[发明专利]一种用于铝合金阳极氧化膜的室温磁场辅助封闭方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金件阳极氧化膜的封闭技术，特指一种用于铝合金件阳极氧化膜的磁场诱导溶液封闭技术。 

背景技术

铝合金材料由于其高的强度/重量比，易成型加工以及优异的物理、化学性能，成为目前工业中使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料。然而，铝合金材料硬度低、耐磨性与抗腐蚀性差，常发生磨蚀破损。在使用前往往需经过相应的表面处理以满足其对环境的适应性和安全性，减少磨蚀，延长其使用寿命。在工业上越来越广泛地采用阳极氧化的方法在铝表面形成厚而致密的氧化膜层，以显著改变铝合金的耐蚀性，耐磨性和装饰性能。 

然而，铝阳极氧化膜具有很高孔隙率和吸附能力，容易受污染和腐蚀介质侵蚀，心须进行封孔处理，以提高耐蚀性、抗污染能力和固定色素体。文献报道的铝合金阳极氧化膜封闭方法包括：水合封闭、重铬酸盐封闭、水解盐封闭及稀土金属盐封闭等。以上方法均利用了氧化膜表面和孔壁的氧化铝与水的水合反应或盐的水解反应，在微孔内形成氢氧化物，进而填充微孔，达到封闭的目的。但上述的封闭方法多在高温下进行，为节约能源，提高铝合金阳极氧化膜的表面抗污染能力及降低孔隙率，开发了有机物封闭技术及外加电压封闭法。如李宝松，乌学东等，铝及铝合金阳极氧化膜常温封闭剂及封闭方法【P】，中国发明专利，申请号：CN200810120737.1，采用有机物与无机镍盐在常温下对铝合金阳极氧化膜进行封闭；赵景茂，左禹等在2004年申请了国家发明专利：铝合金阳极氧化膜外加电压封闭法，通过外加脉冲电压促进阳极氧化膜孔内的氢氧化铝的沉积，封闭效果相当满意。 

发明内容

为降低封闭温度、节约能源，提高铝合金阳极氧化膜的抗腐蚀能力及抗污染能力，本发明根据金属离子的磁导率差异采用一定大小的磁场辅助进行封闭，提高金属离子在阳极氧化膜微孔内的吸附，加快水解反应的速率。本发明所提供的方法操作简单，易于工业化。 

具体技术方案如下： 

在本发明中为得到抗腐蚀性能优异、孔隙率低的铝合金阳极氧化膜，首先对铝合金进行预处理，然后进行阳极氧化，接着控制磁场进行氧化膜的封闭。采取的具体步骤如下： 

A.铝合金阳极氧化预处理： 

首先在45～60℃的碱性溶液中(80g/L～120g/L NaOH和70～100g/L Na₂CO₃的混合溶液)对铝合金件进行表面去油污；在20～40℃，20～50g/L的中性清洗剂P3-GALVACLEAN 20C溶液中浸泡除油10～15分钟；在体积比为1∶3的HCl和H₂SO₄的混合溶液中，pH＝4.0，室温酸洗5～10秒。水洗，观察铝合金表面水膜连续后方可进行阳极氧化。 

B.铝合金阳极氧化 

硫酸80～120g/L，草酸10～20g/L，无机添加剂钛盐0.5～0.8g/L；温度20～35℃，电压30～40V，时间为20～40分钟。在阳极氧化过程中采用空气搅拌。 

C.阳极氧化膜的封闭 

封闭液组成为：硫酸镍2～5g/L，氨基磺酸钴3～10g/L，钨酸钠10～20g/L，表面活性剂S 6～9g/L的水溶液，pH值为8.5～10.5。磁场采用间隙式，磁场强度为0.05～0.2T，占空比为0.4～0.6。在室温下封闭10～20s。 

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点： 

(1)由于在表面处理前进行了化学除油、酸洗、碱洗等预处理，增强了阳极氧化膜表面的抗污染能力与致密性。 

(2)阳极氧化膜经磁场辅助封闭，抗腐蚀能力强。 

(3)通过优化封闭过程中的磁场大小及占空比控制膜的孔隙率，使阳极氧化膜的孔隙率最低。 

(4)所述技术方案操作简单、节能清洁环保、易于工业化。 

具体实施方式

以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。