[发明专利]无氟无铵铝合金表面处理工艺中槽液成分检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金表面处理领域，特别是涉及一种无氟无铵铝合金表面处理工艺中槽液成分的检测方法。

背景技术

铝合金表面预处理是氧化着色前不可缺少的一道关键工序，直接决定了铝合金型材的外观和内在品质。铝合金表面预处理的目的有三个：一是去除铝合金表面的自然氧化膜，活化表面，以利于阳极氧化；二是除去表面挤压粗纹等缺陷，使其平整光滑；三是除油净化表面。

铝合金沙面材表面预处理工艺分为碱蚀工艺和酸蚀工艺。针对传统碱蚀工艺和酸蚀工艺过程存在的污染严重、水耗高等问题，本发明人研究开发了无氟无铵铝合金表面预处理新药剂配方(无氟无铵铝合金表面预处理新工艺，张超，刘庆芬等.化工学报,2014,65(9):3559-3567)。该药剂配方主要成分是Na₂CO₃，NaOH，Na₂SO₄，Na₃PO₄，SDS及甘油。前期的研究发现，使用该药剂配方对6063铝合金进行表面预处理可得到细腻的砂面效果，但随着槽液重复使用次数的增多，合金铝耗逐渐降低，整平起砂效果变差；药剂重复使用次数4次以上时(此时药剂的处理效率为2.1cm²/mL)，合金表面的起砂达不到理想的效果。

使用新型药剂配方对铝合金进行预处理时，主要发生的化学反应是强碱性溶液对铝合金表面进行蚀刻，铝合金表面的自然氧化膜及铝基材被Na₂CO₃-NaOH碱性溶液溶解；Al³⁺与PO₄^3-生成具有起砂、覆盖、去纹的AlPO₄；Na₂SO₄及甘油的加入可有效防止挂灰现象，提高铝型材表面的光泽度。随着槽液重复利用次数的增多，处理铝合金面积的增大，槽液中有效成分被逐渐消耗，其浓度逐渐降低，对铝合金的处理效果减弱，到有效成分的浓度降低到临界浓度时，新型药剂配方槽液对铝合金的预处理将不能产生明显的起砂效果。

因此，准确及时地对槽液中有效成分的浓度进行测定，由此可对槽液中有效成分含量进行调节，这对维持新型药剂配方对铝合金表面预处理的效果起到非常关键的作用。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种对该槽液主要成分进行检测的方法，以达到调控该新型铝合金表面处理工艺中药液成分，从而根据检测结果调整有效成分含量的目的。

为了达到以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种无氟无铵铝合金表面处理工艺中槽液成分的检测方法，包括以下步骤：a)槽液的选择与前处理；b)槽液中NaOH浓度的检测；c)槽液中Na₂CO₃浓度的检测；d)槽液中Na₂SO₄浓度的检测；e)槽液中Na₃PO₄浓度的检测；f)槽液中甘油浓度的检测。

作为优选技术方案，本发明所述的方法，步骤a)所述的槽液为循环处理铝合金1～4次后的槽液。

作为优选技术方案，本发明所述的方法，步骤a)所述的槽液前处理的方法为：2000～3000r/min速度离心处理，取上清液检测。

作为优选技术方案，本发明所述的方法，步骤b)所述槽液中NaOH浓度的检测步骤为：首先需要加入BaCl₂，沉淀法除去槽液中的CO₃^2-,再用HCl滴定，选择酚酞作为指示剂，溶液颜色由红色转变为无色时达到滴定终点，计算得到槽液中OH^－与AlO₂^－消耗的H⁺的物质的量之和(M_总)；采用ICP检测得到槽液中铝元素的浓度，进而计算得到槽液中AlO₂^－消耗的H⁺的量

槽液中NaOH浓度(C_NaOH，单位为g/mL)的计算公式为：

其中M_总代表滴定过程所消耗的总的H⁺的物质的量，单位为mol，和分别代表滴定前后槽液中AlO₂^－消耗的H⁺的物质的量，单位为mol，V是槽液体积，单位是mL。