一种铝合金材料的表面处理方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金材料的表面处理方法，包括如下步骤：（1）表面预处理、（2）激光处理、（3）钝化处理、（4）干燥固化处理。本发明专利技术对铝合金材料的表面钝化处理方法进行了合理的改进优化，有效提高了对铝合金材料的表面钝化效果，明显提升了铝合金材料的耐腐蚀、耐磨等特性，改善了铝合金材料的综合性能，具有很好的推广应用意义。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金材料的表面处理方法
本专利技术属于金属材料加工处理
，具体涉及一种铝合金材料的表面处理方法。
技术介绍
铝合金材料在日常生活、建筑装饰、工农业生产等领域中的应用越来越广泛，成为现代人们生活生产中必不可少的原料之一。由于铝比较活泼，因此对其表面进行处理较为重要。通常是在铝及合金的表面处理上一层化学钝化涂层，即对铝及合金进行钝化处理，以增强其防腐、装饰、使用等性能。目前市场上用于铝合金表面的钝化液基本上以三价铬、六价铬，或者稀土改性结合强氧化剂而组成，前两者为重金属，且普遍存在环境污染问题，后者虽然对环境污染有所改进，但还是不能彻底解决。并且随着设计、生产要求的不断提高，现有的钝化处理方法的处理效果已无法跟上需求，亟需进一步的改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种铝合金材料的表面处理方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种铝合金材料的表面处理方法，包括如下步骤：（1）表面预处理：先用砂纸对铝合金材料的表面进行打磨处理，然后用去离子水对其表面冲洗一遍，最后将其放入到干燥箱内干燥处理1~1.5h后取出备用；（2）激光处理：将步骤（1）处理后的铝合金材料放入到激光处理仪中进行激光扫描辐射处理，完成后将其取出备用；（3）钝化处理：将步骤（2）处理后的铝合金材料放入到钝化液中进行钝化处理，期间加热保持钝化液的温度为65~70℃，同时持续施加超声波处理，45~50min后取出备用；所述钝化液由如下重量份的物质组成：7~9份氟锆酸、5~8份氟钛酸、6~12份磷酸、2~4份酒石酸、5~7份氨水、1~2份辛基酚聚氧乙烯醚、1.5~2.5份十二烷基苯磺酸钠、4~6份聚乙烯醇、6~8份硅烷偶联剂、3~5份纳米无机填料、5~9份细菌纤维素、210~230份水；（4）干燥固化处理：将步骤（3）处理后的铝合金材料放入到恒温箱内干燥固化处理30~40min后取出即可。进一步的，步骤（1）中所述的打磨处理是先用300目砂纸对铝合金材料表面进行打磨，然后用500目砂纸对铝合金材料表面进行打磨。进一步的，步骤（2）中所述的激光扫描辐射处理时控制激光的波长为1.07~1.10μm，脉宽为270~280ns，单脉冲能量为4~7J/cm2，焦点处光斑直径为0.20~0.25mm，扫描移动的速度为30~38m/min。进一步的，步骤（3）中所述的超声波处理时控制超声波的频率为80~90kHz。进一步的，步骤（3）中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。进一步的，步骤（3）中所述的纳米无机填料为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氮化钛中的任意一种，所述纳米无机填料的颗粒直径为20~100nm。进一步的，步骤（4）中所述的干燥固化处理时保持恒温箱内的温度为90~95℃，相对湿度为40~45%。本专利技术改变了现有铝合金表面处理的方法，从而有效提升了铝合金的使用品质，其中先对铝合金材料进行表面打磨清洗处理，去除了表面的杂质，为后续的反应处理奠定了基础，然后对其进行了激光处理，利用低能量的激光对铝合金材料进行辐射处理，提升了铝合金材料表面组织的活性，并适度增加了其表面粗糙度，增强了后续钝化处理的效果，接着对铝合金材料进行钝化处理，利用独特配制的钝化液进行钝化处理，其中采用氟锆酸、氟钛酸取代了传统的铬盐作为主要的反应成膜成分，可与铝合金表面反应生成钝化膜，同时又降低了对环境的危害，添加了磷酸取代常用的硝酸或硫酸作为氢离子的主要提供原，其又能与铝合金发生磷化反应生成磷化膜，与钝化膜复合共同提升了对铝合金材料的保护能力，添加的硅烷偶联剂可形成硅烷膜进一步复合提升钝化效果，添加的辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和聚乙烯醇和增强复合钝化膜与铝合金基体间的结合强度，添加的纳米无机填料提升了复合钝化膜的致密性、耐腐性、耐磨性等，添加的细菌纤维素具有很好的粘结、螯合特性，其能促进不同成分膜间的融合、铺展，并能提升复合钝化膜中各成分间的结合强度，从而改善了钝化的效果。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术对铝合金材料的表面钝化处理方法进行了合理的改进优化，有效提高了对铝合金材料的表面钝化效果，明显提升了铝合金材料的耐腐蚀、耐磨等特性，改善了铝合金材料的综合性能，具有很好的推广应用意义。具体实施方式实施例1一种铝合金材料的表面处理方法，包括如下步骤：（1）表面预处理：先用砂纸对铝合金材料的表面进行打磨处理，然后用去离子水对其表面冲洗一遍，最后将其放入到干燥箱内干燥处理1h后取出备用；（2）激光处理：将步骤（1）处理后的铝合金材料放入到激光处理仪中进行激光扫描辐射处理，完成后将其取出备用；（3）钝化处理：将步骤（2）处理后的铝合金材料放入到钝化液中进行钝化处理，期间加热保持钝化液的温度为65℃，同时持续施加超声波处理，45min后取出备用；所述钝化液由如下重量份的物质组成：7份氟锆酸、5份氟钛酸、6份磷酸、2份酒石酸、5份氨水、1份辛基酚聚氧乙烯醚、1.5份十二烷基苯磺酸钠、4份聚乙烯醇、6份硅烷偶联剂、3份纳米无机填料、5份细菌纤维素、210份水；（4）干燥固化处理：将步骤（3）处理后的铝合金材料放入到恒温箱内干燥固化处理30min后取出即可。进一步的，步骤（1）中所述的打磨处理是先用300目砂纸对铝合金材料表面进行打磨，然后用500目砂纸对铝合金材料表面进行打磨。进一步的，步骤（2）中所述的激光扫描辐射处理时控制激光的波长为1.07~1.10μm，脉宽为270ns，单脉冲能量为4~5J/cm2，焦点处光斑直径为0.20~0.21mm，扫描移动的速度为30m/min。进一步的，步骤（3）中所述的超声波处理时控制超声波的频率为80kHz。进一步的，步骤（3）中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。进一步的，步骤（3）中所述的纳米无机填料为纳米二氧化硅，所述纳米无机填料的颗粒直径为20~100nm。进一步的，步骤（4）中所述的干燥固化处理时保持恒温箱内的温度为90℃，相对湿度为40~45%。实施例2一种铝合金材料的表面处理方法，包括如下步骤：（1）表面预处理：先用砂纸对铝合金材料的表面进行打磨处理，然后用去离子水对其表面冲洗一遍，最后将其放入到干燥箱内干燥处理1.2h后取出备用；（2）激光处理：将步骤（1）处理后的铝合金材料放入到激光处理仪中进行激光扫描辐射处理，完成后将其取出备用；（3）钝化处理：将步骤（2）处理后的铝合金材料放入到钝化液中进行钝化处理，期间加热保持钝化液的温度为68℃，同时持续施加超声波处理，47min后取出备用；所述钝化液由如下重量份的物质组成：8份氟锆酸、7份氟钛酸、9份磷酸、3份酒石酸、6份氨水、1.5份辛基酚聚氧乙烯醚、2份十二烷基苯磺酸钠、5份聚乙烯醇、7份硅烷偶联剂、4份纳米无机填料、8份细菌纤维素、220份水；（4）干燥固化处理：将步骤（3）处理后的铝合金材料放入到恒温箱内干燥固化处理35min后取出即可。进一步的，步骤（1）中所述的打磨处理是先用300目砂纸对铝合金材料表面进行打磨，然后用500目砂纸对铝合金材料表面进行打磨。进一步的，步骤（2）中所述的激光扫描辐射处理时控制激光的波长为1.07~1.10μm，脉宽为275ns，单脉冲能量为5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金材料的表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）表面预处理：先用砂纸对铝合金材料的表面进行打磨处理，然后用去离子水对其表面冲洗一遍，最后将其放入到干燥箱内干燥处理1~1.5h后取出备用；（2）激光处理：将步骤（1）处理后的铝合金材料放入到激光处理仪中进行激光扫描辐射处理，完成后将其取出备用；（3）钝化处理：将步骤（2）处理后的铝合金材料放入到钝化液中进行钝化处理，期间加热保持钝化液的温度为65~70℃，同时持续施加超声波处理，45~50min后取出备用；所述钝化液由如下重量份的物质组成：7~9份氟锆酸、5~8份氟钛酸、6~12份磷酸、2~4份酒石酸、5~7份氨水、1~2份辛基酚聚氧乙烯醚、1.5~2.5份十二烷基苯磺酸钠、4~6份聚乙烯醇、6~8份硅烷偶联剂、3~5份纳米无机填料、5~9份细菌纤维素、210~230份水；（4）干燥固化处理：将步骤（3）处理后的铝合金材料放入到恒温箱内干燥固化处理30~40min后取出即可。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金材料的表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）表面预处理：先用砂纸对铝合金材料的表面进行打磨处理，然后用去离子水对其表面冲洗一遍，最后将其放入到干燥箱内干燥处理1~1.5h后取出备用；（2）激光处理：将步骤（1）处理后的铝合金材料放入到激光处理仪中进行激光扫描辐射处理，完成后将其取出备用；（3）钝化处理：将步骤（2）处理后的铝合金材料放入到钝化液中进行钝化处理，期间加热保持钝化液的温度为65~70℃，同时持续施加超声波处理，45~50min后取出备用；所述钝化液由如下重量份的物质组成：7~9份氟锆酸、5~8份氟钛酸、6~12份磷酸、2~4份酒石酸、5~7份氨水、1~2份辛基酚聚氧乙烯醚、1.5~2.5份十二烷基苯磺酸钠、4~6份聚乙烯醇、6~8份硅烷偶联剂、3~5份纳米无机填料、5~9份细菌纤维素、210~230份水；（4）干燥固化处理：将步骤（3）处理后的铝合金材料放入到恒温箱内干燥固化处理30~40min后取出即可。2.根据权利要求1所述的一种铝合金材料的表面处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述的打磨处理是先用300目砂纸对铝合金材料表面进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭胡健，孙连军，胡万伟，
申请(专利权)人：安徽省万帮新型建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34