本發(fā)明屬于鋁合金加工領(lǐng)域，具體涉及一種提升鋁合金表面硅烷膜性能的方法。
背景技術(shù)：
：鋁是使用量最大、應(yīng)用范圍最廣的有色金屬材料之一。但是由于鋁的標(biāo)準(zhǔn)電極電位低、化學(xué)性質(zhì)活潑、硬度差、耐磨性差及在腐蝕介質(zhì)中耐蝕性差等方面的缺點(diǎn)，很大程度上限制了鋁材料的適用范圍、縮短了其使用壽命。因此鋁制品在使用前，均需要經(jīng)過嚴(yán)格的表面處理后，才能投入使用。目前較為安全環(huán)保的鋁合金表面處理工藝為硅烷化處理技術(shù)。硅烷化處理的基本原理是硅烷與金屬表面氫氧化物的反應(yīng)以及硅烷自身的縮聚反應(yīng)。通常認(rèn)為硅烷膜層的防腐蝕性能主要基于硅烷膜的疏水性。當(dāng)經(jīng)過硅烷化處理的電極浸泡在電解質(zhì)溶液中時(shí)，硅烷膜起到阻擋層的作用，能有效降低電解質(zhì)、水、氧分子向金屬界面區(qū)域滲透的速度。但是，鋁合金硅烷化處理工藝還存在缺陷，分為以下幾點(diǎn)：（1）由于硅烷膜膜層厚度較薄，需要進(jìn)行進(jìn)一步防護(hù)措施，僅僅使用硅烷偶聯(lián)劑對鋁合金材料進(jìn)行處理，其防護(hù)性能并不好，雖然硅烷膜與鋁合金基體結(jié)合良好，但由于硅烷膜膜層較薄，因此其防護(hù)效果有限；（2）硅烷水解的時(shí)間較長，普通的硅烷偶聯(lián)劑水解時(shí)間至少為10小時(shí)，水解液的穩(wěn)定性較差，工藝偏差較大；（3）硅烷膜不具備自愈能力，一旦金屬表面的硅烷膜遭到機(jī)械損壞后，金屬局部就會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了提升鋁合金的耐腐蝕能力，本發(fā)明針對硅烷膜的（1）、（2）兩點(diǎn)缺陷，提供一種提升鋁合金表面硅烷膜性能的方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種提升鋁合金表面硅烷膜性能的方法，包括以下操作步驟：a.鋁合金表面清洗處理將打磨后的鋁合金原料放入清洗液中洗凈，其中清洗液由以下重量份的組分制成：10%鹽酸10-15份、枸櫞酸鈉7-10份、磷酸鈉1-3份、水95-125份；進(jìn)一步，鋁合金原料經(jīng)過清洗液清洗后，用去離子水沖洗鋁合金表面，沖洗時(shí)間不低于5min。鋁合金表面常規(guī)的清洗方法為先用有機(jī)溶液去油，然后再進(jìn)行酸洗，這樣不僅會(huì)造成浪費(fèi)，使得生產(chǎn)成本增加，而且會(huì)嚴(yán)重的污染環(huán)境，本發(fā)明提供的清洗液，在酸洗的同時(shí)，兼具有去油的效果，清洗效果徹底，保證了硅烷偶聯(lián)劑的成膜效果；b.配制成膜液按重量份計(jì)，將btespt硅烷偶聯(lián)劑3-6份、乙醇28-34份、去離子水19-27份、甲基丙烯磺酸鈉0.1-0.3份混合后，攪拌6-10min后，成膜液制備完成，然后將混合溶液放置在不通風(fēng)的地方進(jìn)行水解，水解時(shí)間為3-5小時(shí)，其中去離子水的初始溫度為55-60℃；進(jìn)一步，成膜液按重量份計(jì)，由以下重量份的組分制成：btespt硅烷偶聯(lián)劑4-5份、乙醇30-32份、去離子水24-26份、甲基丙烯磺酸鈉0.2-0.3份。優(yōu)選地，btespt硅烷偶聯(lián)劑在水解過程中，通過添加氨水或醋酸，維持水解液的ph為4-6。c.成膜工藝將鋁合金材料放入制備完成的成膜液中，2-5min后，向成膜液中加入成膜液重量0.03-0.05倍重的磷酸二異辛酯，繼續(xù)浸泡4-6min后，取出鋁合金材料，將其放置在通風(fēng)處靜置60-80min后，制得成品。由以上的技術(shù)方案可知，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明中，在鋁合金表面制得的硅烷膜，附著力強(qiáng)、耐磨性好、耐腐蝕性好，硅烷膜的厚度能達(dá)到約650nm，并且膜的均勻度與致密度較好，能有效的防止鋁合金制品在使用的過程中表面的膜被機(jī)械損傷。本發(fā)明通過在btespt硅烷偶聯(lián)劑水解步驟中添加少量的甲基丙烯磺酸鈉，有效的加快了水解的速度，3小時(shí)后，水解的電導(dǎo)率為1300ms/cm左右，水解液的初始電導(dǎo)率為360ms/cm左右，證明甲基丙烯磺酸鈉的添加，有效的加快了btespt硅烷偶聯(lián)劑的水解速度，克服了
背景技術(shù)：
中硅烷膜技術(shù)中的第（1）點(diǎn)缺陷；本發(fā)明通過在浸泡過程中，添加少量的磷酸二異辛酯，有效的提升了硅烷膜在鋁合金表面的沉積量，進(jìn)而有效的提升了硅烷膜的厚度，使得其厚度能達(dá)到650nm左右，并且膜的致密性與均勻度較好，能長久有效的保護(hù)鋁合金表面不被腐蝕。具體實(shí)施方式為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明。實(shí)施例1一種提升鋁合金表面硅烷膜性能的方法，包括以下操作步驟：a.鋁合金表面清洗處理將打磨后的鋁合金原料放入清洗液中洗凈，其中清洗液由以下重量份的組分制成：10%鹽酸10份、枸櫞酸鈉7份、磷酸鈉1份、水95份；進(jìn)一步，鋁合金原料經(jīng)過清洗液清洗后，用去離子水沖洗鋁合金表面，沖洗時(shí)間為7min。b.配制成膜液按重量份計(jì)，將btespt硅烷偶聯(lián)劑3份、乙醇28份、去離子水19份、甲基丙烯磺酸鈉0.1份混合后，攪拌6min后，成膜液制備完成，然后將混合溶液放置在不通風(fēng)的地方進(jìn)行水解，水解時(shí)間為3小時(shí)，其中去離子水的初始溫度為55℃；進(jìn)一步，成膜液按重量份計(jì)，由以下重量份的組分制成：btespt硅烷偶聯(lián)劑4份、乙醇30份、去離子水24份、甲基丙烯磺酸鈉0.2份。優(yōu)選地，btespt硅烷偶聯(lián)劑在水解過程中，通過添加氨水或醋酸，維持水解液的ph為4-6。c.成膜工藝將鋁合金材料放入制備完成的成膜液中，2min后，向成膜液中加入成膜液重量0.03倍重的磷酸二異辛酯，繼續(xù)浸泡4min后，取出鋁合金材料，將其放置在通風(fēng)處靜置60min后，制得成品。實(shí)施例2一種提升鋁合金表面硅烷膜性能的方法，包括以下操作步驟：a.鋁合金表面清洗處理將打磨后的鋁合金原料放入清洗液中洗凈，其中清洗液由以下重量份的組分制成：10%鹽酸13份、枸櫞酸鈉9份、磷酸鈉2份、水110份；進(jìn)一步，鋁合金原料經(jīng)過清洗液清洗后，用去離子水沖洗鋁合金表面，沖洗時(shí)間為9min。b.配制成膜液按重量份計(jì)，將btespt硅烷偶聯(lián)劑5份、乙醇32份、去離子水25份、甲基丙烯磺酸鈉0.2份混合后，攪拌8min后，成膜液制備完成，然后將混合溶液放置在不通風(fēng)的地方進(jìn)行水解，水解時(shí)間為4小時(shí)，其中去離子水的初始溫度為57℃；進(jìn)一步，成膜液按重量份計(jì)，由以下重量份的組分制成：btespt硅烷偶聯(lián)劑4份、乙醇31份、去離子水25份、甲基丙烯磺酸鈉0.2份。優(yōu)選地，btespt硅烷偶聯(lián)劑在水解過程中，通過添加氨水或醋酸，維持水解液的ph為4-6。c.成膜工藝將鋁合金材料放入制備完成的成膜液中，3min后，向成膜液中加入成膜液重量0.04倍重的磷酸二異辛酯，繼續(xù)浸泡5min后，取出鋁合金材料，將其放置在通風(fēng)處靜置70min后，制得成品。實(shí)施例3一種提升鋁合金表面硅烷膜性能的方法，包括以下操作步驟：a.鋁合金表面清洗處理將打磨后的鋁合金原料放入清洗液中洗凈，其中清洗液由以下重量份的組分制成：10%鹽酸15份、枸櫞酸鈉10份、磷酸鈉3份、水125份；進(jìn)一步，鋁合金原料經(jīng)過清洗液清洗后，用去離子水沖洗鋁合金表面，沖洗時(shí)間為9min。b.配制成膜液按重量份計(jì)，將btespt硅烷偶聯(lián)劑6份、乙醇34份、去離子水27份、甲基丙烯磺酸鈉0.3份混合后，攪拌10min后，成膜液制備完成，然后將混合溶液放置在不通風(fēng)的地方進(jìn)行水解，水解時(shí)間為5小時(shí)，其中去離子水的初始溫度為60℃；進(jìn)一步，成膜液按重量份計(jì)，由以下重量份的組分制成：btespt硅烷偶聯(lián)劑5份、乙醇32份、去離子水26份、甲基丙烯磺酸鈉0.3份。優(yōu)選地，btespt硅烷偶聯(lián)劑在水解過程中，通過添加氨水或醋酸，維持水解液的ph為4-6。c.成膜工藝將鋁合金材料放入制備完成的成膜液中，5min后，向成膜液中加入成膜液重量0.05倍重的磷酸二異辛酯，繼續(xù)浸泡6min后，取出鋁合金材料，將其放置在通風(fēng)處靜置80min后，制得成品。試驗(yàn)：分別選取5塊材質(zhì)相同的鋁合金材料，隨機(jī)分為試驗(yàn)組1、2、3、4、5，試驗(yàn)組1、2、3對該組的鋁合金制品采用實(shí)施例1、2、3的方式處理，試驗(yàn)組4采用常規(guī)的硅烷化工藝處理，試驗(yàn)組5中的鋁合金材料不進(jìn)行任何處理，分別用3mol/l硫酸銅的對5個(gè)試驗(yàn)組中的鋁合金進(jìn)行點(diǎn)滴試驗(yàn)，測試不同工藝處理的鋁合金抗硫酸銅變色的時(shí)間，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示：表1鋁合金表面抗硫酸銅變色的時(shí)間項(xiàng)目變色時(shí)間/h試驗(yàn)組12.3試驗(yàn)組22.5試驗(yàn)組32.9試驗(yàn)組41.6試驗(yàn)組50.08由表1可知，經(jīng)過本發(fā)明方法處理后的鋁合金，其表面的耐腐蝕性能得到了極大的提升，延長了鋁合金制品的使用壽命。當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改變、添加或替換，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12