一種陽(yáng)極氧化鋁型材的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種陽(yáng)極氧化鋁的制備方法，該方法包括步驟1：對(duì)鋁或鋁合金基材除油；步驟2：對(duì)鋁或鋁合金基材進(jìn)行酸蝕；步驟3：再對(duì)鋁或鋁合金基材進(jìn)行堿蝕；步驟4:將堿蝕后的鋁或鋁合金基材進(jìn)行陽(yáng)極氧化；步驟5：將陽(yáng)極氧化后的鋁或鋁合金基材進(jìn)行電解著色；步驟6:將著色后的鋁或鋁合金基材進(jìn)行封孔，在步驟4陽(yáng)極氧化中的電流密度為1.6-2.0A/dm2，陽(yáng)極氧化槽的槽液溫度為13-17°C。本發(fā)明方法制備而成的陽(yáng)極氧化鋁的封孔效果和耐腐蝕性均有所提高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種陽(yáng)極氧化鋁型材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種陽(yáng)極氧化鋁型材的制備方法，屬于鋁表面處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)目前已進(jìn)入高端鋁的發(fā)展時(shí)期，鋁型材的表面處理技術(shù)發(fā)展迅速，其中陽(yáng)極氧化是目前常用和發(fā)展最快的方法。
[0003]陽(yáng)極氧化膜要求鋁型材較高的表面性能，尤其是表面硬度、耐腐蝕性以及耐磨損性，這些性能關(guān)系到陽(yáng)極氧化膜的使用壽命。陽(yáng)極氧化膜的厚度、封孔質(zhì)量和耐磨性等組成了鋁型材質(zhì)量最關(guān)鍵的幾項(xiàng)指標(biāo)，其中耐磨性和陽(yáng)極氧化膜的厚度是陽(yáng)極氧化鋁使用壽命的一個(gè)標(biāo)志性數(shù)據(jù)。封孔質(zhì)量則是反應(yīng)氧化膜耐腐蝕性的重要指標(biāo)。
[0004]傳統(tǒng)的陽(yáng)極氧化鋁型材的生產(chǎn)工藝流程說(shuō)明如下:除油、水洗、堿蝕、水洗、中和、水洗、陽(yáng)極氧化、水洗、電解著色、水洗、封孔和浙干，其特征在于:陽(yáng)極氧化工序電流密度為1.2-1.5A/dm2，槽液溫度18-22° C ;封孔工序使用鎳鹽封孔，鎳離子濃度為l_3gL，PH值為
5.5-6.0。在現(xiàn)有的陽(yáng)極氧化鋁的制備過(guò)程中，有兩個(gè)難點(diǎn):第一，在陽(yáng)極氧化工序中，生產(chǎn)高膜厚的型材需要的時(shí)間較長(zhǎng)，大約50分鐘時(shí)間，發(fā)熱量大，容易出現(xiàn)陽(yáng)極氧化膜結(jié)構(gòu)疏松的情況。按照常規(guī)的氧化槽的槽液溫度在18-22° C時(shí)，生產(chǎn)出來(lái)的陽(yáng)極氧化膜的耐磨性很差，而且對(duì)封孔質(zhì)量也有影響。第二是封孔工序，陽(yáng)極氧化膜厚度越大，越難把陽(yáng)極氧化膜孔封閉住。
[0005]在申請(qǐng)?zhí)枮?01110116978.0的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種鋁掛件陽(yáng)極氧化方法。該方法包括除油、除油水洗、堿蝕水洗、陽(yáng)極氧化、氧化水洗、電解著色、著色水洗、電泳、電泳水洗、電解著色、著色水洗、封孔、封孔水洗，并且在該陽(yáng)極氧化過(guò)程中，氧化槽的槽液溫度為160-200g/l的硫酸水溶液，并按IOOm2鋁掛件添加寬溫氧化劑1kg，陽(yáng)極氧化過(guò)程中的工作溫度為18-30° C，電流密度為1.0-1.5A/dm2。
[0006]此外，在《鋁及鋁合金陽(yáng)極氧化膜的封孔工藝研究進(jìn)展》中提到高溫封孔的封孔工藝，高溫封孔工藝包括沸水封孔和水蒸汽封孔兩種。
[0007]然而，采用這種工藝條件生產(chǎn)(陽(yáng)極氧化膜在25um以上)的AA25氧化鋁型材具有耐磨性差，封孔質(zhì)量差(耐腐蝕性差)等缺陷，滿(mǎn)足不了高端工業(yè)鋁型材的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種陽(yáng)極氧化鋁型材的制備方法，特別是AA25陽(yáng)極氧化鋁型材，以及該方法制備而成的陽(yáng)極氧化鋁型材，從而解決了現(xiàn)有的陽(yáng)極氧化鋁型材耐磨性差、封孔質(zhì)量差和耐腐蝕性差的技術(shù)問(wèn)題。
[0009]本發(fā)明一個(gè)方面提供了一種陽(yáng)極氧化鋁型材的制備方法，該方法包括:
[0010]步驟1:對(duì)鋁或鋁合金基材除油；
[0011]步驟2:對(duì)鋁或鋁合金基材進(jìn)行酸蝕；
[0012]步驟3:再對(duì)鋁或鋁合金基材進(jìn)行堿蝕；[0013] 步驟4:將堿蝕后的鋁或鋁合金基材進(jìn)行陽(yáng)極氧化；
[0014]步驟5:將陽(yáng)極氧化后的鋁或鋁合金基材進(jìn)行電解著色；
[0015]步驟6:將著色后的鋁或鋁合金基材進(jìn)行封孔，在步驟4中的陽(yáng)極氧化中的電流密度為1.6-2.0A/dm2,陽(yáng)極氧化槽的槽液溫度為13-17° C。
[0016]進(jìn)一步，在所述步驟2中，采用NH4HFdPNH4F作為酸蝕溶劑在常溫下進(jìn)行酸蝕，酸蝕溶劑的濃度為30-60g/L，并且NH4HF2和NH4F的質(zhì)量比為3-5:1。
[0017]進(jìn)一步，在步驟4中的陽(yáng)極氧化的電流密度為1.8-2.0A/dm2，氧化槽的槽液溫度為13-14。 Co
[0018]進(jìn)一步，在步驟4陽(yáng)極氧化過(guò)程中，陽(yáng)極氧化槽的槽液采用氣體攪拌的方式散熱。
[0019]進(jìn)一步，在所述的步驟6中，采用沸水進(jìn)行封孔，封孔速度為2-4min/ym。
[0020]進(jìn)一步，采用95-100° C的沸水進(jìn)行封孔。
[0021]進(jìn)一步，在所述的步驟4中，采用硼酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、草酸和醋酸中的兩種以上作為陽(yáng)極氧化時(shí)的氧化硬膜劑，并且氧化硬膜劑的濃度為30-35g/l。
[0022]進(jìn)一步，在步驟4的陽(yáng)極氧化中，采用草酸和酒石酸作為氧化硬膜劑，并且這兩種氧化硬膜劑的質(zhì)量比例為60-80:20-40。
[0023]進(jìn)一步，在步驟1、步驟2、步驟3、步驟4和步驟5各步驟之后還分別對(duì)所述的鋁或鋁合金基材進(jìn)行水洗。
[0024]本發(fā)明另一方面還提供了一種陽(yáng)極氧化鋁型材，該陽(yáng)極氧化鋁型材由本發(fā)明所述方法制備而成。
[0025]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供了一種陽(yáng)極氧化鋁型材的制備方法，本發(fā)明經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，將陽(yáng)極氧化的槽液溫度、電流密度、氧化硬膜劑和槽液循環(huán)方式，進(jìn)行調(diào)整，并且采用氣體攪拌進(jìn)行散熱陽(yáng)極氧化大約在35-40分鐘時(shí)間可以完成，得到的陽(yáng)極氧化膜的耐磨性也有所提高。同時(shí)，本發(fā)明拋棄了原有的鎳封孔方式，采用沸水封孔的方式，沸水溫度達(dá)到96-100° C，封孔時(shí)間為2-4π?η/μ m，本發(fā)明的方法特別適用于A(yíng)A25型陽(yáng)極氧化招。
[0026]結(jié)果表明采用本發(fā)明方法陽(yáng)極氧化時(shí)采取電流密度為1.6-2.0A/dm2，槽液溫度為13-17° C，槽液采用氣體攪拌散熱方式，這樣生產(chǎn)的高膜厚陽(yáng)極氧化鋁型材的耐磨性最好；槽液中加入含有硼酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、草酸、醋酸中的兩種以上的復(fù)合物作為硬膜劑，可提高膜的硬度和耐磨性。這樣生產(chǎn)的高膜厚陽(yáng)極氧化鋁型材的封孔效果最好，耐腐蝕性最好。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明不用于限制本發(fā)明，在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)所做的修改、限定、變形都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0028]最后應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以描述本發(fā)明的技術(shù)方案而不是對(duì)本技術(shù)方法進(jìn)行限制，本發(fā)明在應(yīng)用上可以延伸為其他的修改、變化、應(yīng)用和實(shí)施例，并且因此認(rèn)為所有這樣的修改、變化、應(yīng)用、實(shí)施例都在本發(fā)明的精神和教導(dǎo)范圍內(nèi)。
[0029]實(shí)施例1
[0030]陽(yáng)極氧化鋁的制作方法[0031]鋁合金基材除油、水洗、酸蝕、水洗、堿蝕、水洗、中和、水洗、陽(yáng)極氧化、水洗、電解
著色、水洗、封孔和浙干的工藝步驟。
[0032]在除油過(guò)程中，采用H2SO4或者H3PO4,加入HF、Fe3+、H2O2、NO3—和非離子表面活性劑，
在室溫下操作，時(shí)間為3-5分鐘。在除油過(guò)程中的工藝條件如下:
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種陽(yáng)極氧化鋁型材的制備方法，該方法包括: 步驟1:對(duì)鋁或鋁合金基材除油； 步驟2:對(duì)鋁或鋁合金基材進(jìn)行酸蝕； 步驟3:再對(duì)鋁或鋁合金基材進(jìn)行堿蝕； 步驟4:將堿蝕后的鋁或鋁合金基材進(jìn)行陽(yáng)極氧化； 步驟5:將陽(yáng)極氧化后的鋁或鋁合金基材進(jìn)行電解著色； 步驟6:將著色后的鋁或鋁合金基材進(jìn)行封孔，其特征在于，在步驟4中的陽(yáng)極氧化中的電流密度為1.6-2.0A/dm2,陽(yáng)極氧化槽的槽液溫度為13-17° C。
2.根據(jù)權(quán)利要求要求I所述的方法，其特征在于，在所述步驟2中，采用NH4HF2和NH4F作為酸蝕溶劑在常溫下進(jìn)行酸蝕，酸蝕溶劑的濃度為30-60g/L，并且NH4HF2和NH4F的質(zhì)量比為3-5:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟4中陽(yáng)極氧化的電流密度為1.8-2.0A/dm2,氧化槽的槽液溫度為13-14° C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步驟4陽(yáng)極氧化過(guò)程中，陽(yáng)極氧化槽的槽液采用氣體攪拌的方式散熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述的步驟6中，采用沸水進(jìn)行封孔，封孔速度為2_4min/ μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，采用95-100°C的沸水進(jìn)行封孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述的步驟4中，采用硼酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、草酸和醋酸中的兩種以上作為陽(yáng)極氧化時(shí)的氧化硬膜劑，并且氧化硬膜劑的濃度為 30-35g/l。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的方法，其特征在于，在步驟4的陽(yáng)極氧化中，采用草酸和酒石酸作為氧化硬膜劑，并且這兩種氧化硬膜劑的質(zhì)量比例為60-80:20-40。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述的步驟1、步驟2、步驟3、步驟4和步驟5各步驟之后還分別對(duì)所述的鋁或鋁合金基材進(jìn)行水洗。
10.一種陽(yáng)極氧化鋁型材，該陽(yáng)極氧化鋁型材由權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述方法制備--? 。
【文檔編號(hào)】C25D11/04GK103966639SQ201310035142
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月29日
【發(fā)明者】林濤, 胡華釗, 龔盛昭 申請(qǐng)人:佛山市廣成鋁業(yè)有限公司