一種鋁合金的陽(yáng)極氧化液及二次陽(yáng)極氧化工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于鋁合金表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鋁合金的陽(yáng)極氧化液以及二次陽(yáng)極氧化工藝。其特征在于：將濃硫酸、ANODALEE液添加劑、腺嘌呤緩蝕劑和鋁粉按比例加入到去離子水中制成陽(yáng)極氧化處理液，其中每升陽(yáng)極氧化處理液含有濃硫酸150g，鋁粉(5-10)g，ANODALEE液(3-5)g，腺嘌呤0.3g。陽(yáng)極氧化步驟采用二次陽(yáng)極氧化工藝，第一次陽(yáng)極氧化的工藝參數(shù)為：陽(yáng)極氧化溫度為22℃，陽(yáng)極氧化電流密度為1.5A/dm2，氧化電壓為18V，陽(yáng)極氧化時(shí)間為40min；第二次陽(yáng)極氧化的工藝參數(shù)和第一次陽(yáng)極氧化的工藝參數(shù)相同。本發(fā)明具有環(huán)保、成本低、生成氧化膜致密性和結(jié)合性好等一系列優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種紹合金的陽(yáng)極氧化液及二次陽(yáng)極氧化工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁合金表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鋁合金的陽(yáng)極氧化液以及二次陽(yáng)極氧化工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金由于具有密度小、電導(dǎo)熱能力強(qiáng)、成型可加工性好以及優(yōu)異的綜合性能等一系列優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為目前工業(yè)中使用量?jī)H次于鋼鐵的第二大金屬材料，是有色金屬中使用量最大、應(yīng)用面最廣的金屬材料之一，被廣泛應(yīng)用于高檔的建筑材料、交通運(yùn)輸、航天航空和高端的電子產(chǎn)品等。根據(jù)用途的不同，鋁及鋁合金的有些性能還不夠理想，如其硬度、耐磨性、耐腐蝕性能等；針對(duì)上述缺陷，通過(guò)陽(yáng)極氧化技術(shù)對(duì)鋁及鋁合金進(jìn)行表面強(qiáng)化處理，擴(kuò)大了鋁及鋁合金的應(yīng)用范圍、延長(zhǎng)了其使用壽命，然而對(duì)于含有較高量銅元素的2xxx系和7XXX系航空鋁合金，由于這些合金含有的較多銅合金相顆粒與鋁合金基體的電化學(xué)行為差異較大，容易造成陽(yáng)極氧化過(guò)程中局部電流集中，形成膜層局部孔洞缺陷，降低氧化膜的防護(hù)性能，本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提供了一種鋁合金的陽(yáng)極氧化液；并提供了一種利用此陽(yáng)極氧化液的二次陽(yáng)極氧化工藝。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供了一種含有緩蝕劑的陽(yáng)極氧化處理液，并提供了一種利用此陽(yáng)極氧化液的二次陽(yáng)極氧化工藝，具有環(huán)保、成本低、生成氧化膜致密性和結(jié)合性好等一系列優(yōu)點(diǎn)。
[0004]一種含有緩蝕劑的陽(yáng)極氧化處理液，其特征在于:將濃硫酸、ANODAL EE液添加劑、腺嘌呤緩蝕劑和鋁粉按比例加入到去離子水中制成陽(yáng)極氧化處理液，其中每升陽(yáng)極氧化處理液含有濃硫酸150g，鋁粉(5-10) g, ANODAL EE液(3-5) g，腺嘌呤0.3g。
[0005]上述陽(yáng)極氧化處理液的制備方法為:首先在去離子水中加入質(zhì)量百分比為98%的濃硫酸和鋁粉充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后再加入ANODAL EE液和腺嘌呤緩蝕劑，制備而成。
[0006]鋁合金二次陽(yáng)極氧化工藝，包括對(duì)航空鋁合金的前處理步驟、陽(yáng)極氧化步驟和封閉處理的步驟，其特征在于:陽(yáng)極氧化步驟采用二次陽(yáng)極氧化工藝，第一次陽(yáng)極氧化的工藝參數(shù)為:
陽(yáng)極氧化溫度為22°C，陽(yáng)極氧化電流密度為1.5A/dm2，氧化電壓為18V，陽(yáng)極氧化時(shí)間為40min ;第二次陽(yáng)極氧化的工藝參數(shù)和第一次陽(yáng)極氧化的工藝參數(shù)相同。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明實(shí)施后的陽(yáng)極氧化膜表面形貌。
[0008]圖2為本發(fā)明實(shí)施后的陽(yáng)極氧化膜的劃痕和界面結(jié)合強(qiáng)度。
[0009]圖3為本發(fā)明實(shí)施后的陽(yáng)極氧化膜磨損形貌。
[0010]圖4為有無(wú)添加劑下進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理的極化曲線。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0012]本發(fā)明的一種含有緩蝕劑的陽(yáng)極氧化處理液，首先在去離子水中加入質(zhì)量百分比為98%的濃硫酸和鋁粉，充分?jǐn)嚢杈鶆颍缓笤偌尤胩砑觿〢N0DALEE液和緩蝕劑腺嘌呤制成；其中所述的添加劑為ANODAL EE液，要注意的是ANODAL EE液不能直接與濃硫酸混合，與硫酸溶液混合時(shí)，先要將硫酸加入去離子水中，然后才加入ANODAL EE液，所述的緩蝕劑為腺嘌呤。
[0013]采用本發(fā)明的含有緩蝕劑的陽(yáng)極氧化處理液進(jìn)行二次陽(yáng)極氧化的步驟如下:
(I)前處理
試樣牌號(hào)為7475招合金,尺寸規(guī)格為15_X15_X5_ ;并依次對(duì)試樣進(jìn)行去油、去除自然氧化膜、化學(xué)拋光、水洗處理。
[0014](2)第一次陽(yáng)極氧化處理
第一次陽(yáng)極氧化的工藝參數(shù):硫酸濃度為150g/L，鋁粉濃度為(5-10)g/L，(3-5)g/L的ANODAL EE液添加劑和0.3g/L的腺嘌呤緩蝕劑，其余為去離子水，陽(yáng)極氧化溫度為22°C，陽(yáng)極氧化電流密度為1.5A/dm2，氧化電壓為18 V,陽(yáng)極氧化時(shí)間為40min。
[0015](3)第二次陽(yáng)極氧化處理
首先用質(zhì)量百分濃度為6%磷酸和1.8%鉻酸的混合溶液對(duì)第一次陽(yáng)極氧化處理后的試樣進(jìn)行侵蝕，溫度控制在50°C，時(shí)間為12h;然后進(jìn)行第二次陽(yáng)極氧化處理，其工藝參數(shù)與第一次陽(yáng)極氧化的工藝參數(shù)相同。
[0016](4)封閉處理
對(duì)二次陽(yáng)極氧化處理后的試樣進(jìn)行沸水封閉，即在沸水中進(jìn)行熱封閉30min，利用陽(yáng)極氧化膜表面和孔壁中的氧化鋁與水發(fā)生水化反應(yīng)，使本身體積得到增大，從而達(dá)到封閉微孔的效果。
[0017](5)性能測(cè)試
微觀形貌:采用電子顯微鏡觀察經(jīng)過(guò)二次陽(yáng)極氧化處理后的陽(yáng)極氧化膜的形貌如圖1所示。
[0018]劃痕試驗(yàn):劃痕位置如圖2(a)所示，膜層在劃穿時(shí)整體剝落，表明膜層-基體之間具有牢固的冶金結(jié)合；界面結(jié)合強(qiáng)度如圖2(b)所示，膜層的結(jié)合強(qiáng)度為71N。
[0019]磨損試驗(yàn):磨損試驗(yàn)在HRS-2M往復(fù)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，摩擦方式:往復(fù)式,對(duì)磨副為Φ5碳化娃陶瓷球；用JSM-6360LA型掃描電鏡觀察陽(yáng)極氧化處理后試樣在600g載荷下的磨損形貌，如圖3所示，陽(yáng)極氧化后的磨損表面存在著劃痕和脫落坑，劃痕較淺，脫落坑較少，沒(méi)有出現(xiàn)犁溝，由此可知其磨損性能好。
[0020]電化學(xué)試驗(yàn):電化學(xué)性能測(cè)試采用三電極體系在PS-268A型電化學(xué)測(cè)量?jī)x上進(jìn)行，參比電極為飽和甘汞電極(SCE)，輔助電極為鉬片，試樣面積為2.25cm2,電解質(zhì)溶液為分析純配制的5%±0.5%NaCl溶液，掃描速度為I mV/s，整個(gè)試驗(yàn)在室溫下進(jìn)行，測(cè)試前使研究電極在溶液中穩(wěn)定1min ;圖4所示為有無(wú)添加劑下進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理的極化曲線，對(duì)比極化曲線A和B可知，緩蝕添加劑減緩了腐蝕的發(fā)生，提高了發(fā)生腐蝕的電位。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁合金的陽(yáng)極氧化液，其特征在于:將濃硫酸、ANODAL EE液添加劑、腺嘌呤緩蝕劑和鋁粉按比例加入到去離子水中制成陽(yáng)極氧化處理液，其中每升陽(yáng)極氧化處理液含有濃硫酸 150g，鋁粉(5-10) g, ANODAL EE 液(3-5) g，腺嘌呤 0.3g。
2.如權(quán)利要求1所述的一種鋁合金的陽(yáng)極氧化液的制備方法，其特征在于:首先在去離子水中加入質(zhì)量百分比為98%的濃硫酸和鋁粉充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后再加入ANODAL EE液和腺嘌呤緩蝕劑，制備而成。
3.如權(quán)利要求1所述的一種鋁合金的陽(yáng)極氧化液的二次陽(yáng)極氧化工藝，包括對(duì)航空鋁合金的前處理步驟、陽(yáng)極氧化步驟和封閉處理的步驟，其特征在于:陽(yáng)極氧化步驟采用二次陽(yáng)極氧化工藝，第一次陽(yáng)極氧化的工藝參數(shù)為:陽(yáng)極氧化溫度為22°C，陽(yáng)極氧化電流密度為1.5A/dm2，氧化電壓為18V，陽(yáng)極氧化時(shí)間為40min ;第二次陽(yáng)極氧化的工藝參數(shù)和第一次陽(yáng)極氧化的工藝參數(shù)相同。
4.如權(quán)利要求3所述的一種鋁合金的陽(yáng)極氧化液的二次陽(yáng)極氧化工藝，其特征在于對(duì)航空鋁合金的前處理步驟為:依次對(duì)航空鋁合金進(jìn)行去油、去除自然氧化膜、化學(xué)拋光、水洗處理。
5.如權(quán)利要求3所述的一種鋁合金的陽(yáng)極氧化液的二次陽(yáng)極氧化工藝，其特征在于第二次陽(yáng)極氧化處理工藝為:首先用質(zhì)量百分濃度為6%磷酸和1.8%鉻酸的混合溶液對(duì)第一次陽(yáng)極氧化處理后的試樣進(jìn)行侵蝕，溫度控制在50°C，時(shí)間為12h ;然后進(jìn)行第二次陽(yáng)極氧化處理，其工藝參數(shù)與第一次陽(yáng)極氧化的工藝參數(shù)相同。
6.如權(quán)利要求3所述的一種鋁合金的陽(yáng)極氧化液的二次陽(yáng)極氧化工藝，其特征在于封閉處理步驟為:對(duì)二次陽(yáng)極氧化處理后的試樣進(jìn)行沸水封閉，即在沸水中進(jìn)行熱封閉30min，利用陽(yáng)極氧化膜表面和孔壁中的氧化鋁與水發(fā)生水化反應(yīng)，使本身體積得到增大，從而達(dá)到封閉微孔的效果。
【文檔編號(hào)】C25D11/12GK104404598SQ201410627773
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10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(qǐng)人:常州大學(xué)