[发明专利]一种铝合金氧化成膜所用的电解氧化液以及铝合金氧化成膜方法

说明书

本发明公开了一种铝合金氧化成膜所用的电解氧化液以及铝合金氧化成膜方法，所述电解氧化液中含有以下组分：氟化氢氨0.1～1g/L，草酸5～60g/L；所述氧化液中Al³⁺平衡溶度为0.01～1g/L。一种铝合金氧化成膜方法，使用上述的电解氧化液，采用电解法，在铝合金表面通过化学成膜和电化学成膜共同作用形成一层有机无机含氟氧化膜。使用本发明的电解氧化液电解氧化成膜，化学成膜电化学成膜共同作用，成膜过程快；氧化液中铝离子浓度一般在0.1g/L左右即产生电离平衡，铝离子浓度不再增加，因此氧化液不需更换，可循环使用，因此相比现有技术固废减少。

技术领域

本发明涉及铝合金型材表面处理技术领域，具体涉及一种使用电化学氧化成膜处理技术。

背景技术

铝合金的表面氧化处理，主要是在铝型材表面生成一种保护膜。这层膜具有防护性、装饰性以及一些其它的功能特征，以获得满足建筑用铝阳极氧化、装饰用铝阳极氧化、腐蚀保护用铝阳极氧化、工程用铝阳极氧化的需求。根据不同的使用目的和不同的性能要求，充分利用膜的特性满足不同的用途。

现有技术中根据电解液的不同大致分为，壁垒型阳极氧化膜电解液：硼酸、中性硼酸盐、中性磷酸盐、中性酒石酸盐、中性柠檬酸盐、中性乙二酸盐；多孔型阳极氧化膜电解液：硫酸、草酸、铬酸、磷酸、硫酸加有机酸等。

现有技术中多孔型氧化电解液，均存在随着电解时间延长溶液中铝离子不断升高问题，为了控制电解液中的铝离子浓度必须不断排放电解液，补充不含铝离子的电解液以维持铝离子浓度范围。

现有的技术中氧化成膜过程如下：

成膜过程 2Al+3H₂O→Al₂O₃+6H⁺+6e^-

膜溶解过程 Al₂O₃+6H⁺→2Al³⁺+3H₂O

阴极上发生水的分解析出气体：

6H₂O+6e^-→3H₂↑+6OH^-

以硫酸为例，阴离子SO₄^2-参与了铝的阳极反应过程，最终生成含硫酸根的阳极氧化膜：

2Al+6H⁺→2Al³⁺+3H₂↑

2Al³⁺+3H₂O+3SO₄^2-→【Al₂O₃】+3H₂SO₄

Al³⁺+XH₂O+YSO₄^2-→【Al(OH)_Y(SO₄)_X】+XH⁺

这是一个成膜与溶膜不断发生的过程。

以上氧化过程中，溶液中如果F^-、Cl^-超过50μg/g浓度，型材就会出现腐蚀斑点，因此必须严格控制。