铝合金表面氧化前的处理方法及其采用的碱蚀溶液
技术领域
[0001] 本
发明属于
铝合金表面处理技术领域,具体涉及一种铝合金表面氧化前的处理方法及其采用的碱蚀溶液。
背景技术
[0002] 铝合金的表面处理主要包括
阳极氧化和化学氧化,其中在氧化之前需要进行前处理,而氧化之后则需要进行封闭处理,前处理主要为了去除表面自然氧化膜层以及有机油污,以获得光亮的活性表面,为氧化做好准备。
[0003] 中国
专利文献CN102965709A公开了一种用于铝合金表面阳极氧化的环保长效前处理工艺,包括碱蚀、热
水洗、冷水洗、出光、冷水洗。其中碱蚀液组成为氢氧化钠50-100g/L、
磷酸钠20-30g/L、
碳酸钠10-20g/L、
葡萄糖酸钠10-20g/L、苯
甲酸钠1-2g/L、十二
烷基磺酸钠0.1-0.5g/L,余量水;
工作温度10-50℃,时间为1-3min。该方法的不足在于:(1)碱蚀处理时间较长,效率较低。(2)碱蚀液中的氢氧化钠用量较大,即便加入了缓蚀剂,仍然存在过度
腐蚀的现象,从而使得处理后的铝合金表面出现刻痕或者凹槽。
[0004] 中国专利文献CN103510090A公开了一种提高铝合金
耐腐蚀性能的前处理液及前处理方法。前处理液包括除油处理液、碱蚀溶液和
酸蚀溶液。其中碱蚀溶液包括氢氧化钠5-20g/L、亚
硝酸钠/三聚磷酸铝0.2-10g/L、
乙二胺四乙酸钠/六次甲基四胺/
柠檬酸钠0.2-
5g/L;碱蚀温度为20-70℃,时间为1-5min。该方法的不足在于:(1)碱蚀处理时间较长,效率较低。(2)碱蚀溶液中的所添加的助剂会影响氢氧化钠的碱蚀,存在碱蚀不完全的现象,使得处理后的铝合金表面仍有少许氧化膜存在,从而显得粗糙、凹凸不平,给后续氧化造成较大影响。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于解决上述问题,提供一种碱蚀效率较高、碱蚀效果较好的铝合金表面氧化前的处理方法。
[0006] 本发明的另一目的在于提供一种用于上述处理方法的碱蚀溶液。
[0007] 实现本发明目的中的提供一种铝合金表面氧化前的处理方法的技术方案是:所述的铝合金表面氧化前的处理方法,其特点是包括以下步骤:将铝合金依次置于
乙醇中浸泡、取出后水洗、置于碱蚀溶液中处理、取出后水洗、
超声波清洗以及干燥;所述碱蚀溶液由下述浓度的组分组成:氢氧化钠2~6g/L、磷酸钠20~60g/L、碳酸钠20~60g/L、三聚磷酸钠10~30g/L、
硅酸钠5~25g/L、OP乳化剂1~3ml/L。
[0008] 上述的铝合金表面氧化前的处理方法中,碱蚀溶液优选由下述浓度的组分组成:氢氧化钠4g/L、磷酸钠40g/L、碳酸钠40g/L、三聚磷酸钠20g/L、
硅酸钠15g/L、OP乳化剂2ml/L。
[0009] 上述的铝合金表面氧化前的处理方法中,所述碱蚀溶液的工作温度为40~60℃,工作时间为20~40s。
[0010] 上述的铝合金表面氧化前的处理方法中,所述的表面处理为阳极氧化或者化学氧化。
[0011] 实现本发明目的中的提供一种用于上述的处理方法的碱蚀溶液的技术方案是:所述的碱蚀溶液,由下述浓度的组分组成:氢氧化钠2~6g/L、磷酸钠20~60g/L、碳酸钠20~60g/L、三聚磷酸钠10~30g/L、硅酸钠5~25g/L、OP乳化剂1~3ml/L。
[0012] 上述的碱蚀溶液中,优选由下述浓度的组分组成:氢氧化钠4g/L、磷酸钠40g/L、碳酸钠40g/L、三聚磷酸钠20g/L、硅酸钠15g/L、OP乳化剂2ml/L。
[0013] 本发明具有积极的效果:(1)本发明的碱蚀溶液一方面可以保护基体免受过度腐蚀,使得处理后的铝合金表面无刻痕和凹槽,另一方面还可以完全有效地去除油污和自然氧化膜,使得处理后的铝合金表面光滑平整,最终为后续的氧化奠定了良好的
基础。(2)本发明的碱蚀溶液还能够有效加快去除油污和自然氧化膜的速度,从而大大降低碱蚀处理时间,进而大大提高了效率。(3)本发明的碱蚀溶液由于具有一定的
粘度,这样可以减少碱蚀过程中的气体排放,使碱蚀处理均匀缓和,对基体损伤进一步减小。
附图说明
[0014] 图1为经
实施例1处理后的7075铝合金表面的金相
显微镜照片。
[0015] 图2为经实施例6处理后的6063铝合金表面的金相显微镜照片。
[0016] 图3为经对比例1处理后的7075铝合金表面的金相显微镜照片。
[0017] 图4为经对比例2处理后的7075铝合金表面的金相显微镜照片。
具体实施方式
[0018] (实施例1)本实施例是对7075铝合金的表面在氧化前进行的处理,具体方法如下:
①将7075铝合金置于乙醇中,室温(15~25℃,下同)浸泡3min,取出后,用去离子水冲洗干净,备用。
[0019] ②将经步骤①处理后的铝合金置于碱蚀溶液中处理,取出后,流动去离子水洗净。
[0020] 碱蚀溶液由下述浓度的组分组成:氢氧化钠4g/L、磷酸钠40g/L、碳酸钠40g/L、三聚磷酸钠20g/L、硅酸钠15g/L、OP乳化剂2ml/L。
[0021] 碱蚀溶液的工作温度为50℃,工作时间为30s。
[0022] ③将经步骤②处理后的铝合金用
超声波清洗除灰,然后吹干即可。
[0023] 经本实施例处理后的7075铝合金表面的金相显微镜照片见图1。
[0024] 由图1可看出:经本实施例处理后的7075铝合金表面较为光滑,表面的氧化层基本被去除,且无刻痕和凹槽,没有过度腐蚀现象。
[0025] (实施例2~实施例5)各实施例与实施例1基本相同,不同之处见表1。
[0026] 表1 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
铝合金 7075铝合金 7075铝合金 7075铝合金 7075铝合金 7075铝合金
氢氧化钠 4g/L 2g/L 6g/L 4g/L 4g/L
磷酸钠 40g/L 20g/L 60g/L 40g/L 40g/L
碳酸钠 40g/L 20g/L 60g/L 40g/L 40g/L
三聚磷酸钠 20g/L 10g/L 30g/L 20g/L 20g/L
硅酸钠 15g/L 5g/L 25g/L 15g/L 15g/L
OP乳化剂 2ml/L 1ml/L 3ml/L 2ml/L 2ml/L
工作温度 50℃ 50℃ 50℃ 40℃ 60℃
工作时间 30s 30s 30s 40s 20s
[0027] (实施例6)本实施例是对6063铝合金进行氧化前的处理,具体方法同实施例1。
[0028] 经本实施例处理后的6063铝合金表面的金相显微镜照片见图2。
[0029] 由图2可看出:经本实施例处理后的6063铝合金表面较为光滑,表面的氧化层基本被去除,只有少量地区存在暗点,无过度腐蚀现象。
[0030] (实施例7~实施例10)各实施例与实施例6基本相同,不同之处见表2。
[0031] 表2 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10
铝合金 6063铝合金 6063铝合金 6063铝合金 6063铝合金 6063铝合金
氢氧化钠 4g/L 2g/L 6g/L 4g/L 4g/L
磷酸钠 40g/L 20g/L 60g/L 40g/L 40g/L
碳酸钠 40g/L 20g/L 60g/L 40g/L 40g/L
三聚磷酸钠 20g/L 10g/L 30g/L 20g/L 20g/L
硅酸钠 15g/L 5g/L 25g/L 15g/L 15g/L
OP乳化剂 2ml/L 1ml/L 3ml/L 2ml/L 2ml/L
工作温度 50℃ 50℃ 50℃ 40℃ 60℃
工作时间 30s 30s 30s 40s 20s
[0032] (对比例1~对比例2)各对比例与实施例1基本相同,不同之处在于碱蚀溶液的组成,具体见表3。经对比例1和对比例2的处理后的7075铝合金表面的金相显微镜照片分别见图3和图4。
[0033] 表3 碱蚀溶液
对比例1 中国专利文献CN102965709A实施例1的碱蚀溶液
对比例2 中国专利文献CN103510090A实施例1的碱蚀溶液
[0034] 由图3可以看出:采用中国专利文献CN102965709A的实施例1的碱蚀溶液处理后的铝合金表面局部地区有刻痕和凹槽,说明在碱蚀过程中出现了过度腐蚀的现象。
[0035] 由图4可以看出:采用中国专利文献CN103510090A的实施例1的碱蚀溶液处理后的铝合金表面粗糙、凹凸不平,说明碱蚀过程中并未有效去除铝合金表面的氧化层。