[发明专利]一种提高铝铜合金阳极氧化膜耐蚀性的封闭方法

说明书

技术领域

本发明属于表面处理技术领域，具体涉及一种提高铝铜合金阳极氧化后的耐蚀性的封闭方法。 

背景技术

铝合金阳极氧化生成的是多孔型的阳极氧化膜，孔隙率较大，耐腐蚀性、耐候性、耐污染性等都不能达到使用要求，特别是针对铝铜合金来说，由于铝铜合金中CuAl₂相在阳极氧化时熔解较快，常常成为电流聚集的中心，容易使该部位的膜层过热而熔解，若不经过封闭处理的话，耐蚀性极差，实验数据显示，2A12铝合金经阳极氧化后未经封闭处理，盐雾试验48小时就出现了蚀点，未封孔的阳极氧化膜，由于大量微孔孔内的面积，使暴露在环境中的工件有效表面积增加几十倍到上百倍，为此相应的腐蚀速度也大为增加，所以铝阳极氧化膜的微孔必须进行封闭。 

铝阳极氧化膜的封孔方法很多，从封孔原理来分主要有水合反应、无机物充填或有机物充填三大类，水合封孔一般指沸水封孔及高温蒸汽封孔，这种封孔方法非常简单，但是封孔的效果很大程度上取决于高水质和控制pH值，而且必须常检测水中的硅含量，只有除去杂质二氧化硅才能保证沸水封孔的品质，沸水封孔的常见缺陷是表面起白灰，有时候很难去除，只有使用去离子水并保持优良水质，封孔质量才能得到保证，但有时候还是难以完全去除，因此水合封孔的效果不如无机物充填或有机物充填。无机物充填主要包括铬酸盐封孔和镍盐封孔， 铬酸盐封孔已经用了几十年，封孔效果较好，尤其是对于压铸铝合金和高铜铝合金，但是六价铬是强致癌物质，严重危害操作人员健康。镍盐封孔的突出优点是有可能防止染色膜在封孔时染料的浸出，所以特别适用于染色的阳极氧化膜，封孔速度远高于沸水封孔，因此与沸水封孔，镍盐封孔过程的能耗低，槽液寿命长，但镍盐封孔添加剂成分失调或pH值太高、封孔时间过长，表面会出现小点、白灰等缺陷，pH太低或者氯离子过高，则表面可能发生点腐蚀，虽然镍盐封孔是一种有效封孔方法，但耐磨性不好，而且镍盐除了污染环境水源之外，还会对人身引起过敏性皮炎，因此应用不多。有机物封孔技术是指在阳极氧化膜上涂装有机聚合物涂层，通常称之为阳极氧化复合涂层，但有机溶剂涂料不可避免存在挥发性有机化合物(VOC)的环境污染问题，因此我国一般不提倡使用溶剂型涂料的浸涂，有机酸封孔是一种新开发的有机物封孔方法，最适合用于室内使用的染色膜的封孔，但是目前存在的问题就是槽液不稳定，很难实现工业化，因此一直没有得到大规模使用。 

发明内容

本发明的目的是提供一种槽液成分简单、工艺稳定、操作便捷的环保型阳极氧化膜封闭方法，利用铈盐作为封闭溶液，不添加任何添加剂，满足环保要求。 

本发明的工艺流程如下： 

所采用的铈盐优选硝酸铈、硫酸铈或两种复合铈盐。本发明方法适用于防锈铝、铸铝、锻铝等铝合金阳极氧化膜封闭处理，尤其是对于铝铜系合金的防腐蚀性最好。 

本发明的有益效果如下： 

通过改变封闭液配方，既提高了铝铜合金阳极氧化膜的耐蚀性，又符合环保要求，可以取代目前常用的“六价铬”封闭工艺，封闭槽液成分稳定，无需后续处理，有效降低了废水处理压力，解决了“六价铬”对环境的污染问题。 

附图说明

图1为本发明的工艺流程图； 

具体实施方式

实施例1： 

试样材料为2A12铝合金，试样规格为100×50×2.5(单位：mm) 

一、阳极氧化成膜工艺过程 

①丙酮除油：用丙酮擦拭试样表面，除去表面污物。 

②化学除油：利用化学方法进一步进行表面彻底清理，磷酸钠50g/L，70℃浸泡5min。化学除油后先用流动热水清洗一次，再用流动冷水清洗一次。 

③出光：对试样进行第一次出光，硝酸300g/L，室温下浸泡1min后用流动冷水清洗。 

④碱蚀：去除试样表面氧化膜，氢氧化钠35g/L，65℃下碱蚀30s。 碱蚀后，先用流动热水清洗一次，再用流动冷水清洗一次。 

⑤出光：对试样进行第二次出光，硝酸300g/L，室温下浸泡1min，去除碱蚀后表面黑色氧化物。出光后先用流动冷水清洗，再用去离子水清洗。 

⑥阳极氧化：硫酸180g/L，电流密度1A/dm²，在18℃下氧化50min，氧化膜厚12μm。采用去离子水清洗两次。 

二、采用本发明对上述阳极氧化成膜进行封闭处理工艺过程 

试样按照上述步骤①～⑥进行阳极氧化处理后，立即进行封闭处理，封闭液组成及处理方法如下： 

1、封闭液组成