[发明专利]一种铝合金材料表面磷化处理工艺

说明书

本发明公开了一种铝合金材料表面磷化处理工艺，包括如下步骤：（1）表面预处理、（2）磷化处理液制备、（3）磷化处理。本发明磷化处理工艺有效提升了对铝合金材料的表面处理质量，其磷化膜成膜的速度、厚度、均匀性、致密性等均有很好提升，铝合金材料的耐腐蚀特性得到加强，其与涂料的结合稳定性得到改善，具有很好的使用推广价值。

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，具体涉及一种铝合金材料表面磷化处理工艺。

背景技术

纯铝的机械强度低，为此常加入镁、锌、铜、硅和锰等元素对其改性，改性后的铝合金机械强度增加, 但耐蚀性有所降低。为此需对铝合金进行表面处理。目前传统的阳极氧化法与铬酸盐技术已经较为成熟，但前者投资大、成本高；后者使用的六价铬是致癌物，各国和地区都实施了工业废水排放标准，严格限制铬在金属表面处理中的使用。无铬磷化处理技术是目前铝合金材料表面处理中较为常见的技术之一，其具有环境友好，处理工艺简单等优点，但同时也存在着处理时间较长、处理后所得磷化膜质量不高等问题，因此仍需进一步的优化。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种铝合金材料表面磷化处理工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种铝合金材料表面磷化处理工艺，包括如下步骤：

（1）表面预处理：

a.用200目的砂纸对将待加工的铝合金材料表面进行打磨处理，完成后用清水冲去表面的碎屑后备用；

b.将操作a处理后的铝合金材料浸入到除油液中进行除油脱脂处理，加热保持除油液的温度为35~40℃，浸泡处理40~45min后将铝合金材料取出后备用，所述的除油液中各物质及其重量份为：1~4份焦磷酸钠、2~5份烷基酚聚氧乙烯醚、10~14份丙酮、100~120份水；

c.用清水对操作b处理后的铝合金材料表面进行冲洗处理后，再沥干表面水分后备用；

（2）磷化处理液制备：

a.将纳米二氧化钛与硅烷偶联剂按照质量比1：4~6的比例混合后放入反应釜中，然后加热保持反应釜内的温度为70~75℃，以800~1000转/分的转速搅拌处理20~25min后过滤，滤出纳米二氧化钛备用；

b.将操作a所得的纳米二氧化钛与端羟基聚丁二烯丙烯腈按照重量比1：2~2.5进行混合后放入反应釜内，再加入其总质量5~7倍的甲苯，此时加热保持反应釜内的温度为62~67℃，并将反应釜内的压力增至2.4~2.8MPa，此时以400~500转/分的转速进行搅拌反应，40~50min后停止，然后对其进行抽滤，最后对抽滤所得的滤饼进行去离子水清洗、干燥后得改性纳米二氧化钛备用；

c.按重量份称取下列物质：3~6份磷酸二氢钠、1~2份磷酸、0.2~0.5份柠檬酸、0.4~0.7份碳酸钠、0.1~0.4份三聚磷酸钠、1.5~3份硝酸锌、100~120份水，将上述物质共同混合后放入搅拌罐内，先用600~800转/分的转速搅拌处理10~15min，然后向搅拌罐内加入上述物质总质量4~8%的操作b制得的改性纳米二氧化钛，最后用超声波分散处理25~30min得磷化处理液备用；

（3）磷化处理：

a.将步骤（1）处理后的铝合金材料浸入到步骤（2）所得的磷化处理液中，加热保持磷化处理液的温度为33~37℃，浸泡处理4~6min后将铝合金材料取出备用；

b.用去离子水对操作a处理后的铝合金材料进行冲洗后，再进行干燥即可。

进一步的，步骤（2）中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560中的任意一种。

进一步的，步骤（2）操作c中所述的超声波分散处理时超声波的频率为25~33kHz。