[发明专利]一种铝合金表面阳极氧化‑封孔的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金表面阳极氧化-封孔的处理方法，属于金属表面处理技术领域。

背景技术

阳极氧化是一种电解氧化，在该过程中铝合金的表面通常转化为一层氧化膜，这层膜具有保护性、装饰性以及其他的一些功能性。氧化膜分两大类：壁垒型氧化膜和多孔型氧化膜，壁垒型氧化膜是一层紧靠金属表面的致密无孔的薄氧化膜，厚度取决于外加电压一般不超过0.1um。多孔型氧化膜由阻挡层和多孔层两层氧化膜组成，阻挡层厚度和外加电压有关，多孔层厚度取决于通过的电量。我们最常用的是多孔型氧化膜。氧化膜的特点有：a.氧化膜结构呈多孔性蜂窝状结，膜的多孔性使具有很好的吸附能力，可以作涂镀层的底层也可被染色，提高金属的装饰效果。b.氧化膜的硬度高，阳极氧化膜的硬度很高，其硬度大约在196－490HV，因为硬度高决定了氧化膜的耐磨性非常好。c.氧化膜的耐蚀性，铝氧化膜在空气、土壤中都很稳定，同基体的结合力也很强，一般情况下氧化后都会进行染色封孔或喷涂处理，使其耐腐蚀性进一步增强。d.氧化膜的结合力，氧化氧化膜于基体金属的结合力很强，很难用机械的方法将它们分离，即使膜层随金属弯曲，膜层仍于基体金属保持良好的结合，但氧化膜的塑性小，脆性大，当膜层受到较大的冲击负荷和弯曲变形时，会产生龟裂，所以这种氧化膜不易在机械作用下使用，可以用作油漆层的底层。

铝阳极氧化之后对氧化膜进行的物理或化学处理过程，以降低氧化膜的孔隙率和吸附能力，以便把染料密封在微孔中，同时提高膜的耐蚀性、耐磨等性能。在建筑行业世界各国对氧化膜的封孔基本上采用高温蒸汽法、冷封孔、电泳涂装法三种工艺，但目前中温封孔有扩大的趋势。从封孔原理来分主要有水合反应、无机物填充或有机物填充三大类。热封孔工艺包括有：a.沸水封孔：在接近沸点的纯水中（温度95度以上，去离子水），通过氧化铝的水合反应将非晶态的氧化铝转化成水合氧化铝，由于水合氧化铝比原来的体积大了30%，体积膨胀使的氧化膜的微孔填充封闭。b.高温蒸汽封孔：原理和沸水封孔一样，优点：速度快、水质的依赖性小、少出现白灰、褪色风险小。

CN103215630A公开一种有机-无机复合硅溶胶封闭铝合金阳极氧化膜孔的方法，是将经前处理后的铝或铝合金阳极表面涂覆或沉积上—层有机一无机复合硅溶胶层，再经烘干、烧结制成。所述有机—无机复合硅溶胶是由0.5-30ml硅烷试剂或正硅酸乙酯，0.5-30ml无机硅溶液、1-40ml水、1-90ml有机溶剂、0.05-100g填料粉体和0.01-10g表面活性剂制成。CN103343374B 公开一种铸铝合金工件的硬质阳极氧化处理方法，包括将铝硅铸铝合金熔融后，注入压铸机中进行压铸成型，得相应的铸铝合金工件；然后，将上述铸铝合金工件在350℃～450℃的条件下进行热处理；最后，将经过热处理后的铸铝合金工件进行硬质阳极氧化处理，使在铸铝合金工件表面形成硬质阳极氧化膜。但是上述的处理方法得到的铝合金仍然存在着耐腐蚀性不好的问题。

发明内容

本发明的目的是：提供一种对铝合金表面进行阳极氧化封闭处理的方法，该方法处理后的铝合金具有优良的耐腐蚀性能。

技术方案是：

一种铝合金表面阳极氧化-封孔的处理方法，包括如下步骤：

第1步，对铝合金的表面预处理；

第2步，对第1步得到的铝合金在电解液中通过阳极氧化形成氧化膜，所述的电解液的组成是硫酸130～160g/L、纳米SiO₂ 1～6g/L、水性丙烯酸树脂0.5～2g/L和硝酸铈0.5～2g/L；

第3步，对第2步处理后的铝合金在封闭槽中进行第一次封闭处理，采用的第一封闭液的组成是：柠檬酸2～5g/L，硝酸铬2～3g/l，磷酸三钠0.4～0.8g/l，EDTA-Na₂ 0.5～0.8g/l，硫酸镍0.02～0.04g/l；

第4步，对第3步处理后的铝合金进行第二次封闭处理，采用的第二封闭液的组成是：水性丙烯酸树脂40～45g/l，非离子表面活性剂0.5～1g/l，纳米SiO₂ 8～12g/l，仲辛基酚聚氧乙烯醚3～5g/l；

第5步，再经过水洗、风干处理后，得到铝合金。

所述的第1步中，预处理是指抛光、除油脂中的一种或者几种。

所述的第1步中，铝合金可以是铸铝合金ZL101、ZL102、 ZL105、ZL105A、ZL107、ZL110或ZL108。