[发明专利]钝化具有焊剂的铝表面的方法

说明书

本发明涉及一种钝化具有焊剂的铝表面的方法。根据所述方法，提供了具有焊剂的铝表面。随后，向提供的铝表面施用钝化液，使得钝化液和具有焊剂的铝表面反应以生成钝化层。

本发明涉及一种钝化具有焊剂的铝表面的方法。此外，本发明涉及一种通过实施该方法制备的热交换器。本发明还涉及包括这种热交换器的机动车。

钎焊铝组件是已知的，其中使用了焊剂。例如，热交换器可以由铝制成，其中热交换器包括部件，这些部件在热交换器的制造期间借助于钎焊通过物质与物质的结合而彼此连接。汽车用热交换器通常采用所谓的CAB焊接方法(“受控气氛钎焊”)进行钎焊，其中使用氟铝酸钾作为焊剂。

然而，这种焊剂的游离氟化物会导致铝的腐蚀。游离氟化物还会侵蚀热交换器中接收到的冷却剂添加剂，从而形成大量的氢氧化铝，从而阻塞甚至关闭热交换器中的冷却剂路径。由于形成了氢氧化铝，冷却剂的电导率可以通过以下方式增加：危险的电荷量通过冷却循环分布至机动车，引导冷却剂，或者在含水冷却剂的情况下发生形成具有爆炸性气体的水电解。这尤其适用于包含燃料电池的电动汽车，比如氢燃料电池或金属-空气燃料电池。

本发明的目的是创造一种考虑到上述问题的改进的或至少可替代的方法，所述方法用于钝化具有焊剂的铝表面。具有高耐蚀性的铝部件尤其要通过这种方法来制备。

根据本发明，该目的通过独立专利权利要求的主题解决。有利的实施方案是从属专利权利要求的主题。

因此，本发明的基本思想是使在焊接过程后出现在铝表面上的焊剂残留物与钝化液结合，使焊剂残留物不能与冷却剂相互作用，冷却剂在运行过程中被引导通过热交换器，进而在铝表面区域中形成耐腐蚀钝化层。采用这种方法可以使热交换器中接收到的冷却剂的电导率特别低，特别是低于50μS/cm或甚至低于20μS/cm，避免了在冷却剂中形成爆炸性气体。此外，创建了一种致密的钝化的耐腐蚀铝表面。不需要复杂地除去与缺点相关的焊剂残留物和焊料残留物。

根据本发明的方法用于钝化具有焊剂的铝表面。根据本发明的方法，提供了具有焊剂的铝表面。随后，将钝化液施用至具有焊剂的铝表面，使得通过钝化液和具有焊剂的铝表面反应，生成钝化层。

在施用钝化液之后，通过加热和加压的方式，优选地在高压釜中对铝表面进行有利的钝化。以这种方式，钝化液与具有焊剂的铝表面的反应特别有效地进行，并且形成特别致密的耐腐蚀的钝化层。

根据优选的实施方案，将铝表面加热至大于100℃，优选大于120℃。在这种实施方案中，钝化液与具有焊剂的铝表面的反应也可以特别有效地进行，并且形成特别致密的耐腐蚀的钝化层。

同样适用于进一步优选的实施方案，在这种情况下，铝表面用大于1巴至最大为2巴的压力钝化。以这种方式，钝化液与具有焊剂的铝表面的反应也会特别地进行，并且形成特别致密的耐腐蚀的钝化层。

根据有利的实施方案，具有的焊剂是氟铝酸钾或者包含氟铝酸钾。在本实施方案的情况下，在铝表面区域形成了特别致密的钝化层。

优选地，通过将锆溶液与水玻璃分散液混合来制备施用的钝化液。在本实施方案的情况下，大量的焊剂被结合在铝表面上，在铝表面区域形成了特别致密的耐腐蚀的钝化层。

根据优选的实施方案，硅酸锆溶液包含0.1g/L至5g/L的硅酸锆。以这种方式，大量的焊剂被结合在铝表面上，在铝表面区域形成了特别致密的耐腐蚀的钝化层。

优选地，通过在pH值为2至6的硫酸溶液中溶解碳酸锆，然后用氨中和来制备硅酸锆溶液。以这种方式，大量的焊剂被结合在铝表面上，在铝表面区域形成了特别致密的耐腐蚀的钝化层。

根据另外的优选实施方案，硅酸锆溶液包含浓度为0.1％至2％的癸二酸。

硅酸锆溶液还包含浓度为0.1％至2％的癸二酸，替代地或另外地，包含浓度为0.05％至0.5％的三乙醇胺。可以想象的是，硅酸锆溶液包含其他二羧酸，例如酒石酸。