铝合金的耐腐蚀前处理方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金的耐腐蚀前处理方法，包括以下步骤：(1)将铝合金放入清洗液中浸渍处理；(2)将铝合金放入耐腐蚀处理液中浸渍处理，得到耐腐蚀铝合金。经过本发明专利技术的前处理方法处理后，铝合金的耐腐蚀性强，能满足现代环境中的腐蚀情况，材料制作方便，成本较小，易于推广；处理后的铝合金表面硬度大，耐磨性能突出，不易损坏、使用寿命长、使用效果好。

【技术实现步骤摘要】
铝合金的耐腐蚀前处理方法
本专利技术涉及一种铝合金的前处理方法，尤其涉及一种铝合金的耐腐蚀前处理方法。
技术介绍
铝合金材料因其具有密度小、强度高和储量大等特点而在航空、航天、舰船、建材、家电、电信和电力电缆等工业方面广泛应用，具有重要的地位和作用。目前高强度铝合金在工业领域运用范围越来越广泛，但现有技术中的合金铝存在耐腐蚀性能低，在自然条件下，铝合金表面容易形成一层厚约4nm的自然氧化膜，但是这层膜多孔、不均匀且抗蚀性差，难以抵抗恶劣环境的腐蚀，使用寿命短，这使得高强度铝合金材料在工业领域中的使用受到限制。为了解决上述问题，通常需要对铝合金表面进行保护处理，包括化学转化、阳极氧化、镀层、热喷涂技术及纳米涂层技术等。化学氧化法是指通过化学反应在表面生成一层薄的氧化膜的过程。该方法得到的氧化膜厚度约在0.5～4μm，膜层多孔，具有良好的吸附性，一般可作为有机涂层的底层。常见的氧化方法有铬酸盐氧化法、碱性铬酸盐氧化法、磷酸盐-铬酸盐氧化法。铬酸盐氧化法获得的膜层具有膜层薄、导电性及耐蚀性好，与有机涂层结合力好等特点，在电气、机械、航空和日用品制造业领域中有广泛的应用。但是含铬的处理液会对环境造成极大的污染和破坏，开发新型、无铬、高效的耐腐蚀处理液成为亟待解决的问题。阳极氧化处理是指在电解质溶液中，具有导电表面的试件置于阳极,在外电流的作用下，在试件表面形成氧化膜的过程，所生成的膜为阳极氧化膜或电化学转化膜。阳极氧化处理得到的氧化膜比较厚，因此耐腐蚀性较好，但是由于对涂层的附着力差、成本高以及涂层抗冲击性不理想等原因，在工业生产中使用较少。由于铝是十分活泼的金属，表面极易在溶液中形成氧化膜，妨碍金属键的形成，故在其表面进行电镀或化学镀比较困难，一般都会先在铝合金表面预镀镍，然后再次基础上镀其他金属。化学镀镍工艺中应用最广的是化学镀Ni-P，主要有浸锌-预镀层法和直接化学镀镍两种。浸锌法的主要缺点是在潮湿的腐蚀环境中，锌相对于镍镀层是阳极，将受到横向腐蚀，最终导致镍层剥落。热喷涂方法是一种成熟、有效的表面处理方法。该工艺灵活，适用范围广，生产效率高，基体及喷涂材料广泛，除火焰喷焊及等离子弧粉末堆焊外，用热喷涂工艺加工的工件受热较少，工件产生的应力变形很小。热喷涂金属，对铝合金的耐蚀性虽然得到了改善，但是热喷涂的方式得到的涂层呈层状分布于基体的结合力较低，涂层孔隙率较高，这些都需要进一步改善。上述处理方法都存在限制其大面积推广的缺点，为了开发一种新型、高效、环境友好的处理技术，本专利技术提供一种铝合金的耐腐蚀前处理方法，将溶胶凝胶工艺、表面合金化工艺相结合，提高了铝合金的耐腐蚀性和耐磨性能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种铝合金的耐腐蚀前处理方法。为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：一种铝合金的耐腐蚀前处理方法，包括以下步骤：(1)将铝合金放入清洗液中浸渍处理；(2)将铝合金放入耐腐蚀处理液中浸渍处理，得到耐腐蚀铝合金。一种铝合金的耐腐蚀前处理方法，包括以下步骤：(1)将铝合金放入清洗液中浸渍10-50分钟，浸渍温度为25-50℃，铝合金与清洗液的质量比为1:(10-50)，将浸渍后的铝合金用质量为铝合金质量20-60倍的水冲洗后，在30-80℃干燥1-5小时；(2)步骤(1)干燥后的铝合金放入耐腐蚀处理液中浸渍，浸渍温度为25-50℃，铝合金与耐腐蚀处理液的质量比为1:(10-50)，浸渍时间为20-60分钟，取出铝合金，在50-90℃干燥2-6小时，得到耐腐蚀铝合金。所述清洗液的配制方法如下：将5-15g磺基水杨酸、10-40gEDTA二钠、10-40g十二烷基苯磺酸钠、10-40g焦磷酸钾加入80-150g水中，在25-50℃、以100-800转/分钟的转速搅拌20-60分钟，得到清洗液。所述耐腐蚀处理液采用下述方法配制而成：将20-60g乙醇、100-300g水混合均匀，用盐酸调节pH至2-5，加入3-8g正硅酸乙酯、10-30g乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、0.05-0.5g改性矿物粉，在30-50℃、以100-300转/分钟的转速搅拌4-12小时，加入0.5-5g离子液体，在30-50℃、以100-300转/分钟的转速搅拌1-5小时，加入0.5-5g金属盐、0.5-5g草酸高铁铵，在30-50℃、以100-300转/分钟的转速搅拌2-6小时，得到耐腐蚀处理液，所述离子液体为带吡啶基的离子液体，所述金属盐为硝酸镍、硝酸铈、醋酸钴按质量比为(1-2)：(1-2)：(1-2)的混合物。所述盐酸的浓度为2-8mol/L，优选为5mol/L。耐腐蚀处理液中所述金属盐优选为硝酸镍、硝酸铈、醋酸钴按质量比为2：1：1的混合物。金属盐能在草酸高铁铵的作用下在铝合金表面形成合金层，通过调整三种金属盐的比例，提高合金层的硬度和致密度，进而提高耐磨性能和耐腐蚀性能。耐腐蚀处理液中所述改性矿物粉为钛酸四丁酯改性的滑石粉和/或三叔丁基硼酸酯改性的凹凸棒土。所述改性矿物粉进一步优选为钛酸四丁酯改性的滑石粉和三叔丁基硼酸酯改性的凹凸棒土的混合物，所述钛酸四丁酯改性的滑石粉和三叔丁基硼酸酯改性的凹凸棒土的质量比为(1-3)：(1-3)。所述钛酸四丁酯改性的滑石粉的制备方法如下：将70-140g乙醇和5-25g水混合均匀后，加入0.5-5g钛酸四丁酯，在30-50℃以100-300转/分钟的转速搅拌0.5-5小时，加入30-80g滑石粉，在30-50℃以100-500转/分钟的转速搅拌4-12小时，过2000-3000目筛，在60-90℃干燥12-48小时，得到钛酸四丁酯改性的滑石粉。所述三叔丁基硼酸酯改性的凹凸棒土的制备方法如下：将70-140g乙醇和5-25g水混合均匀后，加入0.5-5g三叔丁基硼酸酯，在30-50℃以100-300转/分钟的转速搅拌0.5-3小时，加入50-100g凹凸棒土，在30-50℃以100-300转/分钟的转速搅拌4-12小时，过200-800目筛，在60-95℃干燥12-48小时，得到三叔丁基硼酸酯改性的凹凸棒土。添加改性矿物粉能增强铝合金表面形成的防腐蚀膜层的致密性、硬度，从而提高其耐腐蚀性和耐磨性。将滑石粉和凹凸棒土分别做改性处理的能提高其和耐腐蚀处理液中其他组分的相容性和分散性，从而在铝合金表面干燥后形成均匀、致密的膜层。耐腐蚀处理液中所述带吡啶基的离子液体优选为N-己基-4-甲基吡啶四氟硼酸盐、N-丁基吡啶三氟甲磺酸盐、N-丁基吡啶四氟硼酸盐中的一种，进一步优选为为N-丁基吡啶三氟甲磺酸盐。离子液体能吸附在铝合金表面从而提高缓腐蚀效果。本专利技术的铝合金的耐腐蚀前处理方法，经过大量的实验，将溶胶凝胶工艺、表面合金化工艺相结合，通过加入具有缓释效果的离子液体和改性的矿物质粉，提高铝合金表面形成的膜层的致密性、硬度，从而提高耐腐蚀性和耐磨损性能。本专利技术的有益效果是：1、经过本专利技术的前处理方法处理后，铝合金的耐腐蚀性强，能满足现代环境中的腐蚀情况，材料制作方便，成本较小，易于推广。2、处理后的铝合金表面硬度大，耐磨性能突出，不易损坏、使用寿命长、使用效果好。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可以任意组合，即得本专利技术各较佳实施例。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金的耐腐蚀前处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将铝合金放入清洗液中浸渍处理；(2)将铝合金放入耐腐蚀处理液中浸渍处理，得到耐腐蚀铝合金。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金的耐腐蚀前处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将铝合金放入清洗液中浸渍处理；(2)将铝合金放入耐腐蚀处理液中浸渍处理，得到耐腐蚀铝合金。2.一种铝合金的耐腐蚀前处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将铝合金放入清洗液中浸渍10-50分钟，浸渍温度为25-50℃，铝合金与清洗液的质量比为1:(10-50)，将浸渍后的铝合金用质量为铝合金质量20-60倍的水冲洗后，在30-80℃干燥1-5小时；(2)步骤(1)干燥后的铝合金放入耐腐蚀处理液中浸渍，浸渍温度为25-50℃，铝合金与耐腐蚀处理液的质量比为1:(10-50)，浸渍时间为20-60分钟，取出铝合金，在50-90℃干燥2-6小时，得到耐腐蚀铝合金。3.根据权利要求1或2所述的铝合金的耐腐蚀前处理方法，其特征在于，所述清洗液的配制方法如下：将5-15g磺基水杨酸、10-40gEDTA二钠、10-40g十二烷基苯磺酸钠、10-40g焦磷酸钾加入80-150g水中，在25-50℃、以100-800转/分钟的转速搅拌20-60分钟，得到所述清洗液。4.根据权利要求1或2所述的铝合金的耐腐蚀前处理方法，其特征在于，所述耐腐蚀处理液的配制方法如下：将20-60g乙醇、100-300g水混合均匀，用盐酸调节pH至2-5，加入3-8g正硅酸乙酯、10-30g乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、0.05-0.5g改性矿物粉，在30-50℃、以100-300转/分钟的转速搅拌4-12小时，加入0.5-5g离子液体，在30-50℃、以100-300转/分钟的转速搅拌1-5小时，加入0.5-5g金属盐、0.5-5g草酸高铁铵，在30-50℃、以100-300转/分钟的转速搅拌2-6小时，得到所述耐腐蚀处理液，所述离子液体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金礼，
申请(专利权)人：张金礼，
类型：发明
国别省市：江西,36