一種鋁合金陽極氧化膜的封閉方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鋁合金表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種航空2系、7系鋁合金陽極氧化膜的封閉方法，其特征是把無機(jī)質(zhì)粉末、液體、陶瓷原料涂覆在經(jīng)陽極氧化的鋁合金表面上，然后進(jìn)行微波加熱處理，最后以陶瓷層的形式進(jìn)行封孔處理。氧化膜孔隙具有吸附作用，且陶瓷涂層涂料又具有滲透性，所以涂料易滲入孔隙，沉積于膜孔。加熱烘干時涂層涂料又開始聚合，最后液態(tài)蒸發(fā)后，形成陶瓷膜進(jìn)行封孔；陶瓷涂層涂料不僅封閉了氧化膜的孔隙，而且在氧化膜表面形成一層涂層。
【專利說明】一種鋁合金陽極氧化膜的封閉方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁合金表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種航空2系、7系鋁合金陽極氧化膜的封閉方法，采用該工藝能有效地封閉鋁合金陽極氧化膜的孔隙，有效降低鋁合金的孔隙率，提高其耐磨性、耐蝕性和電絕緣性。
【背景技術(shù)】
[0002]陽極氧化是鋁合金常用的表面處理手段，鋁合金經(jīng)陽極氧化后，生成的氧化膜具有多孔結(jié)構(gòu)的特征，因此膜層具有高的孔隙率和吸附性，很容易被污染和被腐蝕；為了增強(qiáng)陽極氧化膜的耐蝕、防污和電絕緣等性能，在實(shí)際應(yīng)用中，須采用適當(dāng)?shù)姆忾]技術(shù)對膜層進(jìn)行封閉處理，這樣才能提高膜層的耐磨性、耐蝕性和電絕緣性。
[0003]常見的封閉技術(shù)有沸水封孔、重鉻酸鹽封孔和氟化鎳封孔；沸水封孔是最早使用的封孔技術(shù)，但是由于沸水封孔主要是物理上的封孔，因此在強(qiáng)酸強(qiáng)堿的環(huán)境中提高陽極氧化耐蝕性的程度有限，同時沸水封孔方法還存在能耗大，膜的保護(hù)性能有限，易產(chǎn)生微裂紋，硬度及耐磨性下降，對水質(zhì)要求高，易產(chǎn)生粉霜等缺點(diǎn)；重鉻酸鹽封孔是各種封孔方法中氧化膜耐蝕性能較好的一種封孔技術(shù)，但存在著重鉻酸鹽對環(huán)境的污染，封孔后膜層帶色等問題；氟化鎳封孔的不足之處在于:起封孔作用的氟離子消耗速度快，氟離子含量高，難以控制；封閉20微米以上的較厚的陽極氧化膜較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單、節(jié)能、環(huán)保的鋁合金陽極氧化膜的封孔方法，采用該方法對鋁合金陽極氧化膜進(jìn)行封孔處理效果穩(wěn)定，所得到的膜層具有較好的耐蝕性。
[0005]一種鋁合金陽極氧化膜的封閉方法，其特征是把無機(jī)質(zhì)粉末、液體、陶瓷原料涂覆在經(jīng)陽極氧化的鋁合金表面上，然后進(jìn)行微波加熱處理，最后以陶瓷層的形式進(jìn)行封孔處理；其中封閉處理的具體工藝為:將Al2O3粉末與硅酸鈉粘結(jié)劑按照質(zhì)量比4:1預(yù)先混合，加入去離子水一起球磨成涂料，用涂刷的方法均勻涂敷在干燥的陽極氧化膜表面得到涂層，然后采用微波加熱的方式加熱涂敷好的試樣。
[0006]所述去離子水與Al2O3粉末的質(zhì)量比為2:5。
[0007]所述微波加熱的時間為3_5min。
[0008]所述微波加熱指采用微波爐，微波加熱腔為多模式諧振腔；額定電壓為220V-50Hz ;微波頻率為2450MHz ;輸入功率為700W。
[0009]所述涂層的厚度為0.1-0.3mm。
[0010]氧化膜孔隙具有吸附作用，且陶瓷涂層涂料又具有滲透性，所以涂料易滲入孔隙，沉積于膜孔。加熱烘干時涂層涂料又開始聚合，最后液態(tài)蒸發(fā)后，形成陶瓷膜進(jìn)行封孔；陶瓷涂層涂料不僅封閉了氧化膜的孔隙，而且在氧化膜表面形成一層涂層。【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為陽極氧化膜表面形貌。
[0012]圖2為陽極氧化膜面能譜分析。
[0013]圖3為封孔后表面形貌 圖4為封孔后面能譜分析。
[0014]圖5為鹽霧腐蝕后表面形貌。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明是采用陶瓷涂層封閉鋁合金陽極氧化膜的方法，該發(fā)明過程包括下面具體步驟:
(I)試樣準(zhǔn)備，選取陽極氧化后的7475合金作為封閉處理的試樣，試樣規(guī)格為15mmX 15mmX5mm ;采用JSUPRA5型場發(fā)射掃描電鏡觀察陽極氧化膜的表面形貌如圖1所示，觀察面能譜分析如圖2所示。由圖1、2可知，陽極氧化膜表面存在著明顯的孔洞現(xiàn)象。 [0016](2)配置陶瓷涂層涂料；將100g的Al2O3粉末與25g的硅酸鈉粘結(jié)劑預(yù)先混合，加Λ 40ml的去離子水一起球磨成涂料。
[0017](3)封閉處理.I)將第二步配置好的涂料用涂刷的方法，均勻涂敷在干燥的陽極氧化膜表面。
[0018]2)重復(fù)以上步驟3-4次，直到陶瓷涂層厚度達(dá)到0.2mm。
[0019]3)將涂敷好的試樣放入微波加熱裝置加熱。
[0020]4)微波加熱的工藝參數(shù):加熱裝置采用微波爐，微波加熱腔為多模式諧振腔；額定電壓為220V-50HZ ;微波頻率為2450MHz ;輸入功率為700W ;加熱時間為3_5min。
[0021]對封閉后的試樣觀察陽極氧化膜的表面形貌如圖3所示，可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)過封閉處理后的陽極氧化膜的表面沒有出現(xiàn)較大的孔洞缺陷，由4的面能譜也可知，封閉處理后的膜層比較致密。
[0022](4)鹽霧試驗(yàn)
對封閉后的試樣進(jìn)行鹽霧腐蝕試驗(yàn)，鹽霧腐蝕試驗(yàn)按照GB 6458-86 ( NSS實(shí)驗(yàn))進(jìn)行，試驗(yàn)條件:5%±0.5% NaCl溶液連續(xù)鹽霧，pH范圍為6.5-7.2，箱體溫度控制在35°C ± 1°C，試驗(yàn)設(shè)備為YQW-250型鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱；試樣腐蝕260h后完成試驗(yàn)，用JSM-6360LA型掃描電鏡分析腐蝕試樣表面形貌如圖5所示，可見腐蝕后表面只有少許蝕坑，耐腐蝕性很好。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁合金陽極氧化膜的封閉方法，其特征是把無機(jī)質(zhì)粉末、液體、陶瓷原料涂覆在經(jīng)陽極氧化的鋁合金表面上，然后進(jìn)行微波加熱處理，最后以陶瓷層的形式進(jìn)行封孔處理；其中封閉處理的具體工藝為:將Al2O3粉末與硅酸鈉粘結(jié)劑按照質(zhì)量比4:1預(yù)先混合，加入去離子水一起球磨成涂料，用涂刷的方法均勻涂敷在干燥的陽極氧化膜表面得到涂層，然后采用微波加熱的方式加熱涂敷好的試樣。
2.如權(quán)利要求1所述的一種鋁合金陽極氧化膜的封閉方法，其特征是所述去離子水與Al2O3粉末的質(zhì)量比為2:5。
3.如權(quán)利要求1所述的一種鋁合金陽極氧化膜的封閉方法，其特征是所述微波加熱的時間為3_5min。
4.如權(quán)利要求1所述的一種鋁合金陽極氧化膜的封閉方法，其特征是:所述微波加熱指采用微波爐，微波加熱腔為多模式諧振腔；額定電壓為220V-50HZ ;微波頻率為2450MHz ；輸入功率為700W。
5.如權(quán)利要求1所述的一種鋁合金陽極氧化膜的封閉方法，其特征是:所述涂層的厚度為 0.1-0.3mm。
6.如權(quán)利要求1所述的一種鋁合金陽極氧化膜的封閉方法，其特征是:所述鋁合金指航空2系或7系招合金 。
【文檔編號】C25D11/18GK103993341SQ201410206009
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】孔德軍, 王進(jìn)春, 王文昌, 劉浩, 郭衛(wèi), 郭皓元, 謝春洋 申請人:常州大學(xué)