[发明专利]一种散热器用铝合金表面钝化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，尤其涉及一种散热器用铝合金表面钝化工艺。

背景技术

铝是世界上产量和用量都仅次于钢铁的有色金属。随着现代科学技术日新月异不断向前发展以及新工业领域的不断涌现，铝的用途也越来越广泛，需求量与日俱增，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。

铝合金具有质量轻、比强度高、热导率高、散热性佳等特点。铝合金作为轻型结构材料，质量轻、强度大，海、陆、空各种运载工具，特别是飞机、导弹、火箭、人造地球卫星等，均使用大量的铝，一架超音速飞机的用铝量占其自身重量的70％，一枚导弹用铝量占其总重量的10％以上；用铝和铝合金制造的各种车辆，可以减少能耗，其所节省的能量远远超过炼铝时所消耗的能量。铝的性价比对制造热交换器、蒸发器、加热电器、炊事用具，以及汽车的缸盖与散热器都很有利。铝的毒性非常微小，通常用于制造盛食品和饮料的容器。近年来，铝箔在香烟、药品、食品的包装方面应用越来越广泛，已成为包装业的重要材料。

由于铝材料使用的暴露性，一般在使用之前，铝合金都须经过表面处理。因为铝是一种很活泼的金属，容易被环境中的腐蚀物质侵蚀，特别是铝合金更易造成电化学腐蚀。目前铝合金表面普遍采用的处理工艺主要有阳极氧化法和铬酸盐转化处理(见王成《铝合金钼酸盐转化膜研究》，《电镀与精饰》2001，23(1)：8)。但阳极氧化需要恰当的挂具，还需要电源设备，处理较为繁琐。传统的铬酸盐处理虽然简单，膜的耐蚀性能较好，但由于处理液中含有对人体具有致癌作用的六价铬离子，而且六价铬离子处理不当会对环境造成严重的污染。铬是在美国环境保护局(EPA)最危险材料表中排名第17位的剧毒材料，一直被要求从工作中取消。动物试验研究表明，吸入的六价铬可导致动物肿瘤病发生。因此，美国环境保护局对使用六价铬有严格的空气排放要求和固体废弃物处置规定。美国职业健康安全委员会(OSHA)对工人所能暴露接触六价铬极限从50μg/m³减到1μg/m³。欧盟车辆报废指令已经对2002年7月1日后进入欧洲的每辆车作出最多只能使用2g六价铬的规定。另外，欧盟于2003年1月23日公布的《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》(ROHS)于2006年7月1日正式实施。根据该指令要求，2006年7月1日以后投放欧盟市场的电子和电气产品不得含有六价铬等有害物质(见郭瑞光《铝合金表面钛酸盐化学转化膜研究》，《电镀与涂饰》2006，25(1)；46-48)。

随着国内外法律法规对六价铬使用的限制和人们环保意识的增强，开展代铬处理技术已成为当今研究的热点之一。如西安建筑科技大学环境与市政工程学院的郭瑞光(发明专利申请号200410026047，公开号1683590)提供了一种铝合金无铬化学转化液及使用方法。该发明的无铬化学转化液成份为硅酸盐、钛盐、过氧化物、氟化物、硫酸，虽然不含六价铬离子和铁氰化钾，但由于含有大量的氟离子，仍然对环境存在污染。

发明内容

本发明的目的在于提出一种散热器用铝合金表面钝化工艺，该工艺采用的钝化液不添加铬以及氟，环保性能好，并且钝化膜具有良好的色泽和耐腐蚀性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种散热器用铝合金表面钝化工艺，该工艺采用的钝化液的组成为：硝酸6-8g/L，氨水4-6g/L，硼酸3-5g/L，高锰酸钾12-14g/L，硫酸钛6-8g/L，硝酸锆7-9g/L，三乙醇胺2-4g/L，十二烷基苯磺酸钠13-14g/L，余量为水；所述钝化工艺为：

1）散热器用铝合金表面采用酸洗液进行酸洗除污，然后用水清洗；

2）将具有上述组成的钝化液按照1:6-8的比例稀释，然后放入钝化槽中，调节pH值为3.5-4.5，使其温度为35-45℃，将散热器用铝合金置于钝化槽中进行钝化处理，处理时间为9-11分钟；

3)将经钝化的散热器用铝合金进行水洗，烘干、冷却。

本发明具有如下有益效果：

本发明处理液由于不含六价铬(铬酸盐)及氟离子，不含剧毒的铁氰化钾，对环境没有污染；且处理液成份简单，易于控制，不含易分解成分，工艺稳定。

本发明所生成的保护膜为金黄色，色泽均匀，具有优良的表面质量。本发明所制备的保护膜为层片状、致密、纳米氧化物薄膜，因而具有优越的耐蚀性能。

本发明原料易得，成本低，适于工业化生产。

具体实施方式

实施例一