[发明专利]一种铝型材阳极氧化电解液及其制备方法、以及铝型材的阳极氧化工艺

说明书

本发明公开了一种铝型材阳极氧化电解液及其制备方法、以及铝型材的阳极氧化工艺，属于电解或电泳工艺技术领域，其由植酸、黄腐酸、PH调节剂和水构成，植酸在电解液中的浓度为70～90g/L、黄腐酸在电解液中的浓度为35～55g/L，电解液的PH值为2.0～2.8。此电解液一方面植酸主要来源于植物的根干、茎和种子中，而黄腐酸是能够用于医疗的，故以二者为主要成分构成的电解液完全无毒无害，是绿色环保的；另一方面能够将分散到溶液中的铝离子、植酸与铝离子形成的络合物吸附到铝型材附近，协助封孔的同时，在氧化铝表面也会形成植酸和Al³⁺的络合物，产生一层致密的疏水保护膜，减缓了电解液对氧化膜的化学溶解作用，提高了膜层性能，增强了氧化膜的耐腐蚀性。

技术领域

本发明属于电解或电泳工艺技术领域，具体涉及一种铝型材阳极氧化电解液及其制备方法、以及铝型材的阳极氧化工艺。

背景技术

铝合金由于具有密度低、比强度高、成形性好、导热和导电性良好的优点，并且价格低廉，被广泛应用于建筑装潢业、交通运输业、航空航天业以及兵器制造业等领域。为了提高铝合金的防腐性能，通常采用一次阳极氧化的表面处理方法形成具有耐蚀性能的氧化膜，然而由于该氧化膜呈无序多孔的结构，致使其耐蚀性能仍然较差，无法满足一些对抗腐性要求较高的领域。

于是，在一次阳极氧化法的基础上研究发展了二次阳极氧化法，二次阳极氧化法能够提高氧化膜阻挡层的厚度，并极大的改善膜孔排列的有序性，进而改善氧化膜的物理性能和化学性能，使其抗腐蚀性得以提高。中国专利201410627773.2公开了一种铝合金的阳极氧化液及二次阳极氧化工艺，其将浓硫酸、ANODAL EE液添加剂、腺嘌呤缓蚀剂和铝粉按比例加入到去离子水中制成阳极氧化处理液，其中每升阳极氧化处理液含有浓硫酸150g，铝粉(5-10)g，ANODAL EE液(3-5)g，腺嘌呤0.3g。用此电解液制备的铝合金氧化膜比较致密，抗腐蚀性较好，但此电解液中采用了硫酸和铬酸等，不仅使废液的处理成本高、程序复杂，而且Cr(Ⅵ)毒性大，对环境污染严重；另外在此工艺中采用的是沸水封孔，能耗较高。

中国发明专利201710270615.X公开了一种铝合金二次阳极氧化工艺，其将铝合金样品依次进行打磨、超声清洗、除油和出光处理后，进行第一次阳极氧化和第二次阳极氧化，最后进行封闭处理，封闭溶液的组成：醋酸镍0.5-1g/L和硼酸0.5-1g/L，时间20-40min，得到致密的阳极氧化膜。此工艺获得的阳极氧化膜更均匀、更紧凑和更少的多孔，但是电解液中的草酸不仅具有一定的毒性，还会在阴极上被还原为羟基乙酸，在阳极上被氧化成二氧化碳，导致电解液稳定性变差，会导致最终形成的氧化膜色泽随着氧化工艺的变化而变化，厚度极不均匀。另外在封孔工艺中采用的镍盐也会给环境带来一定的污染。

因此，环保且高效节能的阳极氧化工艺是我国铝型材行业迫切需要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种一种铝型材阳极氧化电解液及其制备方法、以及铝型材的阳极氧化工艺，环保且在阳极氧化的同时完成封孔，简化流程。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：设计一种铝型材阳极氧化电解液，其特征在于：电解液由植酸、黄腐酸、pH调节剂和水构成，植酸在电解液中的浓度为70～90g/L、黄腐酸在电解液中的浓度为35～55g/L，电解液的pH值为2.0～2.8。

进一步的，植酸在电解液中的浓度为80g/L、黄腐酸在电解液中的浓度为40.8g/L，电解液的pH值为2.5。

进一步的，所述pH调节剂为浓度为0.05～0.1mol/L的氢氧化钠溶液。

本发明还提供了一种制备上述电解液的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)配制植酸溶液：将植酸溶于水中制得浓度为175～225g/L的植酸溶液；

(2)配制黄腐酸溶液：将黄腐酸溶于水中制得浓度为87.5～137.5g/L的黄腐酸溶液；