[发明专利]铝合金的表面处理方法及由铝合金制得的壳体

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金的表面处理方法及由铝合金制得的壳体。

背景技术

铝合金目前被广泛应用于航空、航天、汽车及微电子等工业领域。但铝合金的标准电极电位很低，耐腐蚀差，暴露于自然环境中会引起表面快速腐蚀。

提高铝合金耐腐蚀性的方法通常是在其表面形成保护性的涂层。传统的阳极氧化、电沉积、化学转化膜技术及电镀等铝合金的表面处理方法存在生产工艺复杂、效率低、环境污染严重等缺点。

真空镀膜(PVD)为一清洁的成膜技术。然而，由于铝合金的标准电极电位很低，且PVD涂层本身不可避免的会存在微小的孔隙，因此形成于铝合金表面的PVD涂层容易发生电化学腐蚀，导致该PVD涂层的耐腐蚀性能降低，对铝合金的耐腐蚀能力的提高有限。

发明内容

鉴于此，提供一种可有效提高铝合金的耐腐蚀性能的表面处理方法。

另外，还提供一种由上述铝合金制得的壳体。

一种铝合金的表面处理方法，其包括如下步骤：

提供铝合金基体；

于该铝合金基体的表面磁控溅射铝层；

于该铝层上注入氧离子，形成主要含有Al₂O₃及AlO固溶相的离子注入膜。

一种由铝合金制得的壳体，该壳体包括铝合金基体、依次形成于该铝合金基体表面的铝层及离子注入膜，所述离子注入膜中主要含有Al₂O₃及AlO固溶相。

本发明铝合金的表面处理方法在铝合金基体上磁控溅射形成铝层，再于该铝层上形成离子注入膜。该铝层与离子注入膜组成的复合膜层显著地提高了该铝合金基体的耐腐蚀性，且该表面处理工艺简单、几乎无环境污染。

附图说明

图1是本发明较佳实施方式铝合金表面处理方法的流程图；

图2是本发明较佳实施方式壳体的剖视示意图。

主要元件符号说明

壳体        10

铝合金基体  11

铝层        13

离子注入膜  15

具体实施方式

请同时参阅图1与图2，本发明一较佳实施例的铝合金的表面处理方法包括如下步骤：

S101：提供铝合金基体11。

该铝合金基体11可以通过冲压成型得到。

S102：对该铝合金基体11进行前处理。该前处理包括：

对铝合金基体11进行抛光处理，以去除该铝合金基体11表面的氧化膜。抛光后该铝合金基体11的表面粗糙度Rz＜1.2μm。

将抛光处理后的铝合金基体11依次置于去离子水及纯度大于99.9％的丙酮中进行超声波清洗，以去除表面的油污。清洗后将该铝合金基体11干燥备用。

S103：于该铝合金基体11表面磁控溅射形成铝层13。

形成铝层13的具体操作方法及工艺参数为：将所述铝合金基体11置于真空镀膜机(图未示)的真空室内，抽真空该真空室至真空度为8.0×10^-3～5.0×10^-2Pa，于铝合金基体11上施加-50～-300V的偏压，加热该真空室至50～180℃(即溅射温度为50～180℃)，通入流量为100～300sccm(标准状态毫升/分钟)的氩气(工作气体)，开启安装于所述镀膜机的真空室中的铝靶的电源，沉积该铝层13。沉积该铝层13的时间为30～90min。其中，氩气的纯度为99.999％。

所述的真空镀膜机除可用以进行磁控溅射镀膜处理外，还可用以多弧离子镀膜、离子注入以及等离子清洗等表面处理。

由于铝的电极电位与铝合金相当，所述铝层13与铝合金基体11之间不易发生电偶腐蚀；此外，所述铝层13的形成还可避免铝合金基体11与腐蚀性介质直接接触而发生第二相腐蚀，因此，铝层13的形成可显著提高所述铝合金基体11的耐腐蚀性。

所述电偶腐蚀是指：两种或两种以上不同电极电位的金属处于腐蚀性介质内相互接触而引起的电化学腐蚀，又称接触腐蚀或双金属腐蚀。

所述第二相腐蚀是指：当铝合金直接处于腐蚀性介质中时，铝合金中的除铝相外的其他杂质相等第二相粒子与铝相之间容易产生电位差而发生局部的电化学腐蚀。

S104：采用离子注入工艺，于所述铝层13表面注入氧离子，形成离子注入膜15。