[发明专利]一种铝合金微扩孔剂及铝合金材料的表面处理方法

说明书

本发明公开了一种铝合金微扩孔剂，其由无机酸30‑60份、有机酸50‑120份、缓蚀剂20‑40份、去离子水780‑900份混合而成。同时本发明还公开了一种铝合金材料的表面处理方法，包括对铝合金材料表面进行机械处理、脱脂液中处理、水浴浸蚀、超声波震荡、阳极氧化，在铝合金表面出现均匀分布的带有纳米孔洞的氧化层、再置于铝合金微扩孔剂进行浸蚀扩孔。通过阳极氧化在铝合金表面形成均匀分布的带有纳米孔洞的氧化层，树脂熔体可以进入铝合金表面的纳米孔洞复合成型；扩孔和退火进一步扩大纳米孔洞的孔径，消除残余应力，改善树脂在铝合金表面的润湿情况，进一步提升铝合金与树脂的结合力以及抗疲劳性。

技术领域

本发明涉及铝合金表面处理技术领域，具体涉及一种铝合金微扩孔剂及铝合金材料的表面处理方法。

背景技术

轻量化逐渐成为汽车、电子、医疗元器件等领域的热门趋势，要实现汽车轻量化，使用轻质材料如轻质合金、树脂就是一有效途径，这就关系到如何将轻质金属与树脂进行有效连接。传统的连接方式主要使用胶粘剂和铆接两种方式，前者对环境有一定的要求，并常伴随VOC(挥发性有机化合物)的释放；后者需要对塑料和金属进行钻孔，容易产生应力集中，抗疲劳性差。因此不依赖粘结剂的纳米注塑成型技术成为重要发展方向之一。

纳米注塑成型过程是一个复杂的物理以及化学过程，是将金属与塑料以纳米技术相结合的工艺，是先对金属表面进行纳米化处理，再将塑料注射在金属表面，实现金属与树脂结合，实现一体化成型。所以金属材料表面结构与形态在很大程度上影响着其与树脂最终的结合强度。金属塑料搭接处是由金属界面与树脂界面组成的复杂连接系统，在受热成型过程中，树脂熔体流动充入金属表面的微纳米结构，在冷却过程中形成微纳铆接效果，可见金属材料界面性能直接影响着金属-树脂的连接强度，因此获得适合粘结的金属表面成为纳米注塑成型的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金微扩孔剂及铝合金材料的表面处理方法，在铝合金材料表面制备出适合粘结的金属表面孔洞层，与树脂成型后具有很强的的结合力，无需涂敷胶粘剂或钻孔铆接。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种铝合金微扩孔剂，其由以下原料按重量份制备而成：

无机酸：30-60份；

有机酸：50-120份；

缓蚀剂：20-40份；

去离子水：780-900份。

进一步方案，所述无机酸为磷酸、硫酸中的一种；所述有机酸为酒石酸、乙酸、柠檬酸中的一种。

进一步方案，所述缓蚀剂为氯化钠、氯化钾、氯化铵中的一种。

本发明的第二个发明目的是提供一种铝合金材料的表面处理方法，其包括以下步骤：

S1、对铝合金材料表面进行机械处理，除去表面缺陷和自然氧化层，然后放入脱脂液中处理，清洗干净；

S2、将清洗干净的铝合金材料置于碱溶液中进行水浴浸蚀，然后用去离子水清洗干净；

S3、将铝合金材料置于酸溶液中，辅以超声波震荡，然后用去离子水清洗干净；

S4、对干燥后的铝合金材料进行阳极氧化，阳极氧化后的铝合金表面出现均匀分布的带有纳米孔洞的氧化层；

S5、置于铝合金微扩孔剂中进行浸蚀扩孔，再用去离子水清洗干净，干燥；最后进行退火处理、冷却。

优选的，步骤S1中所述的机械处理为磨光、抛光、滚光、喷砂、抛丸中的至少一种；

所述脱脂液为丙酮、汽油、乙酸乙酯中的一种。

脱脂液可以剥离铝合金表面存在的油脂。