[发明专利]一种控制铝材表面氧化膜粉化的阳极氧化处理工艺

说明书

本发明公开了一种控制铝材表面氧化膜粉化的阳极氧化处理工艺，属于合金技术领域。在阳极氧化处理前，铝材经过碱洗、酸洗，以及化学抛光处理，然后在以一定浓度的硫酸为电解液进行阳极氧化处理，采用恒流控制，电流密度控制在1.0~2.5A/dm²，阳极氧化温度为18~20℃，阳极氧化时间为20‑40min，阳极氧化处理后的膜厚为3~20μm，且厚度分布均匀（标准差＜1.0μm）。对该氧化膜的进行着色和封孔处理，铝材表面无粉化现象。

技术领域

本发明属于合金技术领域，具体涉及一种控制铝材表面氧化膜粉化的阳极氧化处理工艺。

背景技术

铝合金经过阳极氧化处理，其外观可以呈现多种颜色，在汽车内饰部件、幕墙装饰材料和消费电子产品结构外观件应用前景巨大。但是，阳极氧化处理后，铝材表面生成粉霜称“粉化”，用湿布拭去后可重现粉霜，影响铝材表面美观性，严重制约了阳极化铝材在高端工业领域的广泛应用。因此，亟需一种控制铝材表面氧化膜粉化的阳极氧化处理工艺。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种控制铝材表面氧化膜粉化的阳极氧化处理工艺。本发明通过阳极氧化处理工艺调控铝材表面氧化膜质量，进而使表面避免产生粉化现象，铝材外观均匀性优良，该方法对于阳极化铝材普遍适用，工业上容易实现。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种控制铝材表面氧化膜粉化的阳极氧化处理工艺，具体包括如下步骤：

（1）碱洗处理：将铝材浸入NaOH溶液，除去所述铝材基体表面自然形成的氧化膜；

（2）酸洗处理：将经步骤（1）碱洗处理后的铝材浸入HNO₃溶液，除去所述铝材碱洗表面残留物；

（3）化学抛光处理：将经步骤（2）酸洗处理后的铝材浸入混合酸溶液，使铝材表面平整，所述混合酸溶液的组成为：磷酸和硫酸按体积比为4:1混合；

（4）再次酸洗处理：将经步骤（3）化学抛光处理的铝材浸入HNO₃溶液，除去所述铝材化学抛光处理表面残留物；

（5）阳极氧化处理：将经步骤（4）酸洗处理的铝材置于电解液中进行阳极氧化处理，工艺参数控制为：阳极氧化温度为18~20℃，阳极氧化时间为20-40min，恒流控制电流密度范围1.0~2.5A/dm²，相关电压范围8~15V，阳极氧化处理后的膜厚为3~20μm；

（6）染色处理：将步骤（5）阳极氧化处理后的铝材浸入染色溶液，染色温度为20℃，浸泡时间为1-3min；

（7）封孔和烘干处理：将步骤（6）染色后的铝材浸入含有高温封孔剂的溶液中进行封孔处理，溶液的pH值为5~6，随后进行烘干处理，烘干温度为90℃，烘干时间大于1min。

所述铝材包括按质量百分比计的如下组分：Mg：2.3wt.%~4.8wt.%；Cu：≤0.05wt.%；Mn：0.01 wt.%~ 0.05wt.%；Cr：≤0.05wt.%；Si：≤0.08 wt.%；Fe：≤0.10 wt.%；余量为Al。

所述步骤（1）的碱洗处理的工艺参数为：碱洗温度为65℃，浸泡时间为10-20s，NaOH溶液的浓度为70-90g/L。

所述步骤（2）和步骤（4）的酸洗处理的工艺参数为：酸洗温度为25℃，浸泡时间为10-20s，HNO₃溶液的浓度为180-220g/L。

所述步骤（3）的化学抛光处理的工艺参数为：铝材在混合酸中浸泡的温度为100℃，浸泡时间为40-60s。

所述步骤（5）的阳极氧化处理所用的电解液为150-220g/L的硫酸溶液。