金屬鋁防腐蝕處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，特別是指金屬鋁防腐蝕處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬腐蝕遍及國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)各個領(lǐng)域，危害十分嚴(yán)重。首先，腐蝕會造成重大的直接或間接的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)工業(yè)發(fā)達(dá)的國家的統(tǒng)計，因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占當(dāng)年國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的1.5% -4.2%。其次，金屬腐蝕，特別是應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞，往往會造成災(zāi)難性重大事故，危及人身安全。再者，腐蝕不但損耗大量金屬，而且浪費了大量能源，每年因腐蝕要損耗10%-20%的金屬。另外，石油、化工、農(nóng)藥等工業(yè)生產(chǎn)中，因腐蝕造成的設(shè)備跑、冒、滴、漏，不但造成經(jīng)濟(jì)損失，還可能使有毒物質(zhì)泄漏，造成環(huán)境污染，危及人民健康。同時，腐蝕還可能成為生產(chǎn)發(fā)展和科技進(jìn)步的障礙。
[0003]鋁合金在各種環(huán)境作用下發(fā)生的腐蝕遍及國民經(jīng)濟(jì)的各個部門，造成巨大損失。為了防止腐蝕的發(fā)生，現(xiàn)已經(jīng)有多種技術(shù)用來防止腐蝕的發(fā)生。其中主要的防腐技術(shù)是采用氧化膜技術(shù)，防腐漆技術(shù)和緩蝕劑技術(shù)。
[0004]在各種金屬腐蝕的防護(hù)技術(shù)中，緩蝕劑技術(shù)由于工藝簡單、適用性強(qiáng)而成為最有效和最常用的方法之一。但是緩蝕劑技術(shù)有明顯的局限性，在緩蝕劑應(yīng)用最為廣泛的液相介質(zhì)中，緩蝕劑必須有一定的溶解度，而且必須達(dá)到一定的濃度。傳統(tǒng)的緩蝕劑由于毒性較大，給環(huán)境造成了污染；同時，由于緩蝕劑用量較小，外界微小的變化就會對體系造成較大的影響，這也給緩蝕機(jī)理的研究帶來了很大的難度，這些因素限制了緩蝕劑的進(jìn)一步發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種新的技術(shù)方案，通過該技術(shù)方案能夠使得在不增加金屬厚度的同時提高防腐蝕效果。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]金屬鋁防腐蝕處理方法，其步驟是首先在金屬鋁表面采用兩次離子注入方式注入非晶態(tài)物質(zhì)形成不溶共絡(luò)層；其次在金屬鋁表面形成金屬氧化層，再在金屬氧化層上涂防腐漆。
[0008]所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有有機(jī)化合物或無機(jī)氧化物。
[0009]所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有磷酸鋯、鉻酸鉻、單環(huán)、稠環(huán)、共軛雜環(huán)類化合物、二氧化硅和氟硅酸鈉等一種或兩種物質(zhì)的組合。
[0010]所述第一次離子注入用能量為80-100KeV量級；所述第二次離子注入用能量為40-42KeV 量級。
[0011]所述共絡(luò)層厚度為10-40nm。
[0012]所述注入量為25mg/cm2-40mg/cm2。
[0013]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:
[0014]通過采用兩次離子注入技術(shù)，將非晶態(tài)物質(zhì)注入進(jìn)金屬體內(nèi)形成不溶的耐腐蝕層，并且這一層同金屬為一體結(jié)構(gòu)，不會出現(xiàn)防腐技術(shù)中的脫落問題，離子注入時在金屬的最外面的量低于內(nèi)部的量，不影響如氧化膜的生成及其它防腐技術(shù)的應(yīng)用，提高鋁的耐腐蝕性能。
【具體實施方式】
[0015]以下具體描述本發(fā)明的實施方式。
[0016]首先取金屬鋁板材，也可以根據(jù)需要選取其它型號或形狀的鋁材料，將鋁材料進(jìn)行表面清理，選取用于離子注入用的非晶態(tài)物質(zhì)，所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有有機(jī)化合物、或無機(jī)氧化物。所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有磷酸鋯、鉻酸鉻、單環(huán)、稠環(huán)、含硫基雜環(huán)類化合物、二氧化硅和氟硅酸鈉等一種或兩種物質(zhì)的組合。在本發(fā)明的實施例中選用的非晶態(tài)物質(zhì)僅選用了單一組分的非晶態(tài)物質(zhì)，但因鉻酸鉻的毒害性通常不做選用。
[0017]本發(fā)明的所述第一次離子注入用能量為80-100KeV量級；所述第二次離子注入用能量為40-42KeV量級。具體注入能量的選用是根據(jù)材料的用途或確定的注入厚度來選用的，在本發(fā)明中注入非晶態(tài)物質(zhì)的厚度為10-40nm，當(dāng)材料使用的環(huán)境不惡劣或要求等級不高時選擇注入的厚度低，因此注入用的能量也相應(yīng)降低；當(dāng)材料使用的環(huán)境惡劣，注入的厚度要厚，因此注入的能量也相應(yīng)提高。在本發(fā)明中所使用的注入能量、注入厚度及單位用量均是較佳的數(shù)據(jù)，注入厚度也可能會達(dá)到75nm ;單位注入用量也可能會達(dá)到80mg/cm2。但本專利所要求的最低數(shù)據(jù)為基本數(shù)據(jù)，若低于最低數(shù)據(jù)則防腐蝕性能無法達(dá)到最佳。
[0018]當(dāng)注入離子后再金屬鋁的表面形成一層金屬氧化層，再在金屬氧化層上涂底漆，所述底漆的的厚度為80-200nm。
[0019]以上的具體實施例僅能作為本發(fā)明的參考而不是對本發(fā)明的限制。
[0020]由于本發(fā)明涉及耐腐蝕層，因此通過實施下面的鹽霧實驗，并在經(jīng)過一定長時間后確定所發(fā)現(xiàn)的腐蝕區(qū)域?qū)挾?，以做出出大體的耐腐蝕性評價。
[0021]1)、鹽霧實驗
[0022]噴霧室，濃度為5%左右的NaCL溶液，壓力為60-180千帕的壓縮空氣，能夠?qū)囟缺３衷?5°C ±1°C的溫度控制器，在相對濕度為95%-98%，溫度為35°C ±1°C的條件下，向每個試樣噴射鹽水特定長時間。
[0023]2)、試樣
[0024]通過以下方式制備每一塊試樣，測量一塊尺寸為30mmX 100mmX3mm的招板進(jìn)行離子注入并進(jìn)行氧化膜處理，并在其上用刀刻出痕跡。對比例為只進(jìn)行氧化膜并涂漆的相同尺寸的鋁合金塊也在其上用刀刻出痕跡。
[0025]3)、評價
[0026]采用目視方式檢查。
【主權(quán)項】
1.金屬鋁防腐蝕處理方法，其特征在于:其步驟是首先在金屬鋁表面采用兩次離子注入方式注入非晶態(tài)物質(zhì)形成不溶共絡(luò)層；其次在金屬鋁表面形成金屬氧化層，再在金屬氧化層上涂底漆。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鋁防腐蝕處理方法，其特征在于:所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有有機(jī)化合物或無機(jī)氧化物。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬鋁防腐蝕處理方法，其特征在于:所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有磷酸鋯、鉻酸鉻、單環(huán)、稠環(huán)、共軛雜環(huán)類化合物、二氧化硅和氟硅酸鈉等一種或兩種物質(zhì)的組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鋁防腐蝕處理方法，其特征在于:所述第一次離子注入用能量為80-100KeV量級；所述第二次離子注入用能量為40-42KeV量級。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鋁防腐蝕處理方法，其特征在于:所述共絡(luò)層厚度為10_40nm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鋁防腐蝕處理方法，其特征在于:所述注入量為25mg/cm2-40mg/cm2o7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鋁防腐蝕處理方法，其特征在于:所述底漆的厚度為80-200nmo
【專利摘要】本發(fā)明涉及金屬鋁防腐蝕處理方法，其步驟是首先在金屬鋁表面采用兩次離子注入方式注入非晶態(tài)物質(zhì)形成不溶共絡(luò)層；其次在金屬金表面形成金屬氧化層，再在金屬氧化層上涂底漆，所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有有機(jī)化合物或無機(jī)氧化物。
【IPC分類】C23F15/00, C23C14/48
【公開號】CN105256282
【申請?zhí)枴緾N201510760682
【發(fā)明人】嚴(yán)靜兒
【申請人】嚴(yán)靜兒
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月10日