專利名稱：鋁合金的表面處理方法與處理液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面處理領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁合金的表面處理方法與處理液。
背景技術(shù)：
對于日常生活中使用的以鋁合金為基材的構(gòu)件，對其進(jìn)行的表面防腐處理通常是 在構(gòu)件外表面噴塑粉或施加防腐涂料。這樣的處理方法存在的主要缺點是，噴塑粉或施加 防腐涂料得到的保護(hù)層厚度不均勻，在構(gòu)件的彎折、邊角等結(jié)構(gòu)復(fù)雜部分難以噴到，因此其 在惡劣的環(huán)境中常常會出現(xiàn)裂紋、破裂、甚至大片脫落，使鋁合金基體腐蝕；尤其是當(dāng)鋁合 金基材用于電氣器件的外殼時，在構(gòu)件的防爆結(jié)合面是不允許采用涂料來保護(hù)的。
鋁合金的表面處理中還有一種常見的方式是在其表面采用化學(xué)鍍的方式鍍覆一 層金屬鎳，來提高鋁合金的表面硬度、耐腐蝕性、耐磨性以及可焊性等多重性能。傳統(tǒng)的鋁 合金表面化學(xué)鍍鎳工藝一般采用二次浸鋅打底工藝來保證鍍鎳層具有的附著力，但是浸鋅 工藝操作復(fù)雜難以維護(hù)，且嚴(yán)重降低化學(xué)鍍鎳液的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鋁合金的表面處理方法，以相對簡便的工藝來實現(xiàn)對鋁 合金表面的防腐蝕保護(hù)。 為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出以下的技術(shù)方案 —種鋁合金的表面處理方法，包含以下工藝步驟 Sl預(yù)處理首先采用堿性脫脂液去除鋁合金表面的油污； S2堿洗采用堿洗液在50 6(TC的溫度下凈化鋁合金表面，以清除鋁合金表面上 的自然氧化膜； S3酸洗采用酸洗液在室溫下對鋁合金表面處理0. 5 3分鐘，以進(jìn)一步去除堿 洗后殘留在鋁合金表面的斑跡； S4化學(xué)鍍Ni-P :采用事先配置好的化學(xué)鍍Ni液，在pH值為5 6. 5、溫度85 9(TC的條件下，在鋁合金表面施加Ni-P鍍層，施鍍時間90 240分鐘。
上述鋁合金的表面處理方法中，在預(yù)處理和堿洗步驟之間還包括水清洗步驟先 用40-6(TC熱水清洗，再用冷水沖洗，直到鋁合金表面不掛水珠。 上述鋁合金的表面處理方法中，在堿洗和酸洗步驟之間，和/或酸洗與化學(xué)鍍步 驟之間還包括采用去離子水對鋁合金表面進(jìn)行清洗的步驟。 上述鋁合金的表面處理方法中，所述步驟S1中，采用的堿性脫脂液是O. 15 0. 5mol/L的NaOH、 Na3P04、 Na2Si03、 Na2C03或Na5P3010溶液，脫脂處理的溫度為40 80°C ， 持續(xù)時間0. 25 1分鐘。 上述鋁合金的表面處理方法中，所述步驟S2中的堿洗液是濃度為1. 2 1. 5mo1/ L的NaOH溶液。 上述鋁合金的表面處理方法中，所述步驟S3中的酸洗液是硝酸、氫氟酸、硫酸的
3混合物，其中硝酸為2. 5 3. 5mol/L，氫氟酸為1. 0 1. 5mol/L，硫酸為0. 7 0. 9mol/L。
上述鋁合金的表面處理方法中，所述步驟S4中的化學(xué)鍍Ni液中含有20 30g/L 的NiS04 *6H20、20 30g/L的NaH2P02 *H20、20 35g/L的CH3C00Na *3H20、以及10 20g/ L的C6H807 H20。 本發(fā)明還提供了一種鋁合金化學(xué)鍍鎳液，含有的組分及其濃度為 NiS04 6H20 20 30g/L
'30g/L -35g/L 20g/L




NaH2P02 H20 CH3C00Na 3H20 C6H807 H20 水
20 20 -10
余〗
從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所提供的鋁合金的表面處理方法，采用化學(xué)鍍 Ni-P層工藝在鋁合金外殼形成一層均勻且具有良好的耐酸、堿、鹽性的優(yōu)良鍍層，使保護(hù)層 厚度均勻，避免了在彎折、邊角等結(jié)構(gòu)復(fù)雜部分發(fā)生漏噴涂現(xiàn)象，且顯著提高鋁合金外殼的 防腐性能。
具體實施方式

實施例1 : 鋁合金按照化學(xué)鍍Ni-P具體步驟進(jìn)行處理化學(xué)脫脂一水洗(可選)一堿蝕一水 洗(可選)一酸洗一水洗(可選)一化學(xué)鍍Ni-P。 (1)化學(xué)脫脂將待處理的鋁合金件放置在10%的NaOH溶液中浸泡，浸泡溫度 5(TC，浸泡時間0. 25 lmin ; (2)水洗將化學(xué)脫脂處理后的鋁合金先用5(TC熱水清洗，再用冷水沖洗，直到鋁 合金表面不掛水珠； (3)堿洗將水洗后的鋁合金放置在濃度為50g/L的Na0H溶液中進(jìn)行堿蝕，以清 除鋁合金表面上的自然氧化膜，堿蝕溫度6(TC，直到鋁合金表面有劇烈氣泡產(chǎn)生時，拿出鋁 合金樣品； (4)水洗用去離子水沖洗堿蝕后的鋁合金； (5)酸洗室溫下，將水洗后的鋁合金放置于酸液中處理0. 5min，以去掉堿蝕后殘 留在鋁合金表面的斑跡。該酸液中含有3. 5mol/L的HN03、1. 5mol/L的HF和0. 9mol/L的 H2S04。
(6)水洗用去離子水沖洗經(jīng)過酸洗后的鋁合金表面； (7)化學(xué)鍍Ni-P :在9(TC下，使用渡液在鋁合金表面施鍍Ni-P，施鍍時間240min， 以在鋁合金表面鍍上一層具有良好耐蝕性的鍍層，該渡液中的各組分及濃度為20g/L的 NiS04 6H20、20g/L的NaH2P02 H20、35g/L的CH3C00Na 3H20和10g/L的C6H807 H20，該渡
液的ra值為5。 鍍層質(zhì)量均勻致密，光亮度較好，結(jié)合力良好，耐腐蝕性良好。
實施例2 : 鋁合金按照化學(xué)鍍Ni-P處理具體步驟進(jìn)行處理化學(xué)脫脂一水洗一堿蝕一水洗 —酸洗一水洗一化學(xué)鍍Ni-P。
(1)化學(xué)脫脂將待處理的鋁合金件放置在5%的NaOH溶液中浸泡，浸泡溫度 60。C，浸泡時間0. 25 lmin ; (2)水洗將化學(xué)脫脂處理后的鋁合金先用5(TC熱水清洗，再用冷水沖洗，直到鋁 合金表面不掛水珠； (3)堿洗將水洗后的鋁合金放置在濃度為60g/L的NaOH溶液中進(jìn)行堿蝕，以清 除鋁合金表面上的自然氧化膜，堿蝕溫度5(TC，直到鋁合金表面有劇烈氣泡產(chǎn)生時，拿出鋁 合金樣品； (4)水洗用去離子水沖洗堿蝕后的鋁合金； (5)酸洗室溫下，將水洗后的鋁合金放置于酸液中處理3min，以去掉堿蝕后殘留 在鋁合金表面的斑跡。該酸液中含有2. 5mol/L的腦3、1. Oml/L的HF、0. 7ml/L的H2S04。
(6)水洗用去離子水沖洗經(jīng)過酸洗后的鋁合金表面； (7)化學(xué)鍍Ni-P :在85°CT，使用渡液在鋁合金表面施鍍Ni-P，施鍍時間90min， 以在鋁合金表面鍍上一層具有良好耐蝕性的鍍層，該渡液中的各組分及濃度為30g/L的 NiS04 6H20、30g/L的NaH2P02 H20、20g/L的CH3COONa 3H20和20g/L的C6H807 H20，該渡
液的ra值為6。 鍍層質(zhì)量均勻致密，光亮度較好，結(jié)合力良好，耐腐蝕性良好。
實施例3 : 鋁合金按照化學(xué)鍍Ni-P處理具體步驟進(jìn)行處理化學(xué)脫脂一水洗一堿蝕一水洗 —酸洗一水洗一化學(xué)鍍Ni-P。 (1)化學(xué)脫脂將待處理的鋁合金件放置在8%的NaOH溶液中浸泡，浸泡溫度 5(TC，浸泡時間0. 25 lmin ; (2)水洗將化學(xué)脫脂處理后的鋁合金先用5(TC熱水清洗，再用冷水沖洗，直到鋁 合金表面不掛水珠； (3)堿洗將水洗后的鋁合金放置在濃度為58g/L的NaOH溶液中進(jìn)行堿蝕，以清 除鋁合金表面上的自然氧化膜，堿蝕溫度55t:，直到鋁合金表面有劇烈氣泡產(chǎn)生時，拿出鋁 合金樣品； (4)水洗用去離子水沖洗堿蝕后的鋁合金； (5)酸洗室溫下，將水洗后的鋁合金放置于酸液中處理1. 5min，以去掉堿蝕后殘 留在鋁合金表面的斑跡。該酸液中含有3. Omol/L的HN03、1. 2mol/L的HF和0. 8mol/L的 H2S04。
(6)水洗用去離子水沖洗； (7)化學(xué)鍍Ni-P :在8(TC下，使用渡液在鋁合金表面施鍍Ni-P，施鍍時間120min， 以在鋁合金表面鍍上一層具有良好耐蝕性的鍍層，該渡液中的各組分及濃度為25g/L的 NiS04 6H20、25g/L的NaH2P02 H20、30g/L的CH3C00Na 3H20和17g/L的C6H807 H20，該渡
液的ra值為6.5。 鍍層質(zhì)量均勻致密，光亮度較好，結(jié)合力良好，耐腐蝕性良好。 在其它優(yōu)選的實施例中，步驟(3)中的堿蝕液可用0. 1 0. 5mol/L的Na3P04、
Na2Si03、 Na2C03或Na5P301Q溶液替換NaOH溶液，達(dá)到相同或相近似的效果。 以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并
5不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種鋁合金的表面處理方法，其特征在于，包含以下工藝步驟S1預(yù)處理首先采用堿性脫脂液去除鋁合金表面的油污；S2堿洗采用堿洗液在50～60℃的溫度下凈化鋁合金表面，以清除鋁合金表面上的自然氧化膜；S3酸洗采用酸洗液在室溫下對鋁合金表面處理0.5～3分鐘，以進(jìn)一步去除堿洗后殘留在鋁合金表面的斑跡；S4化學(xué)鍍Ni-P采用事先配置好的化學(xué)鍍Ni液，在pH值為5～6.5、溫度85～90℃的條件下，在鋁合金表面施加Ni-P鍍層，施鍍時間90～240分鐘。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金的表面處理方法，其特征在于，在預(yù)處理和堿洗步驟 之間還包括水清洗步驟先用40-6(TC熱水清洗，再用冷水沖洗，直到鋁合金表面不掛水 珠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金的表面處理方法，其特征在于，在堿洗和酸洗步驟之 間，和/或酸洗與化學(xué)鍍步驟之間還包括采用去離子水對鋁合金表面進(jìn)行清洗的步驟。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l-3任意一項所述的鋁合金的表面處理方法，其特征在于，所述步驟 Sl中，采用的堿性脫脂液是0. 1 0. 5mol/L的NaOH、 Na3P04、 Na2Si03、 Na2C03或NasPA。溶 液，脫脂處理的溫度為40 8(TC，持續(xù)時間0. 25 1分鐘。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-3任意一項所述的鋁合金的表面處理方法，其特征在于，所述步驟 S2中的堿洗液是濃度為1. 2 1. 5mol/L的Na0H溶液。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-3任意一項所述的鋁合金的表面處理方法，其特征在于，所述步 驟S3中的酸洗液是硝酸、氫氟酸、硫酸的混合物，其中，硝酸為2. 5 3. 5mol/L，氫氟酸為 1. 0 1. 5mol/L，硫酸為0. 7 0. 9mol/L。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l-3任意一項所述的鋁合金的表面處理方法，其特征在于，所述步驟 S4中的化學(xué)鍍Ni液中含有20 30g/L的NiS04 6H20、20 30g/L的NaH2P02 H20、20 35g/L的CH3C00Na 3H20和10 20g/L的C6H807 H20。
8. —種鋁合金化學(xué)鍍鎳液，含有的組分及其濃度為NiS04 6H2020 30g/LNaH2P02 H2020 30g/LCH3C00Na 3H2020 35g/LC6H807 H2010 20g/L水余量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁合金的表面處理方法，包含，預(yù)處理采用堿性脫脂液去除鋁合金表面的油污；堿洗采用堿洗液在50～60℃的溫度下凈化鋁合金表面，以清除鋁合金表面上的自然氧化膜；酸洗采用酸洗液在室溫下對鋁合金表面處理1～5分鐘，以進(jìn)一步去除堿洗后殘留在鋁合金表面的斑跡；化學(xué)鍍Ni-P采用事先配置好的化學(xué)鍍Ni液，在pH值為5～6.5、溫度85～90℃的條件下，在鋁合金表面形成Ni-P鍍層，施鍍時間90～240分鐘。本發(fā)明采用化學(xué)鍍Ni-P層工藝在鋁合金外殼形成一層均勻且具有良好的耐酸、堿、鹽的優(yōu)良鍍層，避免了保護(hù)層厚度不均勻、在結(jié)構(gòu)復(fù)雜部分發(fā)生漏噴涂的現(xiàn)象，顯著提高鋁合金的防腐性能。
文檔編號C23C18/36GK101709459SQ20091011011
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者周明杰, 許勇 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司