技术领域
[0001] 本
发明属于铝型材表面处理技术领域，具体涉及
铝合金型材表面处理工艺。
背景技术
[0002] 铝合金型材是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、
汽车、机械制造、
船舶，建筑，装修及化学工业等领域均被大量应用。铝是一种化学性质极其活跃的金属材料，在空气中能自然
氧化，在其表面形成一层氧化铝保护膜，阻隔O2与内部铝金属
接触，但是氧化铝为两性化合物，耐酸
碱性能极差，在酸碱性条件下均能发生溶解，失去保护作用，其在酸性环境中的反应方程式为：Al2O3+6H+→2Al3++3H2O，其在碱性环境中的反应-方程式为：Al2O3+2OH-→2AlO2+H2O。
[0003]
现有技术，主要采用对成型铝合金型材进行表面处理的方式，以改善铝合金型材的耐酸碱性、耐
腐蚀性、
耐磨性、抗氧化性、电绝缘性等性能及外观和质感。目前，铝合金型材表面处理技术主要包括
阳极氧化、表面
拉丝、电
镀、
电泳、喷沙、喷漆、喷塑、氟
碳喷涂、
抛光、氧化膜
钝化处理等。其中，阳极氧化、电泳和钝化处理是最常用技术，但阳极氧化和钝化处理本质均为氧化膜处理工艺，都是在铝合金型材表面形成一层疏松多孔氧化铝保护膜，抗酸碱性能、耐磨性、耐候性差，还必须进行封闭处理，处理工艺繁琐，耗费工时，且氧化膜表面还易出现发白、发黑或呈暗色状等外观
质量问题，电泳技术对操作要求极其严格，若出现
烘烤时间过长、电槽液被污染，电槽液组分及配比不合理等情况，都会造成铝型材表面粗糙、起泡、针孔或
缩孔、漆斑流痕、光泽度不高、漆膜不均匀、产生裂纹等
缺陷。
[0004] 鉴于以上所述，提供一种非铝氧化膜型的钝化封闭“二合一”表面处理工艺处理具有重要意义。
发明内容
[0005] 针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供铝合金型材表面处理工艺。
[0006] 本发明的技术方案概述如下：
[0007] 铝合金型材表面处理工艺，包括以下步骤：
[0008] (1)预处理：将铝合金型材加入清洁液中进行超声清洗3-5min，脱除表面污渍和油脂；
[0009] 所述清洁液由以下重量百分比成分组成：脂肪醇聚氧乙烯醚
硫酸钠5-10％、辛基酚聚氧乙烯醚OP-10 1-5％、三
乙醇胺3-6％、氢氧化钠2-4％、余量为
水；
[0010] (2)钝化处理：氮气条件下，将预处理后铝合金型材预热至60-80℃，先用钝化液进行涂刷，反应5-10min后，涂刷
硝酸盐成膜促进液，反应3-5min后，再用钝化液进行涂刷；
[0011] 所述钝化液由以下重量百分比成分组成：
甲酸5-10％、
氢氟酸1-3％、氟锆酸钠5-10％、钨酸
钾3-6％、植酸钾1-5％、有机缓蚀剂2-4％、余量为水；
[0012] (3)静电喷涂：干燥钝化后铝合金型材，采用静电喷涂技术将增强涂料均匀喷涂在钝化膜表面，涂层厚度为80-120μm，并于170-185℃，烤漆
固化15min；
[0013] 所述增强涂料由以下重量百分比成分组成：氮化锆粉23-27％、碳化
硼粉18-20％、
硅烷
偶联剂1-3％、聚氯乙烯18-20％、交联聚酯酰胺30-40％。
[0014] 优选的是，所述有机缓蚀剂包括三聚磷腈咪唑钠、5-甲氧基-2巯基苯井咪唑、木质素磺酸钠的一种或多种。
[0015] 优选的是，所述硝酸盐成膜促进液至少包括硝酸
铜溶液、硝酸
钙溶液、硝酸锌溶液中的一种。
[0016] 优选的是，所述硝酸盐成膜促进液的浓度为2-3mol/L。
[0017] 优选的是，所述静电喷涂工艺参数：喷涂
电压为60-70KV，静电
电流为12-14μA，流速压
力为0.35-0.5MPa。
[0018] 本发明的有益效果：
[0019] (1)本发明采用非铝氧化膜型的钝化封闭“二合一”表面处理技术在铝合金型材表面形成结晶型致密钝化膜，钝化膜为AlF3-Al2O12W3-Al2(ZrF6)3-植酸铝-CuF2/CaF2/ZnF2-CuWO4/CaWO4/ZnWO4-CuZrF6/CaZrF6/ZnZrF6-植酸铜/植酸钙/植酸锌的复合转化膜层结构，转化膜生长速度快，抗强酸强碱腐蚀，并采用氮化锆、碳化硼及交联聚酯酰胺等热塑性材料进行加固强化，提高钝化膜的机械强度和耐磨性，防止钝化膜脱落，达到持久性防护铝合金型材的效果。
[0020] (2)本发明处理工艺操作简单，无需封闭处理，易于工业化推广和应用，处理后的铝合金型材具有优异的耐酸碱性、
耐腐蚀性、耐磨性、抗氧化性及电绝缘性等。
具体实施方式
[0021] 下面结合
实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照
说明书文字能够据以实施。
[0022] 实施例1
[0023] 铝合金型材表面处理工艺，包括以下步骤：
[0024] (1)预处理：将铝合金型材加入清洁液中进行超声清洗3min，脱除表面污渍和油脂；
[0025] 所述清洁液由以下重量百分比成分组成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5％、辛基酚聚氧乙烯醚OP-10 1％、三乙醇胺3％、氢氧化钠2％、水89％；
[0026] (2)钝化处理：氮气条件下，将预处理后铝合金型材预热至60℃，先用钝化液进行涂刷，反应5min后，涂刷2mol/L硝酸铜溶液，反应3min后，再用钝化液进行涂刷；
[0027] 所述钝化液由以下重量百分比成分组成：甲酸5％、氢氟酸1％、氟锆酸钠5％、钨酸钾3％、植酸钾1％、三聚磷腈咪唑钠2％、水83％；
[0028] (3)静电喷涂：干燥钝化后铝合金型材，采用静电喷涂技术将增强涂料均匀喷涂在钝化膜表面，静电喷涂工艺参数：喷涂电压为60KV，静电电流为12μA，流速压力为0.35MPa，涂层厚度为80μm，并于170℃，烤漆固化15min；
[0029] 所述增强涂料由以下重量百分比成分组成：氮化锆粉23％、碳化硼粉18％、硅烷偶联剂1％、聚氯乙烯18％、交联聚酯酰胺40％。
[0030] 实施例2
[0031] 处理工艺步骤同实施例1，区别在于：
[0032] (1)预处理：超声清洗4min；
[0033] 所述清洁液由以下重量百分比成分组成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠7.5％、辛基酚聚氧乙烯醚OP-10 3％、三乙醇胺4.5％、氢氧化钠3％、水18％；
[0034] (2)钝化处理：预热至70℃，先用钝化液进行涂刷，反应8min后，涂刷2.5mol/L硝酸钙溶液，反应4min后，再用钝化液进行涂刷；
[0035] 所述钝化液由以下重量百分比成分组成：甲酸7.5％、氢氟酸2％、氟锆酸钠7.5％、钨酸钾4.5％、植酸钾3％、5-甲氧基-2巯基苯井咪唑3％、水72.5％；
[0036] (3)静电喷涂：静电喷涂工艺参数：喷涂电压为65KV，静电电流为13μA，流速压力为0.4MPa，涂层厚度为100μm，并于180℃，烤漆固化15min；
[0037] 所述增强涂料由以下重量百分比成分组成：氮化锆粉25％、碳化硼粉19％、硅烷偶联剂2％、聚氯乙烯19％、交联聚酯酰胺35％。
[0038] 实施例3
[0039] 铝合金型材表面处理工艺，包括以下步骤：
[0040] (1)预处理：超声清洗5min；
[0041] 所述清洁液由以下重量百分比成分组成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠10％、辛基酚聚氧乙烯醚OP-10 5％、三乙醇胺6％、氢氧化钠4％、水75％；
[0042] (2)钝化处理：预热至80℃，先用钝化液进行涂刷，反应5-10min后，涂刷3mol/L硝酸锌溶液，反应5min后，再用钝化液进行涂刷；
[0043] 所述钝化液由以下重量百分比成分组成：甲酸10％、氢氟酸3％、氟锆酸钠10％、钨酸钾6％、植酸钾5％、木质素磺酸钠4％、水62％；
[0044] (3)静电喷涂：静电喷涂工艺参数：喷涂电压为70KV，静电电流为14μA，流速压力为0.5MPa，涂层厚度为120μm，并于170-185℃，烤漆固化15min；
[0045] 所述增强涂料由以下重量百分比成分组成：氮化锆粉27％、碳化硼粉20％、硅烷偶联剂3％、聚氯乙烯20％、交联聚酯酰胺30％。
[0046] 实施例4对实施例1-3中表面处理后的铝合金型材进行酸处理
[0047] 将实施例1-3中表面处理后的铝合金型材置于0.5mol/L的
盐酸溶液中，浸渍20min，观察铝合金型材变化：
[0048] 实施例1-3中铝合金型材在盐
酸溶液不溶解，且膜层也未发生脱落现象，形态保持完整，
颜色不变。
[0049] 实施例5对实施例1-3中表面处理后的铝合金型材进行碱处理
[0050] 将实施例1-3中表面处理后的铝合金型材置于0.5mol/L的氢氧化钠溶液中，浸渍20min，观察铝合金型材变化：
[0051] 实施例1-3中铝合金型材在氢氧化钠溶液不溶解，且膜层也未发生脱落现象，形态完整。
[0052] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的
修改，因此在不背离
权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
