[发明专利]一种基于铝合金表面的高胶接和耐腐蚀的阳极氧化方法

说明书

本发明提供了一种基于铝合金表面的高胶接和耐腐蚀的阳极氧化方法，包括如下步骤：在氢氧化钠、磷酸钠和碳酸钠的混合溶液中脱脂处理铝合金表面；依次经碱洗、酸洗和超声清洗所述脱脂处理的铝合金表面；以硫酸和硫酸铝的混合溶液阳极氧化清洗处理的铝合金表面；用混合添加剂封闭处理所述阳极氧化的铝合金表面后烘干，得铝合金表面阳极氧化膜。所述方法制备的基于铝合金表面的阳极氧化膜为表面不存在挂粉、孔径在2‑20nm的氧化膜，且因氧化膜在封闭过程中发生水化作用而体积膨胀，使氧化膜孔洞呈内部封堵、表面开口的多孔形态，具有高的胶接性和耐腐蚀性。

技术领域

本发明涉及一种金属表面处理方法，具体涉及一种基于铝合金表面的高胶接和耐腐蚀的阳极氧化方法。

背景技术

铝合金因具有高的比强度、比模量、断裂韧度和耐腐蚀性，已被广泛应用于各行业，特别是轻量化要求高的航空航天、轨道交通和新能源汽车领域。

铝合金的应用与连接密不可分，铝制零部件间的连接方式有诸如焊接、铆接、机械连接或胶接，其中的胶接因具有结构增重小、时间短、成本低、效率高和不对胶接构件产生新的应力集中等优点而受到人们的青睐；

胶接强度一方面取决于胶黏剂的内聚强度，另一方面取决于胶黏剂与粘接材料间的结合强度；从实际应用角度来讲，胶层的断裂面多发生在胶层和粘接材料的界面，因此只有提高胶黏剂与粘接材料之间的界面结合强度，胶层才能充分发挥自身的粘接性能。

现有技术中采用的阳极氧化铝合金的方法来提高胶黏剂和铝合金的界面结合强度，因为经阳极氧化的铝合金形成的多孔型阳极氧化膜可以渗入胶黏剂，经高温烘烤固化形成的胶层会在氧化层内部形成“钉扎”，从而大大增强与铝合金的界面结合强度；但是，由于多孔氧化膜的孔洞为开口状态，外部腐蚀介质如Cl-等的渗入易造成铝合金的腐蚀。

因此，需要提供一种对现有的铝合金阳极氧化的改进方法。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供一种基于铝合金表面的高胶接和耐腐蚀的阳极氧化方法；制备的基于铝合金表面阳极氧化膜为表面不存在挂粉、孔径在2-20nm的氧化膜，且因铝合金氧化过程中体积膨胀使得铝合金表面阳极氧化膜呈内部封堵、表面开口的多孔形态，具有高的胶接性和耐腐蚀性。

本发明通过如下技术方案实现：

一种基于铝合金表面的高胶接和耐腐蚀的阳极氧化方法，包括如下步骤：

(1)在氢氧化钠、磷酸钠和碳酸钠的混合溶液中脱脂处理铝合金表面；

(2)依次经碱洗、酸洗和超声清洗所述脱脂处理的铝合金表面；

(3)以硫酸和硫酸铝的混合溶液阳极氧化清洗处理的铝合金表面；

(4)用混合添加剂封闭处理所述阳极氧化的铝合金表面后烘干，得铝合金表面阳极氧化膜。

优选的，所述氢氧化钠、磷酸钠和碳酸钠以g/L为单位的质量体积浓度比为5-10：10-20：20-40。

优选的，所述脱脂处理的温度和时间分别为50-70℃和1-4min。

优选的，所述碱洗包括以60-100g/L的氢氧化钠于65-75℃清洗铝合金表面1-3min。

优选的，所述酸洗包括以160-200g/L的硫酸于10-30℃清洗铝合金表面4-20min。

优选的，所述超声清洗包括于30-50Hz下，以超声机超声清洗所述阳极氧化的铝合金表面1-5min。

优选的，所述硫酸和硫酸铝按g/L为单位的质量体积浓度比为160-200：1-15。