[发明专利]一种无镍封孔工艺

说明书

本发明属于材料表面处理技术领域，尤其涉及一种无镍封孔工艺，包括以下步骤：S1，将经过阳极氧化处理后的铝及铝合金浸泡于含有固色剂、分散剂和pH值调节剂的水溶液中，进行固色预封孔处理；S2，将经过固色预封孔工艺的铝及铝合金浸泡在含有杂多酸、络合剂、缓蚀剂和pH值调节剂的钝化封孔液中，进行氧化、钝化封孔处理；S3，将经过氧化、钝化封孔处理的铝及铝合金浸泡于轻金属盐、表面活性剂、抑灰剂和pH值调节剂的封孔液中，进行最终封孔处理。相比于现有技术，经该工艺处理过的铝及铝合金阳极氧化膜的有着较高的耐酸碱性能，封孔性能基本达到含镍封孔水平，固色性能以及环保性明显优于含镍封孔工艺。

技术领域

本发明属于材料表面处理技术领域，尤其涉及一种无镍封孔工艺。

背景技术

铝及铝合金是目前工业上应用最广泛的一类有色金属构件，航空航天、汽车制造、建筑、家电、包装、电子等行业已大量应用，铝是活泼金属，在空气中会形成一层薄薄的自然氧化膜，但这层氧化膜并不能为铝材提供良好的抗腐蚀性能，尤其为提高各种性能而掺杂了各种元素的铝合金，极易发生腐蚀，目前行业内常用的提高铝合金抗腐蚀能力的方法就是阳极氧化，将经过前处理后的铝材置于溶液中，在电场的作用，使铝合金表面生成一层较厚氧化膜从而达到防腐蚀的目的，但是无论是何种电解液和电流方式生成的氧化膜，均存在大量微孔，因此必须进行封闭处理。

经过科学人员的持续研究，针对不同性能要求的铝合金氧化膜提出了多种封孔工艺，目前应用较多的有沸水或水蒸气封孔、镍盐封孔、铬盐封孔，但应用最广、性能最好的依旧为镍盐封孔，然而镍盐封孔使用时会产生大量含镍废水以及在后续使用还会有镍析的造成人类过敏等危险，并且针对具体连续耐酸耐碱、耐氯离子测试等要求时，单独的镍盐封孔也无法满足要求。

目前市场上出现了各种替代镍盐的无镍封孔工艺以及针对各种性能要求的多步封孔工艺。专利CN103255462B提供了一种环保无镍封孔液，主要以硅酸盐、植酸、表面活性剂、缓蚀剂构成，该发明通过依靠钛酸酯或硅酸酯水解产生溶胶颗粒来封堵铝及铝合金氧化膜上微孔，再通过植酸和铝形成单分子保护膜来完成对氧化膜的保护。专利CN106191959A提出了先用锂盐、镁盐水解产生沉淀来封堵铝及铝合金氧化膜上微孔，再通过桃胶来增强氧化膜的耐酸性。专利CN107723776A提出了先用胺类物质和表面活性剂封孔，再通过表面吸附硅酸盐和长链的有机醇或有机酯来提高氧化膜的耐碱性。经过上述多种封孔工艺处理后，铝合金阳极氧化膜性能均有所提高，但总存在顾此失彼的弊端，有机物吸附等兼顾了染料固色性能但其它性能较差，单独的锂盐、钙盐、镁盐等因为形成对应的氢氧化物相对于镍盐封孔形成的氢氧化镍都是易溶物，很难通过磷铬酸失重测试，并且其耐酸碱性能较差，硅酸盐吸附等提高了氧化膜耐碱性能但却易产生白雾且无法兼顾耐酸性能。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种无镍封孔工艺，经该工艺处理过的铝及铝合金阳极氧化膜的有着较高的耐酸碱性能，封孔性能基本达到含镍封孔水平，固色性能以及环保性明显优于含镍封孔工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无镍封孔工艺，包括以下步骤：

S1，将经过阳极氧化处理后的铝及铝合金浸泡于含有固色剂、分散剂和pH值调节剂的水溶液中，进行固色预封孔处理；

S2，将经过固色预封孔工艺的铝及铝合金浸泡在含有杂多酸、络合剂、缓蚀剂和pH值调节剂的钝化封孔液中，进行氧化、钝化封孔处理；

S3，将经过氧化、钝化封孔处理的铝及铝合金浸泡于轻金属盐、表面活性剂、抑灰剂和pH值调节剂的封孔液中，进行最终封孔处理。