铝合金的表面处理方法及铝制品技术

本发明专利技术提供一种铝合金的表面处理方法，包括以下步骤：提供铝合金基材；对铝合金基材进行固溶处理，以使硅元素均匀的分散于所述铝合金基材中；对所述铝合金基材进行酸洗处理，以除去所述铝合金基材表层的硅元素；对所述铝合金基材进行阳极氧化处理，以于所述铝合金基材上形成一层多孔的氧化铝膜；对所述铝合金基材进行着色处理；对所述铝合金基材进行封孔处理，以于该氧化铝膜上形成一水合氧化铝层。本发明专利技术提供一种上述铝合金的表面处理方法制得的铝制品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种铝合金的表面处理方法及经该方法处理后所制得的铝制品。
技术介绍
铝合金具有压铸加工性能好、机械强度高、及耐腐蚀的优点，在机械制造、仪器仪表、汽车、及装饰配件等方面具有广泛的应用。但铝合金内部含有较多的硅元素，对该铝合金进行着色处理后，硅元素的存在会导致着色不均匀。目前为提高经着色处理后的铝合金表面颜色的均匀性，首先对该铝合金进行酸洗处理，但采用酸洗的方法一般仅可除去铝合金表层的硅元素。然而由于铝合金内部的硅元素分布不均一，且铝合金的表层区域的硅元素含量通常较低，虽然酸洗后表层的硅元素可被去除，但酸洗后铝合金内部总的硅元素的含量仍较高。因此现有的酸洗处理并不能有效提高阳极处理后铝合金着色的均匀性。
技术实现思路
鉴于此，提供一种可有效解决上述问题的铝合金的表面处理方法。另外，还有必要提供一种经上述方法制得的铝制品。一种铝合金的表面处理方法，其包括以下步骤：提供一待处理铝合金基材；对所述铝合金基材进行固溶处理，以使硅元素均匀的分散于所述铝合金基材中；对所述经固溶处理后的铝合金基材进行酸洗处理，以除去所述铝合金基材表层的硅元素；以所述经酸洗处理后的铝合金基材为阳极，对该铝合金基材进行阳极氧化处理，从而在该铝合金基材的表面形成一多孔的氧化铝膜；对所述经阳极氧化处理后的铝合金基材进行着色处理；对所述经着色处理后的铝合金基材进行封孔处理。一种经由上述表面处理方法所制得的铝制品包括铝合金基材、形成于该铝合金基材上的氧化铝膜、及附着于该氧化铝膜上的水合氧化铝层，其中所述氧化铝膜通过阳极氧化反应的方式制得，该氧化铝膜不含有硅元素，且形成有若干微孔。与现有技术相比，本专利技术技术效果是：本专利技术的铝合金的表面处理方法先通过固溶处理以将硅元素均匀的分散于所述铝合金基材中，然后通过酸洗处理去除铝合金基材表层的硅元素。再对铝合金进行阳极氧化处理、着色处理、封孔处理后，从而在铝合金基材表面均匀的着色。附图说明图1为由本专利技术较佳实施例的铝制品的剖视示意图。主要元件符号说明铝制品100铝合金基材10氧化铝膜12水合氧化铝层14氧化铝微孔121如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式本专利技术一较佳实施方式的铝合金的表面处理方法，其包括以下步骤：请参阅图1，提供一待处理的铝合金基材10。采用无水乙醇对所述铝合金基材10进行超声波清洗，以除去该铝合金基材10表面的油污。所述超声波清洗的时间可为25-35分钟。风干所述铝合金基材10。使用一吹风机，调节所述吹风机的角度为30-60°，风干所述经超声波清洗处理后的铝合金基材10。所述风干在室温下进行2-3分钟。对上述经风干处理后的铝合金基材10进行固溶处理。所述固溶处理为：提供一箱式电阻炉（未图示），将该箱式电阻炉的温度设置为495-525℃，将所述铝合金基材10置入该箱式电阻炉中放置8-10小时，该铝合金基材10在所述箱式电阻炉的高温下发生固溶，其内部的硅元素在此固溶过程中均匀分散于所述铝合金基材10中。从该箱式电阻炉中取出铝合金基材10，并在取出所述铝合金基材10后的5秒内，将该铝合金基材10置入20-25℃的水中进行淬火处理，以保持经固溶处理后的铝合金基材10的组织结构。其中所述淬火处理的时间为3-5分钟。提供一酸洗液，并将其置入一酸洗槽中待用，其中该酸洗液的温度为室温。所述酸洗液中含有硝酸和氢氟酸，且所述硝酸和氢氟酸的体积比可为8-10：1-1.5。将上述经淬火处理后的铝合金基材10置入所述酸洗槽中进行酸洗处理，所述酸洗处理的时间为5-10分钟。所述铝合金基材10表层中含有的硅元素与氢氟酸反应，生成四氟化硅化合物，且该四氟化硅化合物可溶解于所述酸洗液中，因而可以除去所述铝合金基材10表层中的硅元素。实验证明，该酸洗处理可除去所述铝合金基材10的15-25微米深度的表层中所含有的硅元素，使酸洗后铝合金内部总的硅元素的含量下降1.3-1.65%。可以理解的，在所述酸洗槽外可设置一循环冷却装置以维持该酸洗槽中酸洗液的温度为室温。化学抛光所述经酸洗处理后的铝合金基材10，以降低该铝合金基材10表面的粗糙度，提高铝合金基材10表面的光泽度。所述化学抛光包括硫化处理和硝化处理两个工序。采用硫化剂对所述铝合金基材10进行硫化处理。所述硫化剂中含有硫酸和磷酸，其中所述硫酸和磷酸的体积比可为1-1.5:3-5。所述硫化剂的温度可为70-90℃，硫化处理的时间可为20-30秒。所述硫化剂中的硫酸和磷酸可电离出H+离子，H+离子与所述铝合金基材10表面的氧化铝反应生成Al3+和H2O水分子，以除去所述铝合金基材10表面的氧化铝。采用硝化剂对所述铝合金基材10进行硝化处理。所述硝化剂中含有硝酸和磷酸，所述硝酸和磷酸的体积比可为1-1.5:1-3。所述硝化剂温度可为60-80℃，硝化处理的时间可为20-30秒。所述磷酸可与所述铝合金基材10中的铝金属反应，在所述铝合金基材10的表面生成一磷酸铝盐，所述磷酸铝盐可溶于所述硝化剂中，从而提高所述铝合金基材10表面的光泽度。对上述经硫化和硝化处理后的铝合金基材10进行阳极氧化处理。所述阳极氧化处理为：以所述铝合金基材10为阳极，不锈钢为阴极，于阳极与阴极之间施加20-60V的电压，2-6.5A/dm2的直流电流，以浓度为120-210g/L的硫酸溶液为电解液，使铝合金基材10在温度为3-30℃的硫酸溶液中反应5-65分钟。在阳极氧化过程中，H2O水分子会电离生成H+离子和OH-离子，H+离子在阴极附近被还原生成H2。当OH-离子移动到阳极附近时，生成H2O水分子和O2，O2与所述铝合金基材10反应从而在所述铝合金基材10表面生成一多孔的氧化铝膜12。该氧化铝膜12的厚度为5-12微米，该厚度范围内几乎不含有硅元素，因而不会对后续的着色处理产生不良影响。该氧化铝膜12形成有若干微孔121。提供一着色剂，并将其置入一保温槽中。所述着色剂的浓度为0.2-4g/L，pH值为4-10。该着色剂的pH值可通过向该着色剂中加入醋酸、氨水、或稀氢氧化钠来调节。所述着色剂可为咕吨类染料、芘类染料、甲川类染料、香豆素类染料、菁类染料、芪类染料、或恶嗪类染料。将所述经阳极氧化处理后的铝合金基材10浸入所述保温槽中进行着色处理。在着色处理过程中，所述着色剂填充于所述氧化铝膜12的若干微孔121中。所述着色处理在30-60℃的温度下进行5-20分钟。对上述经着色处理后的铝合金基材10进行封孔处理。所述封孔处理可采用沸水封孔、蒸气封孔、醋酸镍封孔、重铬酸钾封孔、硫酸镍封孔、醋酸镍封孔、硬脂酸封孔、或冷封孔。本实施例优选采用沸水封孔。该沸水封孔具体为：将上述经着色处理后的铝合金基材10置入一沸水槽中30-45分钟，所述沸水槽中装有温度为95-100℃的沸水。在该沸水封孔处理后，在所述氧化铝膜12的表面形成一水合氧化铝层14。一种经由上述表面处理方法所制得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金的表面处理方法，其包括以下步骤：提供一待处理的铝合金基材；对所述铝合金基材进行固溶处理，以使硅元素均匀分散于所述铝合金基材中；对所述经固溶处理后的铝合金基材进行酸洗处理，以除去所述铝合金基材表层的硅元素；以所述经酸洗处理后的铝合金基材为阳极，对该铝合金基材进行阳极氧化处理，在该铝合金基材的表面形成一多孔的氧化铝膜；对所述经阳极氧化处理后的铝合金基材进行着色处理；对所述经着色处理后的铝合金基材进行封孔处理。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金的表面处理方法，其包括以下步骤：
提供一待处理的铝合金基材；
对所述铝合金基材进行固溶处理，以使硅元素均匀分散于所述铝合金基材中；
对所述经固溶处理后的铝合金基材进行酸洗处理，以除去所述铝合金基材表层的硅元素；
以所述经酸洗处理后的铝合金基材为阳极，对该铝合金基材进行阳极氧化处理，在该铝合金基材的表面形成一多孔的氧化铝膜；
对所述经阳极氧化处理后的铝合金基材进行着色处理；
对所述经着色处理后的铝合金基材进行封孔处理。
2.如权利要求1所述的铝合金的表面处理方法，其特征在于：所述固溶处理的步骤为将所述铝合金基材置入箱式电阻炉中进行固溶处理，所述固溶处理在495-525℃的温度下进行8-10小时。
3.如权利要求1所述的铝合金的表面处理方法，其特征在于：所述酸洗处理的步骤为采用酸洗液对所述铝合金基材进行处理，该酸洗液中含有体积比为8-10：1-1.5的硝酸和氢氟酸，且所述酸洗处理的时间为5-10分钟。
4.如权利要求1所述的铝合金的表面处理方法，其特征在于：所述阳极氧化处理为：以所述铝合金基材为阳极，不锈钢为阴极，于阳极与阴极之间施加的20-60V电压，2-6.5A/dm2的直流电流，以浓度为120-210g/L的硫酸溶液为电解液，在温度为3-30℃的硫酸溶液中反应5-65分钟。
5.如权利要求1所述的铝合金的表面处理方法，其特征在于：所述着色处理的步骤为采用着色剂对所述铝合金基材进行着色处理，该着色剂为有机染料类着色剂，其浓度为0.2-4g/L，pH值为4-10，所述着色处理在30-60℃的温度下进行5-20分钟。
6.如权利要求5所述的铝合金的表面处理方法，其特征在于：所述有机染料...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊承阳，周书祥，廖凯荣，
申请(专利权)人：深圳富泰宏精密工业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44