[发明专利]一种铝合金门窗型材的表面处理方法

说明书

本发明专利提供了一种铝合金门窗型材的表面处理方法，具体步骤包括前处理、阳极氧化工艺、封闭工艺、抗阻燃处理，通过阳极氧化对铝合金进行表面处理以及后续的稀土可溶性盐封闭处理赋予了合金表面良好的耐蚀性，随后稀土可溶性盐与聚丙烯酰胺阻燃剂相匹配，对铝合金门窗的阻燃性能起到关键作用，门窗燃烧等级达到A类标准，其中使用稀土可溶性盐作为阻燃剂，隔绝氧，减少了维持燃烧循环所需要的热量，具有无毒环保、耐热的特点。耐腐蚀测试结果显示经过72h的5wt.%的NaCl腐蚀试验后，白色腐蚀产物面积不超过5%。

技术领域

本发明属于铝合金表面处理加工技术领域，尤其涉及一种铝合金门窗型材的表面处理方法。

背景技术

铝作为地球上元素含量最大的金属元素以化合态形式存在于矿石中，价格低廉，产量丰富。铝及其合金具有延展性高、机械加工性好、密度低等特性，广泛应用于飞机及汽车制造，建筑铝型材，日用轻工业产品，计算机及通信组件，光电和半导体零器件等多项生产制造领域。

铝的电极电位较负故在自然环境中易氧化生成一层薄且疏松的多孔膜，使其在空气中具有一定程度的稳定性。而该自生膜层机械强度低、易破损，并不能解决铝材硬度低及耐蚀性、耐磨性差等不适应实际生产的自身不足。因此，对其进行表面处理以延长使用寿命一直为业内的研究热点，常见的铝及铝合金表面处理技术有：化学转化，阳极氧化、微弧氧化、电镀等。

铝合金的制造过程中通过改变所添加合金元素的种类以产出综合性能各异的铝合金系列，1000系铝合金含铝量最高，价格较低；2000系铝合金硬度较高，而铜元素含量多，耐蚀性差；5000系铝合金又称铝镁合金，密度低、延伸率好；6000系铝合金含有镁、硅两种合金元素，加工性较好，氧化性最佳。本发明选择阳极氧化进行铝合金的表面处理以赋予铝合金优良的耐腐蚀性，同时考虑其应用于高档建筑材料领域，阻燃性也是考察的重要指标，因为近些年高层建筑物频频发生火灾，建筑材料的安全性乃重中之重，直接威胁到人身安全，所以本发明开发了一种具有抗助燃性的铝合金门窗型材，在火灾发生时可以阻隔火焰一段时间，以保证人员在有限时间内安全逃脱。

发明内容

本发明的目的是提供了一种铝合金门窗型材的表面处理方法，通过铝合金的阳极氧化赋予铝合金表面较好的耐蚀性，同时利用聚丙烯酰胺阻燃剂以及稀土可溶性盐使得铝合金表面具有较好的阻燃性能，隔绝氧，并减少维持燃烧循环所需要的热量，以达到建筑材料的燃烧安全标准。

本发明为了实现上述目的，可采用以下技术方案：

一种铝合金门窗型材的表面处理方法，包括以下具体步骤：

（1）前处理

选用砂轮或120目砂纸对铝合金门窗进行机械抛光，去毛刺，随后利用脱脂剂在90℃下除油，然后将门窗浸入加入缓蚀剂的5wt.%的硝酸溶液酸洗10分钟以及利用10 wt.%的氢氧化钠溶液于50℃碱洗10分钟以保证表面的光洁度；

（2）阳极氧化工艺

将铝合金门窗浸入阳极氧化电解槽中的电解液中，以不锈钢钢板为阴极，铝合金门窗为阳极，电解液成分为硫酸100~150g/L，草酸70~100g/L，阳极氧化过程中施加40~70V的电压以及1~7.5A/dm²的直流电流，电解液温度为30℃，电解30~60分钟；

（3）封闭工艺

将阳极氧化后的铝合金门窗浸入含有稀土的可溶性盐溶液中进行封闭处理，并于40℃下封闭30分钟，随后在120℃的烘箱中烘干1小时；

（4）抗阻燃处理：将烘干后的铝合金门窗浸入5wt.%的聚丙烯酰胺水溶液中，于40~50℃下超生15min，并在200~300℃下烘烤15~30分钟，随后冷却至室温，获得抗阻燃性的铝合金门窗。

作为优选方案地，上述机械抛光步骤，使得铝合金门窗的粗糙度为0.15~0.2微米。