[发明专利]一种提高铝合金耐蚀性的阳极化封闭方法

说明书

技术领域

发明涉及一种阳极化方法，特别是一种提高铝合金耐蚀性的阳极化封闭方法。

背景技术

铝及其合金具有轻质、导电和导热等优良的物理性能，在现代航空、航天、电力、电子、石油和国防工业中，得到了及其广泛的应用并在不断的扩张新的应用领域。铝是一种很特别的金属，在大气中容易氧化生成保护膜，但作为典型的既能和酸又能和碱反应的金属的两性金属，在酸洗和碱洗环境下又都会被腐蚀，其应用因此受到很大限制。因此铝合金零部件在使用前往往要进行适当的表面处理。目前铝合金表面处理技术主要是阳极氧化法和化学氧化法。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，称为铝合金的阳极氧化处理，该工艺已广泛应用于航空航天、电子通信等工业领域。

铝合金经过酸溶液阳极氧化处理，在材料表面形成厚度可以控制的蜂窝状结构的多孔氧化铝膜。铝合金氧化膜的封闭处理是降低吸附性，提高耐蚀性的有效方法。通常，封闭处理方法是用化学方法把阳极氧化膜的微孔堵塞。目前工业广泛应用的铝合金氧化膜封闭过程中使用的封闭液主要是具有耐蚀作用的重铬酸盐、镍钴盐。

然而随着国民经济的不断发展对铝合金表面性能的要求也越来越高，抗腐蚀性要求、耐磨性等要求更高。而且铬酸盐和镍钴盐都有严重的毒性，对人体健康和环境有很大的危害。

为了解决现有技术中存在的不足本发明提供了一种铝合金阳极化方法，该方法对环境不具有危害性并可大幅提高铝合金的耐蚀性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高铝合金耐蚀性的阳极化封闭方法，采用钼酸钠、钨酸钠溶液代替重铬酸盐进行一次封闭，降低环境危害性并提高耐蚀性；并采用稀土碳酸盐代替镍钴盐进行二重封闭，则进一步提高耐蚀性降低危害性，该方法处理的铝合金具有极高的耐蚀性及极低的环境危害性，可满足航空航天、电子通信领域高端铝合金表面性能要求。

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明的一种提高铝合金耐蚀性的阳极化封闭方法，包括：

1）铝材表面前处理

a.碱洗：去除零件表面的油污和吸附的各种杂质，以获得清洁的表面；

优选的碱洗方案是：碱洗采用80—100g/L，温度为70—100℃的NaOH溶液，将铝合金投入NaOH溶液中，碱洗时间为在整个铝合金表面70%以上被白色气泡覆盖后2—5s即可停止；

b.水洗：碱洗后立即将铝合金从碱洗溶液中取出，用清水进行清洗，及时去掉多余的处理液；

c.酸洗：酸洗在于中和表面残留的碱液，去除碱洗后留下的残留物，使基体充分裸露和活化，并使制品表面达到光亮；

优选的酸洗方案是：酸洗采用HNO₃溶液，具体为质量浓度20%HNO₃溶液，室温下将水洗后的铝合金投入HNO₃溶液中，时间5—20分钟；

d．水洗：酸洗后立即将铝合金从酸洗溶液中取出，用清水进行清洗，去掉多余的处理液。

2）铝制品阳极氧化

a．阳极氧化电解液配制：阳极化电解液采用硫酸、硼酸钠、磷酸的复合溶液，水溶液中，硫酸(H₂SO4，ρ＝1.84g/mL) 浓度为0.5M，硼酸钠浓度为0.015M，磷酸浓度为0.4M，用去离子水配制电解液，PH值为1.5—2.5。

b．温度：25—35℃；

c．阴极材料：1Cr18Ni9Ti 不锈钢；

d. 电压：100—120V；

e. 阳极化过程为：

将工件装入阳极氧化电解液槽，控制阳极化电压在30s内由0伏上升到120伏，阳极氧化电流随电压升高而增大，达到峰值电流密度12A/ dm²，并持续6S，然后让成膜自动进行，直至成膜结束，成膜时间为5-20min，时间较长膜层也较厚；断电后0.5min 将试样从槽中取出并清洗试样。

3) 一次封闭处理

a．配制封闭液：将水中加入钼酸钠液或钨酸钠液的一种或两种，配制成过饱和水溶液，用醋酸调节pH值为5.5—6.5；

b．温度：70—100℃；

c. 时间：10—30min；

一次封闭过程为：将封闭液倒入封闭槽中，用恒温浴加热封闭液到设定的工作温度。将阳极化处理得到的铝合金阳极化膜的工件放入封闭液中，封闭10—30min后，取出工件并干燥，即得到经过一次封闭处理的铝合金阳极化膜。

一次封闭后直接干燥后进行二次封闭。