[发明专利]金属表面防腐蚀处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属表面防腐蚀处理方法，尤其涉及铝材和铝合金在空气或其他媒质中的防腐蚀的表面处理方法。

背景技术

铝制品表面的自然氧化铝既软又薄，抗蚀性差，不能成为有效防护层。医疗设备中铝材的表面处理方式大体存在着人工制氧化膜，电泳涂装及粉末喷涂三种处理方式。在某些有清洁度要求的工件上只能采用人工制氧化膜的表面处理方式。目前的医疗设备中人工制氧化膜主要是铬酸盐钝化和阳极氧化两种方式。

·铬酸盐钝化的一般原理：把金属放入含有某些添加剂的铬酸或铬酸盐溶液中，通过化学或电化学的方法使金属表面生成由三价铬和六价铬组成的铬酸盐膜的方法，叫做金属的铬酸盐处理，也称钝化。铬酸盐膜与基体结合力强，结构比较紧密，具有良好的化学稳定性，抗蚀性好，对基体金属有较好的保护作用。

·阳极氧化的一般原理：以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成氧化铝薄膜的过程(如图1)，称为铝及铝合金的阳极氧化处理。其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料，如铅、不锈钢、铝等。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理，当电流通过时，在阴极上放出氢气。在阳极上析出的氧不仅是分子态的氧，还包括原子氧(O)和离子氧，通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的氧化铝膜，生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气态的形式析出。生成的氧化铝膜以蜂窝结构垂直于铝材表面生长(如图2)，约2/3厚度生长于金属内部，1/3厚度生长于金属外部。阳极氧化以后采用热水或镍盐封闭。

铬酸盐钝化膜较阳极氧化膜薄，抗蚀性和表面硬度比较低，而且不易着色，着色后的耐光性差。

目前的阳极氧化技术能够为铝材提供一定的硬度和良好的抗蚀性，最大的缺点在于不能应用于复杂的内腔。影响阳极氧化膜质量的重要因素是作为阳极的待加工件的结构复杂程度和电解槽阴极相对待加工件的分布情况，如果工件有曲折的内腔(狭长的孔通道)，则因为电场分布不均匀导致内腔中电解液中氧离子浓度不够，形成的阳极氧化膜过薄或根本无法形成阳极氧化膜，从而无法为工件提供全面的抗蚀性保护。现有的解决办法是增加辅助阴极，使得电场分布更均匀，缺点是操作复杂，投资高，效率低下，操作中容易碰伤工件表面。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术中的缺陷，提供一种新的金属表面防腐蚀处理的方法。

本发明的技术方案如下：一种金属表面防腐蚀处理方法，其包括如下步骤：

a，在洁净的金属表面上先形成阳极氧化层；

b，在阳极氧化基础上进行铬酸盐钝化。

本发明中，在步骤b之后进行热水封孔。

本发明中洁净的金属指经过了化学和物理方法，去除了灰尘、离子、油污和自然氧化层等污染物的金属。

本发明提供的方法既能为铝材或铝合金的外表面提供一定的硬度和耐磨性(供操作触碰)和良好的抗蚀性(空气或麻醉气体或消毒液或其他气体或液体媒质)，又能为内部的复杂结构提供良好的抗蚀性(空气或麻醉气体或其他气体或液体媒质)。同时融合阳极氧化和铬酸盐钝化的工艺，易于操作，减少设计在结构上的工艺限制，为一般表面处理方法不适用的复杂结构工件提供抗蚀性保护。另外铬酸盐钝化膜形成于阳极氧化蜂窝状孔内，起到加强抗蚀性的作用，因此可以适当的降低阳极氧化层的厚度，节省了氧化时间，降低了电力消耗，可以降低一部分成本。

附图说明

图1，阳极氧化后的外观(可染色)。

图2，阳极氧化层的细微结构(蜂窝柱状垂直于表面)。

图3，阳极氧化未封孔，中性盐雾试验168小时(A)以及阳极氧化未封孔，中性盐雾试验456小时结果图(B)。

图4，阳极氧化封孔，中性盐雾试验168小时(A)以及阳极氧化封孔，中性盐雾试验456小时(B)结果图。

图5，铬酸盐钝化，中性盐雾试验168小时(A)以及铬酸盐钝化，中性盐雾试验456小时结果图(B)。

图6，本发明阳极氧化后的铬酸盐钝化，456小时结果图。

图7，铝型材材料示意图。

图9-10，阳极氧化层厚度测试结果图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步阐述本发明。

本发明的实施步骤：