[发明专利]一种铝合金材料表面的钝化工艺

说明书

本发明涉及金属防护领域，更具体地，本发明涉及一种铝合金材料表面的钝化工艺，包括以下步骤：(1)将铝合金材料放入一次钝化液中进行一次钝化处理；(2)将经过一次钝化处理的铝合金材料放入二次钝化液中进行二次钝化处理。通过选择使用特定的一次钝化液，可提高铝合金材料表面粒子与钝化膜之间的结合力，形成均匀、耐蚀的网状结构钝化膜；后面再进行二次钝化处理，通过选择使用特定的二次钝化液，其中的有效成分使得处理后的铝合金材料表面形成更为致密的钝化膜，能够有效阻挡氯离子、二氧化硫的侵蚀，能够较大程度提高铝合金材料的耐二氧化硫腐蚀、耐老化紫外性能，延长了材料的户外使用寿命，具有很好的推广使用价值。

技术领域

本发明涉及金属防护领域，更具体地，本发明涉及一种铝合金材料表面的钝化工艺。

背景技术

铝合金因其比强度高、导热和导电性好、色泽美观、无磁性、塑性好、无低温脆性等优点，被广泛应用于航空航天、机械装备、家电、建筑等领域。其用量仅次于钢铁，是工业领域中用量第二的金属材料。但铝合金化学性质较为活泼，在大气环境中，其表面容易形成一层极薄的氧化膜(其厚度通常为几个纳米)，对基体具有一定的防护作用。但该自然氧化膜薄，易于破损，在潮湿的大气中，特别在含有Cl^﹣的环境中，非常容易发生腐蚀。自然条件下，铝及其合金的腐蚀通常为局部腐蚀，主要表现为：点腐蚀、电偶腐蚀、丝状腐蚀、层状腐蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀。局部腐蚀隐蔽性强、难控制、破坏迅速，很容易造成灾难性事故，因此，为扩大铝合金应用范围，延长其使用寿命，铝及其合金在使用前要经过必要的表面处理。

钝化处理是铝合金等金属材料常用的表面处理技术。目前，各种钝化工艺都还存在各种各样的问题，像成本过高、工序繁琐、体系本身稳定性不佳等。此外，很多钝化工艺只能带来耐盐雾的效果，针对于具有较佳耐二氧化硫腐蚀的钝化工艺的报道很少。而本发明致力于去研究铝合金材料表面的钝化工艺，可在其表面形成致密的钝化膜，能够有效阻挡氯离子、二氧化硫的侵蚀。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种铝合金材料表面的钝化工艺，包括以下步骤：

(1)将铝合金材料放入一次钝化液中进行一次钝化处理；

(2)将经过一次钝化处理的铝合金材料放入二次钝化液中进行二次钝化处理。

作为本发明一种优选的技术方案，所述一次钝化液，包括以下浓度的组分：50～70g/L成膜剂、70～80g/L络合剂、20～40g/L氧化剂、15～25g/L添加剂，其余为水。

作为本发明一种优选的技术方案，所述添加剂包括纳米硅溶胶；所述纳米硅溶胶的粒径为10～50nm。

作为本发明一种优选的技术方案，所述添加剂还包括硅烷物质；所述硅烷物质和纳米硅溶胶的质量比为1：(1～1.8)。

作为本发明一种优选的技术方案，所述硅烷物质选自甲基(3,3,3-三氟丙基)二乙氧基硅烷、三乙氧基氟硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种组合。

作为本发明一种优选的技术方案，所述甲基(3,3,3-三氟丙基)二乙氧基硅烷和三乙氧基氟硅烷的质量比为1：(0.4～0.6)。

作为本发明一种优选的技术方案，所述二次钝化液，包括以下浓度的组分：1～5g/L硝酸铈、1～5g/L硝酸镧、2～5g/L螯合剂，其余为水。

作为本发明一种优选的技术方案，所述螯合剂选自氨基三甲叉磷酸、膦酰基丁烷三羧酸、羟基乙叉二膦酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸、苹果酸中的一种或几种组合。

作为本发明一种优选的技术方案，所述羟基乙叉二膦酸和柠檬酸的质量比为1：(1.5～2.5)。

作为本发明一种优选的技术方案，所述二次钝化液还包括0.3～1.2g/L的甘油醚。