[发明专利]铝及铝合金表面处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种铝及铝合金表面处理方法。

背景技术

铝及铝合金具有密度小、比强度高、耐蚀性和成型性好、成本低等一系列的优点，在航空航天、船舶、建筑、桥梁、电力、汽车、核工业及兵器工业等领域都有着广泛的应用。

铝及铝合金表面处理方法有很多，目前比较成熟、应用比较广泛的有物理法、化学法、物理化学法和综合法。现在常用的方法是阳极氧化法，通过电化学方法在铝合金表面形成转化膜，这种方法虽然可提高铝合金的耐蚀性能，但是铝合金转化膜层耐磨性能没有得到很大的改善；而且这层氧化膜易受到强酸和强碱的腐蚀，同时铝及铝合金易产生晶间腐蚀，表面硬度偏低，不耐磨。因此，如何改善铝及铝合金氧化膜的均匀性、硬度、耐磨能力及耐腐蚀性能一直是业内人员研究的问题。

发明内容

本发明的目的，即在于克服现有技术的不足，提供一种能够得到均匀性很好的铝及铝合金氧化膜层，且硬度高、耐磨、耐腐蚀的铝及铝合金表面处理方法。

为了实现上述目的，本发明的铝及铝合金表面处理方法，其特征在于,包括以下步骤:

(1)水洗：用自来水洗涤铝或铝合金基材，进行除杂除尘处理；

(2)脱脂处理：将铝或铝合金基材放入脱脂液中进行脱脂处理，其中脱脂液为重量含量8%-15%清洗剂水溶液，脱脂液中包含钠盐、表面活性剂和清洗剂；钠盐、表面活性剂、清洗剂的重量百分比为2-8：10-20：50-60；所述钠盐为磷酸三钠、硅酸钠；

(3)水洗：将经过脱脂处理后的铝或铝合金基材喷淋水洗；

(4)酸洗：将经过步骤3的铝或铝合金基材浸泡在酸液里，酸液用重量含量15%-17%H2SO4，在50-60℃下处理10-20分钟；

(5)水洗：将经过酸洗后的铝或铝合金基材进行喷淋水洗，去除铝或铝合金基材表面的酸液；

(6)碱洗：将经过步骤5的铝或铝合金基材浸泡在碱液里，碱液用重量含量8%-10%NaOH，在室温下浸泡处理10-20秒，去除铝或铝合金基材表面的氧化膜；

(7)去离子水洗：将经过碱洗后的铝或铝合金基材进行去离子水洗，去除铝或铝合金基材表面的碱液；

(8)阳极氧化：将经过去离子水洗的铝或铝合金基材放于电解液中，阳极氧化条件为：150-180g/L的电解液，电流密度为1-1.5A/dm²，温度20-35℃，时间为30-55分钟；

(9)水洗：将经过阳极氧化后的铝或铝合金基材喷淋水洗，去除铝或铝合金基材表面的电解液；

(10)PTFE处理：将经过阳极氧化后的铝或铝合金基材放于PTFE乳液的容器中，用超声振荡仪将PTFE乳液加热到70 -80℃，保温35-45分钟；

(11)烘干：将PTFE处理后的铝或铝合金基材悬挂在加热炉内加热到350-370℃，保温10-20分钟。

以上所述的表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、烷基苯酚聚氧乙烯醚或二辛基琥珀酸磺酸钠；所述的清洗剂包括三氯乙烯和/或三氯乙烷。

以上所述的电解液包括硫酸、硫酸铝和宽温氧化剂；硫酸、硫酸铝和宽温氧化剂的重量百分比为65-70：7-10：15-20。

以上所述的PTFE乳液包括聚四氟乙烯和活化剂，四氟乙烯和活化剂的重量百分比为30-40：5-10。

以上所述的活化剂包括磷酸乙二胺、磷酸丙二胺、氟硅酸钠、硫酸铵、氯化铵中的一种或多种。

本铝及铝合金表面处理方法的有益效果是：在阳极氧化电解液中加入宽温氧化剂，使得阳极氧化能够在常温状态下进行，减少制冷设备的使用；阳极氧化后再进行PTFE处理，PTFE膜均匀地覆盖在铝或铝合金基材的表面，有效地改善了氧化膜的多孔结构，降低摩擦系数；而且本发明的铝或铝合金表面处理后的氧化膜耐强酸、强碱和有机溶剂腐蚀能力增强。

附图说明

图1是铝及铝合金表面处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

以下以实施例描述本发明的处理方法。

实施例1

如图1所述，取用铝合金基材按照以下步骤进行处理：

(1)水洗：用自来水洗涤铝合金基材2分钟，进行除杂除尘处理；

(2)脱脂处理：将铝合金基材放入脱脂液中进行脱脂处理，其中脱脂液为重量含量15%清洗剂水溶液，脱脂液中包含钠盐、表面活性剂和清洗剂；钠盐、表面活性剂、清洗剂的重量百分比为2：10：50；钠盐为磷酸三钠、硅酸钠；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、烷基苯酚聚氧乙烯醚和二辛基琥珀酸磺酸钠；所述的清洗剂为三氯乙烯；