專利名稱：制造鋁散熱片材料的方法和由該方法制得的鋁散熱片材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有改進(jìn)耐腐蝕性和粘合性的鋁散熱片材料(aluminumfin material)的制造方法和由該方法制得的親水鋁散熱片材料。
背景技術(shù)：
鋁和鋁合金材料是如此的輕質(zhì)并具有優(yōu)良的加工性和導(dǎo)熱性，使它們能廣泛地用作熱交換器如汽車和房間空調(diào)器的構(gòu)件元件。尤其是在機(jī)器的熱交換部件中，在許多情況下使用鋁散熱片材料。
當(dāng)裝有所述散熱片材料的空調(diào)器以冷卻方式運(yùn)行時，大氣中的水氣會在散熱片材料的表面上冷凝，從而在散熱片之間形成堵塞，這樣就減弱了冷卻能力。為了消除這種水冷凝，通常對散熱片的表面進(jìn)行親水性處理。盡管存在對散熱片的表面進(jìn)行防水處理的方法，但采用該方法的話，由防水劑造成的大量水滴會在散熱片之間形成堵塞，從而使冷卻能力有相當(dāng)大的減弱，因此這種方法現(xiàn)在很少使用。
盡管如上所述對散熱片材料表面的親水性處理是必需的，但這種親水性處理會使散熱片的表面始終被冷凝水潤濕。因此，透過親水涂層的水在散熱片材料和釬焊劑之間形成氧濃差電池，從而引起金屬腐蝕反應(yīng)，或者在滲透水中所含的大氣污染物發(fā)生水合和金屬腐蝕反應(yīng)。這種反應(yīng)形成的腐蝕產(chǎn)物在散熱片的表面上聚集起來，從而減弱了熱交換能力。當(dāng)以加熱器方式運(yùn)行時，同樣也存在問題，即腐蝕產(chǎn)物變成白色粉塵，它與熱風(fēng)一起從風(fēng)機(jī)排放到房間里。
為了克服上述問題，日本公開公報平-5-125555披露了一種預(yù)涂覆的散熱片材料，它是經(jīng)下述方法制成的，在鋁基材上形成含特定比例的堿性硅酸鹽和親水聚合物的親水涂層，其中在基材上形成鉻酸鹽-鉻酸鹽處理(chromating)的涂層，而后加熱干燥上述親水涂層。
發(fā)明的概述盡管在上述日本公開公報平-5-125555中采用鉻酸鹽-鉻酸鹽處理，但從環(huán)境的角度來看，較好是基本上使用無鉻酸鹽的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理劑。當(dāng)采用磷酸鹽-鉻酸鹽處理時，在化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后必須進(jìn)行水洗，以防止六價鉻殘留在涂層上，但用處置水洗造成的含鉻的廢水會引起另外一個問題。然而，并不知道采用能形成具有足夠耐腐蝕性和耐潮性的散熱片材料的無鉻酸鹽處理劑的處理方法。因此，本發(fā)明的目的是提供一種使用無鉻酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化處理劑來制造鋁散熱片材料的方法，該方法對環(huán)境是有利的，同時能滿足所需的性能特征如耐腐蝕性和耐潮性，并提供由該方法制得的鋁散熱片材料。
本發(fā)明的鋁散熱片材料的制造方法包括，在鋁基材的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理步驟中，形成化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層(chemical conversion coat)，在該化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層上形成防腐蝕涂層和/或由水性樹脂組成的親水涂層，所述化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層是將化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液的組成保持在下述范圍內(nèi)并處于使溶液溫度為30-70℃和處理時間為1-10秒的條件下獲得的。
鋯離子 10-10,000ppm磷酸根離子 10-10,000ppm鋁離子 100-10,000ppm有效的氟離子(fluoride ion) 1-500ppm在分子中含至少一個酚型羥基的有機(jī)酸 10-10,000ppmpH值 1.0-4.0所述在分子中含至少一個酚型羥基的有機(jī)酸包含選自苯酚、苯酚磺酸、單寧酸和其衍生物中的至少一種物質(zhì)。
在形成所述化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層后，不進(jìn)行水洗而用輥壓去水分，隨后形成防腐蝕涂層和/或由水性樹脂組成的親水涂層。
本發(fā)明還涉及由上述任何一種方法制成的鋁散熱片材料。產(chǎn)物鋁散熱片材料的化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層較好包含鋯和磷，它們的量分別為1-100mg/m2。
發(fā)明的詳細(xì)描述下面對本發(fā)明作詳細(xì)描述。
本發(fā)明說明書所述的鋁散熱片材料是一種用于形成熱交換器散熱片的材料。這種散熱片材料是一種環(huán)狀的片狀鋁板或以線圈狀卷起來的鋁合金，它任選地經(jīng)下述方法制得，對其進(jìn)行脫脂處理，隨后進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，形成防腐蝕涂層和/或由水性樹脂組成的親水涂層，賦予其親水性。對以這種方式在其上形成化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層和防腐蝕涂層和/或親水涂層的散熱片材料進(jìn)行切割，加工并裝配成熱交換器。
在本發(fā)明鋁散熱片材料的制造方法中，在需要時首先對鋁或鋁合金板進(jìn)行脫脂。脫脂處理法包括使用汽油或正己烷進(jìn)行的溶劑脫脂，和使用包含氫氧化鈉、硅酸鈉或磷酸鈉的堿性溶液進(jìn)行的堿脫脂。可以按鋁材料的條件來適當(dāng)?shù)剡x擇處理方法。
在隨后的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理步驟中，用化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液噴射散熱片材料。噴射處理時間，即使化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液與散熱片材料接觸的持續(xù)時間為1-10秒，并且處理溫度(溶液溫度)為30-70℃，較好為40-60℃。若上述處理時間少于1秒，則不會形成足量的化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層。另一方面，即使當(dāng)進(jìn)行處理的時間多于10秒，可預(yù)期性能特征不會有進(jìn)一步的改進(jìn)，并且從成本的角度來看這也是不利的。若處理溫度低于30℃，則化學(xué)轉(zhuǎn)化處理劑的反應(yīng)性太低，以至于不能形成足量的化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層。另一方面，即使當(dāng)在高于70℃進(jìn)行處理，可預(yù)期性能特征不會有進(jìn)一步的改進(jìn)，并且從成本的角度來看這也是不利的。在本發(fā)明的實踐中，可以采用浸漬或其它技術(shù)來代替所述噴射處理。
在上述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理中所用的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液的組成是鋯離子10-10,000ppm，較好為100-1,000ppm；磷酸根離子10-10,000ppm，較好為100-1,000ppm；鋁離子100-10,000ppm，較好為500-5,000ppm；有效的氟離子1-500ppm，較好為1-10ppm；在分子中含至少一個酚型羥基的有機(jī)酸10-10,000ppm，較好為100-1,000ppm；pH值為1.0-4.0，較好為1.5-2.5。
上述鋯離子由氟鋯酸，氟鋯酸的鋰、鈉、鉀、銨和其它鹽，硫酸鋯、硝酸鋯、硝酸氧鋯、氟化鋯等來提供。若鋯離子的量小于10ppm，則在所得化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層中的鋯離子含量太低，以至于不能賦予親水涂層膜以耐腐蝕性和粘合性。若該量超過10,000ppm，則可預(yù)期性能特征不會有改進(jìn)，并且從成本的角度來看這也是不利的。
可以通過加入磷酸化合物來提供磷酸根離子，所述磷酸化合物選自磷酸、磷酸銨、堿金屬磷酸鹽如磷酸鈉、磷酸鉀等、堿土金屬磷酸鹽如磷酸鈣、磷酸鎂等、和縮合磷酸。若磷酸根離子的量小于10ppm，則在所得化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層中的磷酸根離子含量太低，以至于不能賦予耐腐蝕性。若該量超過10,000ppm，則可預(yù)期性能特征不會有改進(jìn)，并且易形成淤泥。
上述鋁離子由氟化鋁、氧化鋁、硫酸鋁、明礬、硅酸鋁、鋁酸鹽如鋁酸鈉等和氟鋁酸鹽如氟鋁酸鈉等來提供。鋁離子也可由鋁散熱片材料來提供。若鋁離子的量小于100ppm，則不能促進(jìn)化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層的反應(yīng)，從而削弱了耐腐蝕性，若該量超過10,000ppm，則妨礙化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層的形成，相反卻會在化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液中形成淤泥。
上述有效的氟離子可由氫氟酸、氟化銨、氫氟化銨、氟化鈉、氫氟化鈉等來提供，當(dāng)使用含氟化物的化合物如氟鋯酸或氟鋯酸銨作為上述鋯離子給體時，氟離子也可由該鋯離子給體來提供一部分。有效的氟離子是指在處理溶液中游離的氟離子濃度。可以用具有氟離子電極的儀器測量處理溶液來測定有效的氟離子濃度。若有效的氟離子的量小于1ppm，則對散熱片材料表面不充分的腐蝕無法形成足量的化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層。若該量超過500ppm，則在化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液中的鋁離子濃度由于過度腐蝕(overetching)而超過本發(fā)明的范圍，從而妨礙反應(yīng)并形成大量的淤泥。
為了進(jìn)一步改進(jìn)耐腐蝕性和耐潮性，本發(fā)明的處理溶液包含在分子中含至少一個酚型羥基的有機(jī)酸，其濃度為10-10,000ppm。若該量小于10ppm，由于加入的量不夠，所以不會在性能特征上獲得充分的改進(jìn)。若該量超過10,000ppm，則不會在性能特征上獲得進(jìn)一步的改進(jìn)。較好的有機(jī)酸包括苯酚、單寧酸和苯酚磺酸。
若所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液的pH值低于1.0，則過度腐蝕會使化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層的形成變得困難，從而削弱了耐腐蝕性。若該值超過4.0，則化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層難以形成，這樣也削弱了耐腐蝕性。分析化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液的組成，使用某一濃縮的溶液，將溶液的組成調(diào)整到本發(fā)明的范圍內(nèi)。
處理溶液可以包含其它的添加劑，例如已知的抑制劑如鉬酸和鎢酸、金屬離子如鈦、鎳、釩、鉿、鐵和鋅，化學(xué)轉(zhuǎn)化加速劑如亞硝酸鹽和過氧化氫，以及用于保持鋁離子的螯合劑。
對經(jīng)歷了上述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的鋁散熱片材料用水洗約2-10秒，或用橡膠輥等進(jìn)行擠壓以去除水分。在本發(fā)明中使用化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液的情況下，用橡膠輥等擠出水分就足夠了，無需水洗，并且剩余的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液不會對隨后的步驟產(chǎn)生不利的影響，相反會改進(jìn)耐腐蝕性。這意味著易于操作并減少對廢水處置的負(fù)擔(dān)。在此步驟中形成的化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層所含的鋯和磷的量較好分別為1-100mg/m2。若該量小于1mg，則會不適宜地削弱耐腐蝕性。若該量超過100mg，則會不適宜地削弱粘合性。
在接下來的步驟中，在上述化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層上形成由樹脂組成的防腐蝕涂層和/或通過使用包含水性樹脂作為主要組分的親水處理水溶液形成親水涂層。在上述化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層上，可以形成上述防腐蝕涂層而不形成所述親水涂層，或者可以形成所述親水涂層而不形成所述防腐蝕涂層。而且，可以形成防腐蝕涂層和親水涂層。
為了賦予潤滑性，可以在采用上述方法獲得的親水涂層上再形成一得自水性樹脂的潤滑涂層。
這樣，在上述化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層上，可以形成(1)得自水性樹脂的親水涂層(2層處理)，(2)得自水性樹脂的親水涂層，在其頂部上形成得自水性樹脂的潤滑涂層(3層處理)，(3)得自樹脂的防腐蝕涂層(2層處理)，(4)得自樹脂的防腐蝕涂層，在其頂部上形成得自水性樹脂的親水涂層(3層處理)，(5)得自水玻璃和水性樹脂的親水涂層(2層處理)，(6)得自水玻璃和水性樹脂的親水涂層，在其頂部上形成得自水性樹脂的潤滑涂層(3層處理)，(7)得自膠態(tài)二氧化硅和水性樹脂的親水涂層(2層處理)或(8)得自膠態(tài)二氧化硅和水性樹脂的親水涂層，在其頂部上形成得自水性樹脂的潤滑涂層(3層處理)中的任何一種。
在形成所述親水涂層中所用的水性樹脂可以是常用的樹脂。例如可以述及的有(a)含有羧基和/或羥基的不飽和可聚合的水性聚合物化合物，(b)含有羧基和/或羥基的天然聚合物化合物或其衍生物，(c)水性醇酸樹脂，(d)水性馬來化油(maleiated oils)，(e)水性聚酯樹脂，(f)水性聚丁二烯樹脂，(g)水性聚酰胺樹脂，(h)水性環(huán)氧樹脂，(i)水性聚氨酯樹脂，(j)水性酚醛樹脂，(k)水性氨基樹脂，和它們的混合物。在需要時，可以將交聯(lián)劑與這些樹脂結(jié)合起來使用。
如日本公開公報平-7-102189中披露的，同樣較好是將上述水性樹脂(a)-(k)中的至少一種與包含不小于10重量％(以固體為基準(zhǔn)計)聚氧化烯鏈的水性聚合物化合物結(jié)合起來使用。
作為所述含有羧基和/或羥基的不飽和可聚合的水性聚合物化合物(a)的例子包括聚(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚乙酸乙烯酯樹脂經(jīng)部分皂化獲得的聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酰胺衍生物聚合物如N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺等。
作為含有羧基和/或羥基的天然聚合物化合物或其衍生物(b)，可以述及的例如有纖維素衍生物如羧甲基纖維素(CMC)、羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基纖維素(HPC)、甲基纖維素(MC)、乙基纖維素(EC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)等，甲基纖維素衍生物和其鈉、鉀和銨鹽等。
作為水性醇酸樹脂(c)，可以述及的有多元醇如甘油、季戊四醇、乙二醇、三羥甲基乙烷等與得自油的高級脂肪酸如二元酸如棕櫚酸、鄰苯二甲酸酐、馬來酐等經(jīng)脫水縮合獲得的化合物。
作為水性聚酯樹脂(e)，可以述及的有將聚酯樹脂的羥基與1，2，4-苯三酸酐經(jīng)半酯化反應(yīng)，用胺中和剩余的羧基并對產(chǎn)物進(jìn)行親水性改性獲得的化合物，和將聚乙二醇與多元酸進(jìn)行反應(yīng)并對所得的聚酯樹脂進(jìn)行親水性改性獲得的化合物。
作為水性聚丁二烯樹脂(f)，可以述及的有含親水基的單體與丁二烯的共聚物。作為水性聚酰胺樹脂(g)，可以述及的有對從ε-己內(nèi)酰胺的開環(huán)聚合或六亞甲基二胺與己二酸的縮聚獲得的聚酰胺進(jìn)行增溶獲得的樹脂。
作為水性環(huán)氧樹脂(h)，可以述及的有水性環(huán)氧樹脂如脂族多元醇二或多縮水甘油醚、二羧酸二縮水甘油醚、含氮含雜環(huán)的環(huán)氧化合物等，將乳化劑加到水中或加到水與有機(jī)溶劑的混合溶液中，分散/乳化其中的環(huán)氧樹脂或改性環(huán)氧樹脂，從而溶解或分散/乳化水中的樹脂獲得的水分散環(huán)氧樹脂。
作為水性聚氨酯樹脂(i)，可以述及的有為了增溶在分子中引入陰離子或陽離子基團(tuán)而獲得的化合物。也可以述及的有將亞硫酸氫鹽加成到聚氨酯預(yù)聚物的末端異氰酸基(isocyanato group)上以封閉異氰酸基并通過磺酸鹽的親水性使樹脂增溶而獲得的樹脂。也可以述及的有用封端劑封閉聚氨酯預(yù)聚物，而后用力將其乳化/分散獲得的樹脂。
作為水性酚醛樹脂(j)，可以述及的有含酚型羥基的化合物如苯酚、二甲苯酚、對烷基苯酚、對苯基苯酚、氯苯酚、雙酚A、苯酚磺酸、間苯二酚等與醛如甲醛、糠醛等的縮聚產(chǎn)物。通常已知的有酚醛樹脂、甲酚-甲醛樹脂、苯酚-糠醛樹脂、間苯二酚樹脂等。
作為水性氨基樹脂(k)，可以述及的有蜜胺樹脂如正丁基化的蜜胺樹脂、異丁基化的蜜胺樹脂等，和脲樹脂，所有這些樹脂都使其具有水溶性。
作為所述包含不小于10重量％(以固體為基準(zhǔn)計)聚氧化烯鏈的水性聚合物化合物，可以述及的有聚環(huán)氧乙烷(PEO)、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷共聚物、環(huán)氧乙烷-亞甲基氧(methylene oxide)共聚物等。
盡管通常用水稀釋濃縮的水溶液來使用上述親水處理水溶液，但稀釋后的水性樹脂的濃度較好為1-50重量％，更好為2-20重量％。
上述交聯(lián)劑可以是水性交聯(lián)劑，它是一種能與各種所述水性樹脂形成配位化合物的金屬化合物。作為例子，可以述及的有包含鉻、鈦、鋁、鋅、鋯的氧化物、氧化物鹽、鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸二氫鹽或磷酸氫鹽、硅酸鹽、碳酸鹽、有機(jī)酸鹽或配合物鹽等的化合物。
在不對水性樹脂的成膜有不利影響的范圍內(nèi)，在用于形成所述親水涂層的水性樹脂中可以加入各種添加劑。作為例子，可以述及的有潤滑劑、防腐劑、殺霉菌劑、抗菌劑、表面活性劑、顏料和染料。為了賦予較高的親水性，較好是加入膠態(tài)二氧化硅或水玻璃。
上述水性處理溶液的涂覆方法包括輥涂法、刮條涂布法、浸涂法、噴涂法和刷涂法等。在所述涂覆方法中，當(dāng)采用輥涂法時，例如在施涂后在150-270℃的溫度下干燥涂層10秒鐘至1分鐘，可以獲得親水涂層。視所用水性樹脂的種類，當(dāng)在低于150℃的烘烤溫度時成膜往往不能令人滿意，而當(dāng)超過270℃時，由于過度烘烤而損失了親水性。
親水涂層的膜厚較好不小于0.05g/m2，更好為0.1-20g/m2。若涂層的膜厚小于0.05g/m2，則散熱片材料的親水壽命和加工性都變差。
作為形成所述防腐蝕涂層的樹脂，可以使用常用于賦予耐腐蝕性的樹脂。
對用于形成所述潤滑涂層的水性樹脂并無特別的限制，但可以使用在所述水性樹脂中是水溶性的那些樹脂。
由上述本發(fā)明的制造方法制成的鋁散熱片材料是這樣一種鋁散熱片材料，在其上形成有化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層，在所述轉(zhuǎn)化涂層的頂部上形成有防腐蝕涂層和/或親水涂層。化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層所含的鋯和磷的量較好分別為1-100mg/m2。
按本發(fā)明鋁散熱片材料的制造方法包括使用包含特定范圍的鋁離子的處理溶液進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，再在其上施加親水性處理。由于上述鋁離子與有效的氟離子一起形成韌性的化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層，當(dāng)在該化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層上形成防腐蝕涂層和/或親水涂層時，就可以制得具有與常規(guī)鉻酸鹽處理過的散熱片材料等同或還要好的耐候性、耐潮性和粘合性的散熱片材料。
由于經(jīng)上述制造方法制得的本發(fā)明的鋁散熱片材料具有優(yōu)良的耐候性、耐潮性和粘合性，故它可以廣泛地用作熱交換器如空調(diào)器等的散熱片材料。
實施例下述實施例和對比例用來進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。
實施例1制備化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液，其方法是加入氟鋯酸、磷酸和氫氟酸，其量為使所得的各離子與表1所列的各離子濃度相對應(yīng)，隨后加入500ppm單寧酸，用氨水將pH值調(diào)節(jié)到2。用Kyoto Koken’s ICP測定Zr、磷酸和Al離子；用氟離子計測定有效的氟離子；用Shimadzu Corporation’s TOC建立校準(zhǔn)曲線來測定單寧酸。
然后，將鋁散熱片材料(JIS-A1100)切成200×250mm，制備試片。用濃度為1重量％的脫脂劑(Surf Cleaner 340，Nippon Paint Co.的產(chǎn)品)在70℃時噴射這些試片5秒鐘，然后用水洗。使用上述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液，在處理溶液的溫度為55℃和噴射時間為5秒鐘的條件下逐個對試片進(jìn)行連續(xù)的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。在連續(xù)的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理過程中，處理溶液的組成濃度逐漸地被稀釋。因此，為了保持化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液中各組分的濃度，通過組成分析來監(jiān)控溶液，并用濃溶液進(jìn)行調(diào)整。這樣，從試片上洗脫下來的鋁離子逐漸聚集在化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液中，并最終達(dá)到濃度為1,000ppm。為了進(jìn)一步提高鋁離子濃度，將硝酸鋁溶解在溶液中，獲得(鋁離子濃度)為2,000ppm的組合物溶液。
對用上述初始組合物溶液和對應(yīng)于鋁離子濃度為50、200、1,000和2,000ppm的溶液處理過的試片分別用有機(jī)/無機(jī)配合物親水性改性劑(Surf Alcoat131，Nippon Paint Co.)進(jìn)行親水性處理，制造鋁散熱片材料，然后采用下述方法對其進(jìn)行耐腐蝕性和耐潮性評價。結(jié)果，在鋁離子濃度不低于200ppm時獲得了在耐腐蝕性和耐潮性上都令人滿意的結(jié)果。結(jié)果列于表1中。
<耐腐蝕性>
鹽溶液噴射試驗在35℃時用5％NaCl溶液噴射試片，評價500小時后形成白銹的程度。
◎沒有生銹○略微生銹△中等生銹×明顯生銹××所有的地方都生銹<耐潮性>
在50℃和相對濕度不小于98％的環(huán)境下進(jìn)行耐潮性試驗500小時，評價試片的生銹程度。
◎沒有脫色○略微脫色△中等脫色×明顯脫色××所有的地方都脫色表1

還可以按下述方式評價上述鋁散熱片材料的粘合性。結(jié)果列于表2中。<粘合性>將試片浸在流動的水中250小時，經(jīng)擦拭進(jìn)行剝離試驗?！饹]有異常△略微剝離×剝離而且，在從鋁離子濃度為1,000ppm處理過的試片制成的鋁散熱片材料的化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層上，用熒光X-射線分析儀3070(由Rigaku-sha制造)采用熒光X-射線分析測定鋯或磷的各自重量(mg/m2)。結(jié)果列于表4中。
實施例2-18，對比例1-10和參考例按實施例1相同的步驟制造散熱片材料，不同的是改變各離子濃度、單寧酸濃度、pH值、噴射溶液溫度、噴射時間、化學(xué)轉(zhuǎn)化之后用水清洗或省略這一步以及親水處理溶液的種類，評價它們的耐腐蝕性、耐潮性和粘合性。通過加入硝酸鋁來調(diào)節(jié)鋁離子濃度。對于參考例，采用常規(guī)的磷酸鹽-鉻酸鹽處理來形成化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層。結(jié)果列于表2和3中。
在對比例1、2和8中，按實施例1相同的方式測定鋁散熱片材料的化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層中鋯或磷的各自重量(mg/m2)。結(jié)果列于表4中。
表2

表3

Zr離子.....由氟鋯酸提供PO4離子.....由磷酸提供Al離子.....由硝酸鋁提供有效的氟離子.....由氫氟酸提供pH值.....用氨水調(diào)節(jié)有機(jī)酸.....單寧酸親水性改性劑A.....有機(jī)/無機(jī)配合物體系(Surf Alcoat 131，Nippon Paint Co.的產(chǎn)品)B.....有機(jī)體系(Surf Alcoat 240，Nippon Paint Co.的產(chǎn)品)磷酸鹽-鉻酸鹽處理.....將3.0重量％Alsurf 407(Nippon Paint Co.的產(chǎn)品)和0.4重量％Alsurf 47(Nippon Paint Co.的產(chǎn)品)混合獲得的水溶液表4

上述結(jié)果表明實施例制得的試片在耐腐蝕性和耐潮性上都優(yōu)于參考例中經(jīng)磷酸鹽-鉻酸鹽處理制得的試片，而在粘合性和親水性上與其相同。因此，顯然它們能令人滿意地用作散熱片材料。
權(quán)利要求
1.一種鋁散熱片材料的制造方法，它包括在鋁基材的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理步驟中，形成化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層，在該化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層上形成防腐蝕涂層和/或由水性樹脂組成的親水涂層，所述化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層是將化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液的組成保持在下述范圍內(nèi)并處于使溶液溫度為30-70℃和處理時間為1-10秒的條件下獲得的鋯離子 10-10,000ppm磷酸根離子 10-10,000ppm鋁離子 100-10,000ppm有效的氟離子 1-500ppm在分子中含至少一個酚型羥基的有機(jī)酸 10-10,000ppmpH值 1.0-4.0。
2.如權(quán)利要求1所述的鋁散熱片材料的制造方法，其中所述在分子中含至少一個酚型羥基的有機(jī)酸包含選自苯酚、苯酚磺酸、單寧酸和其衍生物中的至少一種物質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1至2中任一項所述的鋁散熱片材料的制造方法，其中在形成所述化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層后，不進(jìn)行水洗而用輥壓去水分，隨后形成防腐蝕涂層和/或由水性樹脂組成的親水涂層。
4.一種鋁散熱片材料，它由權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法制得。
5.如權(quán)利要求4所述的鋁散熱片材料，其中所述鋁散熱片材料的化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層所含的鋯和磷的量分別為1-100mg/m2。
全文摘要
一種制造方法,它包括在鋁基材的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理步驟中,形成化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層,在該化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層上形成防腐蝕涂層和/或由水性樹脂組成的親水涂層,所述化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層是將化學(xué)轉(zhuǎn)化處理溶液的組成保持在下述范圍內(nèi)并處于使溶液溫度為30－70℃和處理時間為1－10秒的條件下獲得的:鋯離子 10－10,000ppm,磷酸根離子 10－10,000ppm,鋁離子 100－10,000ppm,有效的氟離子 1－500ppm,在分子中含至少一個酚型羥基的有機(jī)酸 10－10,000 ppm,pH值 1.0－4.0。
文檔編號F28F19/00GK1353296SQ01137459
公開日2002年6月12日 申請日期2001年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月14日
發(fā)明者印部俊雄, 平澤秀公, 神谷憲一, 清水高宏 申請人:日本油漆株式會社, 株式會社神戶制鋼所