[发明专利]铝合金硫酸阳极氧化厚膜方法、电解液、制备方法及产品

说明书

本发明涉及本发明涉及硫酸阳极氧化技术领域，公开了一种铝合金硫酸阳极氧化厚膜的方法、用于铝合金硫酸阳极氧化厚膜的电解液、具有阳极氧化厚膜的铝合金产品的制备方法及具有阳极氧化厚膜的铝合金产品。本发明中阳极氧化工序参数：电解液为165‑200g/L的硫酸溶液；温度为20~21℃；电压为17‑18V，升压时间5min，保持时间10‑30min；电流密度为1~3A/dm²。基于上述阳极氧化工序制备的阳极化膜为厚膜且厚度均匀、耐蚀性好，提高了硫酸阳极的使用寿命，扩大了阳极氧化厚膜的铝合金产品的应用范围，而且制备方法的工艺操作简单，可以有效缩短生产周期，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及硫酸阳极氧化技术领域，具体涉及铝合金硫酸阳极氧化厚膜的方法、用于铝合金硫酸阳极氧化厚膜的电解液、具有阳极氧化厚膜的铝合金产品的制备方法及具有阳极氧化厚膜的铝合金产品。

背景技术

众所周知，铝合金表面在大气中能自然生成一层氧化膜，但是这种氧化膜很薄，厚度通常为2~3nm，且极易破损。

为扩大应用范围、延长使用寿命，工业上广泛采用铝阳极氧化工艺来显著改善和提高铝合金的外观和使用性能。其中，铝合金硫酸阳极化因工艺操作简单、生产成本低、膜透明度高、耐蚀性好、易着色等优点而被广泛应用。目前铝合金硫酸阳极化生产线产出膜厚通常只有3~15μm，此类铝合金零件寿命较短，限制了其在航空航天领域这类综合性能要求较高环境中的应用。因此，开发具有厚膜的硫酸阳极对扩大其应用范围、提高其使用寿命有重要意义。

硬质阳极氧化法是一种厚膜阳极氧化法，如：“专利号为201110199723.5；发明创造名称为铝合金硬质阳极氧化电解液及方法”的中国发明专利，采用硫酸、丙二酸、草酸、甘油组成的电解液对铝合金进行硬质阳极氧化。

发明内容

本发明的目的在于突破现有技术壁垒，提供一套不同于现有技术的铝合金阳极氧化厚膜技术，包括铝合金硫酸阳极氧化厚膜的方法、用于铝合金硫酸阳极氧化厚膜的电解液、具有阳极氧化厚膜的铝合金产品的制备方法及具有阳极氧化厚膜的铝合金产品。制备的具有阳极氧化厚膜的铝合金产品，耐蚀性好，能够应用于综合性能要求较高环境中。

第一，本发明提供一种铝合金硫酸阳极氧化厚膜的方法，以铝合金件为阳极、铅板为阴极进行阳极氧化。阳极氧化的电解液为165-200g/L硫酸溶液。阳极氧化的反应温度为20~21℃。阳极氧化的电压为17-18V；升压时间5min；保持时间10-30min。阳极氧化过程中电流密度为1~3A/dm²。阳极氧化过程中采用搅拌装置避免局部升温。

第二，基于上述铝合金硫酸阳极氧化厚膜的方法，本发明提供的用于铝合金硫酸阳极氧化厚膜的电解液为165-200g/L硫酸溶液。

出于纯度考虑，硫酸溶液中含有杂质，但为了保证阳极氧化的质量，需要控制硫酸溶液中杂质的浓度。其中，重点控制Cl^-氯离子的浓度≤0.2g/L、Al³⁺铝离子的浓度≤12g/L。

第三，基于上述铝合金硫酸阳极氧化厚膜的方法，提出一种具有阳极氧化厚膜的铝合金产品的制备方法。

本发明提供一种具有阳极氧化厚膜的铝合金产品的制备方法，以铝合金件作为阳极，以铅板作为阴极。所述制备方法包括：前处理、阳极氧化、阳极氧化后清洗、低铬封孔处理、干燥。

所述前处理，包括：采用手工清洗、装挂、碱清洗、温水洗、首次冷水洗、轻脱氧、二次冷水洗、三次冷水洗。前处理的目的是除去铝合金件表面的氧化皮，使铝合金件表面裸露出新鲜的基体。

所述手工清洗采用的是丙酮擦拭的方法。

所述碱清洗时，清洗液为汉高航材清洗剂Turco 4215NC-LT：45~60g/L；温度为49~60℃；时间为10~15min。

所述温水洗时，温度为40~60℃；时间为2~3min。