时按照国家标准gb t 6461-2002《金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级》中的标准来评定。采用本发明表面处理工艺制备的氧化膜的耐腐蚀性能以保护等级来表示,测试结果见表1。
[0105]
表1:
[0106][0107]
cct-aass试验后,保护等级越高则氧化膜的耐腐蚀性能越强。
[0108]
测试例2
[0109]
对采用本发明表面处理工艺制备的氧化膜的连续性进行测试,测试参照国家标准gb/t 8752-2006《铝及铝合金阳极氧化薄阳极氧化膜连续性检验方法硫酸铜法》中的具体方法及步骤进行。试验试剂为硫酸铜-盐酸溶液:取20g结晶硫酸铜(分析纯)和20ml盐酸(ρl.18g/ml),在容量瓶中用蒸馆水稀释至1000ml。在选定的试验部位内,滴四滴硫酸铜溶液,并在试验部位停留5min,然后快速擦去溶液。检查试样表面,计数黑点和红点的数目;试验温度为20℃。氧化膜的连续性以黑点和红点的数目来表示,测试结果见表2。
[0110]
表2:
[0111]
名称试验面积内的黑点和红点数目实施例14实施例21对照例39对照例415
[0112]
当硫酸铜溶液滴在裸露出基体金属或者氧化膜覆盖不良的铝及铝合金薄阳极氧化膜表面时,铜在铝表面发生化学沉积,同时用肉眼或借助低倍放大镜进行观察,可见裸露基体金属的部位有气体析出。试验后可以在氧化膜的不连续处观察到黑点或红点,从而判断铝及铝合金薄阳极氧化膜的连续性。黑点和红点数目越多,则氧化膜的连续性越差。
[0113]
通过表1及表2中的测试结果可以看出,实施例2具有最佳的耐腐蚀性能及连续性。出现这种结果的原因可能在于,氧化药液中,草酸溶液内加入了适量酒石酸、硼酸以及柠檬酸作为添加剂,能够有效降低氧化期间氧化槽液对氧化膜的溶解能力,提高氧化膜阻挡层厚度,从而提高氧化膜的耐腐蚀性。在表面处理的过程之中,采用分段爬坡低电压氧化方式,氧化膜多孔层孔径变小,生成的氧化膜更加薄且致密均匀,在提高氧化膜耐腐蚀的同时,也降低膜孔内吸附的杂质离子含量。
[0114]
此外,实施例2采用了有机脱脂剂对基材进行脱脂处理,有机脱脂剂具有立体结构,支化侧链具有丰富的功能性基团和较大的分子内空腔,在水分散体系中表现出优异的溶解性和低粘度。由有机脱脂剂和水配制的脱脂药液可以降低基体材料油污的油水界面张力,有机脱脂剂迁移到界面上并排列在界面上,加速了油污脱离基材表面的过程,解决了油污阻碍与氧化药液的浸润、影响氧化膜的平整光滑及与基体材料表面的结合程度的问题,并防止了油污对氧化药液的污染及造成的表面处理质量降低。使得成品具有更好的耐腐蚀性及连续性。
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