[发明专利]一种铝合金表面改性方法

说明书

本发明提供的一种铝合金表面改性方法，通过在铝合金表面进行聚四氟乙烯镀膜，能够提高铝合金的耐腐蚀能力，延长使用期限。在测试条件下，镀膜铝合金的抗腐蚀能力明显强于未镀膜合金，说明本方法具有较大推广价值。

技术领域

本发明涉及厨房五金件领域，特别涉及一种铝合金表面改性方法。

背景技术

铝合金密度小，强度高，比强度优于很多合金钢，并且塑性好，可加工成各种型材，被广泛应用于汽车制造业，船舶，航天事业和建筑上。为了满足不同性质需要，人们在冶炼铝时加入不同元素来提高铝合金地强度。

铝及铝合金的腐蚀电位较低，特别是在湿度大的环境中，容易与空气中的水蒸气和灰尘接触，灰尘中含有的金属离子及铝合金中含有的其他元素在水蒸气的作用下容易与铝形成原电池，造成铝合金被腐蚀，同时为提高性能而在铸造过程中添加的其他金属元素分布不均，和热处理加工程序中的残留应力，也使铝合金在使用时容易形成微电池腐蚀。当潮湿空气中含有一定量H₂S、Cl^-、SO₂、CO₂时，铝合金更容易发生腐蚀。这些腐蚀可能发生在铝合金构件的内部，腐蚀不仅造成金属的损失，还影响美观，甚至会改变铝合金构件的应力，当腐蚀严重到一定程度时甚至会发生构件的断裂，引起严重的安全事故。

作为日常生活中环境最为恶劣的厨房环境，其装修美观度和安全性日益受到人们的关注。然而，由于厨房环境的复杂性，铝合金装修材料容易发生腐蚀，造成美观度、安全性下降。因此，如何改善铝合金的耐腐蚀性一直是人们关注的重点之一。基于此，本发明提供一种铝合金镀膜改性方法。该方法能够大幅提高铝合金的耐腐蚀性能，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种铝合金表面改性方法，以提高铝合金的耐腐蚀能力。

为了实现上述目的，本发明提供的一种铝合金表面改性方法，其特征在于，其流程为：

a. 合金预处理：取市售的铝合金，用砂纸打磨，然后用二氧化硅精细抛光液分别在粗、细抛光布上进行抛光，直至表面无明显划痕；最后用丙酮和蒸馏水超声清洗20 min备用；将经过预处理的合金样品浸泡在0.15~0.25 M的氧化试剂中，在恒温水浴锅下处理60 min；将上述经过预处理的合金样品放置在高温烘箱中加热0.5~1 h，取出后冷却至室温；

b. 配制冰乙酸的乙醇溶液，调节pH至4.5~6之间，加入硅烷偶联剂，混合超声10 min后，静置30 min；将处理过的合金放入上述混合溶液中，浸泡5~20 min后取出吹干备用；

c. 聚四氟乙烯乳液配制：取8~10 g纳米级聚四氟乙烯粉末，0.8~1 g OP-10乳化剂置于10 g酒精中，超声分散并搅拌30 min，得到聚四氟乙烯乳液；

d. 涂覆过程：取环氧树脂6~12 g，上述聚四氟乙烯乳液3~4 g，聚酰胺固化剂2~4 g以及酒精8~15 g，搅拌均匀，直至呈白色牛奶状液体；将该液体喷涂到铝合金表面，烘干后即可。

上述的合金预处理过程中，砂纸为200#，400#或600#的水砂纸。丙酮和蒸馏水体积比为1:1~3:1。这一预处理过程可以除去合金表面的杂质和氧化层，以避免其对后续处理的影响。合金预处理过程中，氧化试剂为HCl与过氧化氢混合物，二者摩尔比为1:1。水浴温度为80℃，烘箱温度为300~800℃。分别在低温和高温下对合金表面进行预氧化，可以提高合金表面与硅烷偶联剂的结合力。

聚四氟乙烯乳液配制过程中，聚四氟乙烯和OP-10质量比为10:1。涂覆过程中，环氧树脂与聚四氟乙烯乳液质量比不低于2，烘干条件为60~80℃真空烘干4~6 h。之所以选择聚四氟乙烯，是因为其价格便宜，且涂层光滑，容易得到致密薄膜。环氧树脂是为了促进聚四氟乙烯乳液固化，其比例不宜过低，否则会影响涂层致密性。