[发明专利]铝及其合金阳极氧化膜的封孔处理方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及铝及其合金表面处理工艺，特别涉及一种铝及其合金阳极氧化膜的封孔处理方法。

【背景技术】

铝及其合金阳极氧化膜的封闭，是采用物理或化学的方法将其表面的纳米级孔洞阻塞，从而降低阳极氧化膜的孔隙率以及吸附性能，改善阳极氧化膜的硬度和耐腐蚀性能。目前国内外正在使用的铝及其合金阳极氧化膜的封孔方法主要有沸水或高温蒸汽封孔技术，镍盐或钴盐封孔技术以及钙镁盐封孔技术。

沸水或高温蒸汽封孔技术的原理简单，膜的封闭过程就是氧化铝的水合过程，操作温度是封闭速度的主要控制因素，水质也会显着影响封闭膜的外观和封闭速度，过多的钙镁离子，会使孔膜出现斑痕和封闭灰，而过多的硅酸盐或磷酸盐会拟制膜的水解。此技术的缺点为能耗大且对水质要求很高。

镍盐或钴盐封闭技术通常含有镍或钴等重金属离子，对自然生态危害严重。美国专利US4648911提出了由硫酸镍，氟化钠，润湿剂及防腐剂配置的低温封孔剂。美国专利US4647347提出了由硫酸镍或醋酸镍，醋酸铵，氟化钾溶液中加入粉霜拟制剂的常温封孔剂。这两种封孔剂的不足之处在于：起封孔作用的氟离子消耗速度快，须经常调治，而由于氟离子应用范围窄，所以调治困难，造成封孔效果时好时坏；封闭20微米以上较厚的阳极氧化膜比较困难。

采用钙镁盐封孔技术封闭有机染色膜时流色严重，膜易变色，烘干后产品表面有水痕产生。

【发明内容】

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种工艺简单、能耗较低、符合环保要求的铝及其合金阳极氧化膜的封孔处理方法，采用该方法对铝及其合金阳极氧化膜进行封孔处理效果稳定，铝及其合金表面耐腐蚀性能较好且不影响阳极氧化膜的染色效果。

为了达到上述目的，本发明提供一种铝及其合金阳极氧化膜的封孔处理方法，其特征在于，采用水性纳米涂料的水溶液或有机溶胶凝胶的醇溶液作为封孔液，对铝及其合金阳极氧化膜进行封孔处理，其中封孔处理的具体工艺为：将阳极氧化处理后的铝或铝合金工件浸渍于水性纳米涂料的水溶液或有机溶胶凝胶的醇溶液中进行封孔处理，处理温度为20-25℃，处理时间为10-20秒，然后将该铝合金工件取出在110-150℃下烘烤30分钟。

优选地，所述封孔液是水性纳米涂料的水溶液，以水为溶剂，每升该封孔液按重量百分比计，含有水性纳米涂料5％-20％。

优选地，所述封孔液是有机溶胶凝胶的醇溶液，以醇为溶剂，每升该溶液按重量百分比计，含有有机溶胶凝胶5％-20％。更优地，该醇溶剂为异丁醇、乙醇或丙醇。

本发明铝及其合金阳极氧化膜的封孔处理方法，采用水性纳米涂料的水溶液或有机溶胶凝胶的醇溶液作为封孔液，对铝及其合金阳极氧化膜进行封孔处理，具有以下优点：

(1)工艺简单，操作容易；

(2)封孔处理温度较低，能耗较少；

(3)封孔液不含重金属离子，对自然生态危害小，且封孔处理后不需要水洗，减少生产中的废水排放，符合环保要求；

(4)铝及其合金工件进行封孔处理后耐腐蚀性能较好；

(5)封孔处理后铝及其合金表面无水痕产生，不影响铝及其合金阳极氧化膜的染色处理效果。

【具体实施方式】

下方结合较佳实施方式对本发明作进一步详细描述。

以下具体实施例中，水性纳米涂料采用的是上海比可贸易有限公司的产品，其牌号为N7111-3；有机溶胶凝胶采用的也是上海比可贸易有限公司的产品，其牌号为N7111-1。

实施例1

采用质量浓度为5％的水性纳米涂料N7111-3的水溶液作为封孔液，将经过阳极氧化处理的铝工件浸入该封孔液中进行封孔处理，处理温度为25℃，处理时间为20秒，然后将该铝工件取出在130℃下烘烤30分钟。

所得的铝工件表面无任何“粉霜”和水痕出现，中性盐雾测试96小时，该铝合金工件表面均无任何腐蚀出现，仓储测试(环境温度为50℃，相对湿度为96％RH)336小时，该铝工件表面无明显变化。

实施例2

采用质量浓度为5％的有机溶胶凝胶N7111-1的异丁醇溶液作为封孔液，将经过阳极氧化处理的铝工件浸入该封孔液中进行封孔处理，处理温度为20℃，处理时间为20秒，然后将该铝工件取出在120℃下烘烤30分钟。

所得的铝工件表面无任何“粉霜”和水痕出现，中性盐雾测试96小时，该铝合金工件表面均无任何腐蚀出现，仓储测试(环境温度为50℃，相对湿度为96％RH)336小时，该铝工件表面无明显变化。

实施例3