[发明专利]一种铝合金表面钴盐转化膜的制备方法

说明书

本发明属于钴盐转化处理技术领域，具体涉及一种铝合金表面钴盐转化膜的制备方法，具体包括以下步骤：(1)对铝合金表面进行清洗、除油、除膜处理；(2)将铝合金放入含钴处理液中进行氧化处理，形成钴盐转化膜，其中含钴处理液由硝酸钴、乙酸铵、氧化剂、过氧化叔丁醇溶于水配制而成。本发明方法制备的膜层连续且均匀，膜层的电阻值比较高，抗腐蚀性能强。

技术领域

本发明属于钴盐转化处理技术领域，具体涉及一种铝合金表面钴盐转化膜的制备方法。

背景技术

铝是地壳中储量最丰富的金属元素，而铝合金作为工业中应用最为广泛的有色金属结构材料之一，具有密度小、可强化、易加工、导电、导热性能优、耐腐蚀等优越性能，成为了构建现代文明的重要基材，也获得了全球的广泛应用，诸如在运输、建筑、电子、五金等多处领域内用作极为重要的结构件或主要的装饰材料。铝及其合金表面在大气环境介质中很容易生成一层薄而较致密的天然氧化膜，具有一定的抗腐蚀性能，但厚度有限，大约只有5～200nm，这层氧化薄膜耐压能力欠佳，易破损，也易受一些杂质和各种油类污染物的吸附与污染，使得铝合金基材在空气中不断腐蚀。所以，在铝合金材料使用过程中，局部的腐蚀扩散，会导致铝合金基材的疲劳性能、塑性和强度等性能大幅度的下降，最终使其完全失去原有的作用效果。

铝合金耐腐蚀性的表面处理有化学转化、阳极氧化、镀层、热喷涂技术及纳米涂层技术等。其中化学转化包括铬盐转化与无铬转化，由于铬盐转化中六价铬离子具有致癌作用并且对环境有很大的破坏力，所以在目前的研究中主要是以无铬转化为方向。铝合金无铬转化技术的研发主要集中在以下几大体系：钛锆盐转化、溶胶凝胶法、有机酸类化学转化、高价金属盐转化、锂酸盐转化、钴盐转化、稀土盐化学转化等。其中钴盐转化处理发展较晚，属于无铬转化新技术，其特点是膜层接触电阻低、耐蚀性好，并且与涂层结合优良，已应用于航空航天、电子以及通信产品的表面处理。

中国专利文献CN93101737.8公开了一种铝合金钴盐化学转化膜的方法。其中氧化剂选用双氧水。选用双氧水作为氧化剂的不足之处就是双氧水用量大，在60℃时会分解成氧气与水，并且配制过程较为复杂，不适合大规模使用。

发明内容

本发明主要提供了一种铝合金表面钴盐转化膜的制备方法，制备的膜层连续且均匀，膜层的电阻值比较高，抗腐蚀性能强。其技术方案如下：

一种铝合金表面钴盐转化膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)对铝合金表面进行清洗、除油、除膜处理；

(2)将铝合金放入含钴处理液中进行氧化处理，形成钴盐转化膜，其中含钴处理液由硝酸钴、乙酸铵、氧化剂、过氧化叔丁醇溶于水配制而成。

优选的，含钴处理液中硝酸钴浓度为20-27g/L，乙酸铵浓度为20-30g/L，氧化剂浓度为10-20g/L，过氧化叔丁醇浓度为1-10g/L。

优选的，所述氧化剂为高锰酸钾。

优选的，步骤(1)中对铝合金表面处理的方法为，先将铝合金放入无水乙醇中浸泡1-3min，水洗后放入1.0-1.5mol/L的NaOH溶液中于50-70℃的温度下浸泡1-2min，最后放入1.0-1.5mol/L的HNO₃溶液中浸泡15-30S，水洗干燥。

优选的，所述水洗的方法为先用流动水清洗，再用去离子水冲洗。

优选的，步骤(2)中氧化处理的温度为50-80℃，氧化时间为10-30min。

采用上述方案，本发明具有以下优点：

本发明形成的钴盐转化膜无色透明，膜层连续且均匀，点滴时间为12S，在交流阻抗实验与塔菲尔实验中可达到很高电阻值，膜层的电阻值比较高，抗腐蚀性能较强。

附图说明