一种铝合金表面环保钝化方法技术

一种铝合金表面环保钝化方法，按照以下步骤进行：依次对铝合金基体进行抛光、水洗、脱脂、水洗和碱浸蚀的预处理，处理后的铝合金基体再经过水洗后，将其放入添加了有机胺化学添加剂的去离子水或蒸馏水中，在95±5℃的水温条件下水煮65±5min，最终在铝合金基体表面生成厚度为200‑500nm的氧化膜，所述的碱浸蚀预处理过程中，碱浸蚀液为氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种放入水中配制而成，所述碱浸蚀液中的碱含量为3%‑6%，且碱浸蚀处理的温度为70±10℃，时间为10±2s，所述用于水煮的去离子水或蒸馏水中，所添加的有机胺化学添加剂为三乙醇胺、三甘醇胺、三异丙醇胺中的一种或几种，最终形成的有机胺溶液中，有机胺化学添加剂的浓度为1%‑5%之间，pH为8‑9之间。

An environmentally friendly passivation method for aluminum alloy surface

An environmental protection passivation method for aluminum alloy surface is carried out according to the following steps: the aluminum alloy substrate is polished, washed, degreased, washed and alkali etched in sequence; the treated aluminum alloy substrate is washed again, and then put into deionized water or distilled water added with organic amine chemical additives, boiled in water at 95 \u00b1 5 \u2103 for 65 \u00b1 5min, and finally boiled in aluminum alloy An oxide film with a thickness of 200 \u2011 500nm is formed on the surface of the substrate. During the alkali etching pretreatment, the alkali etching solution is prepared by putting one or two of sodium hydroxide and sodium carbonate into water. The alkali content of the alkali etching solution is 3% \u2011 6%, and the temperature of the alkali etching treatment is 70 \u00b1 10 \u2103, and the time is 10 \u00b1 2S. The deionized water or distilled water used for boiling is added The organic amine chemical additive is one or several of triethanolamine, triethanolamine and triesopropanolamine. In the final organic amine solution, the concentration of the organic amine chemical additive is between 1% and 5%, and the pH is between 8-9.

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金表面环保钝化方法
本专利技术涉及铝合金的表面处理领域，特别是一种铝合金表面环保钝化方法。
技术介绍
铝合金是航空航天、汽车制造、核能工业、船舶及化学工业等领域中应用最广泛的一类有色金属结构材料，由于铝的标准电极电位为-1.662V(SHE)，故铝的化学性质非常活泼。尽管在自然环境下铝表面能自发形成一层致密的A12O3氧化膜，隔绝了铝合金表面与外部环境的直接接触，使其表现出一定的耐腐蚀性，但是铝表面上形成的天然氧化膜厚度较薄，耐蚀性较差，不能满足铝合金在一些苛刻环境中的应用。目前开发应用的铝合金表面处理技术主要有阳极氧化、化学氧化、微弧氧化、电镀等表面处理技术，阳极氧化技术作为铝合金保护的常用方法具有氧化膜层硬度高、耐腐蚀耐磨性好、制备工艺简单的特点，在很多领域有着广泛的应用。阳极氧化是以铝合金工件作阳极，在电解液中发生氧化反应，在铝合金表面上生成具有一定厚度和多孔性的氧化物薄膜。但在阳极氧化制备过程中存在严重的污染，对环境有破坏作用。微弧氧化技术又名等离子体氧化技术，是在阳极氧化技术基础上发展起来的一种新兴的表面处理技术。是一种直接在铝及其合金表面生成以A12O3为主要成分的硬质陶瓷膜层的方法,目的是为了改善铝合金材料本身的不足，提高其耐腐蚀性及材料硬度。电解液的浓度、电压及电流密度、温度及搅拌都是会影响微弧氧化膜的形成及均匀度的影响因素。电解液的质量浓度越高，所供给的外加电压在500~600V范围内，温度在30℃~50℃范围内，该条件下形成的微弧氧化膜均匀性最好，质量最高。与硬质阳极氧化膜相比，微弧氧化膜具有很好的综合性能，其与基体结合更紧密，有耐腐蚀、耐高温等优点，在很多领域具有广泛的应用前景。目前，微弧氧化技术存在的最大的问题是能耗非常高，而且铝合金材料经微弧氧化处理后，基体尺寸变化较大。无论何种铝合金表面处理技术均需对铝合金工件进行前处理。铝合金表面的预处理主要包括：机械抛光或化学抛光、有机溶剂脱脂、化学脱脂、碱浸蚀等。化学脱脂可以采用水基脱脂工艺或碱性脱脂工艺，水基脱脂是比较新型的脱脂工艺，不会对铝合金工件表面产生任何腐蚀作用，而碱性脱脂工艺是传统工艺，控制不当可能会破坏铝合金表面。这是因为铝属两性金属，容易受碱性溶液浸蚀，因此可用碱性较低的溶液作表面脱脂清洗处理，碱性太强的脱脂剂可能引起铝合金工件表面不均匀的浸蚀。当前铝合金工件表面预处理的研究主要集中在碱浸蚀领域，主要有两种研究思路：一是将化学除油与碱浸蚀结合起来，形成一步除油浸蚀工艺。二是研究碱浸蚀对铝合金工件的腐蚀作用，以便有效去除铝合金表面氧化物，同时还要尽量降低碱浸蚀液对铝合金基底的腐蚀作用。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种使用纯净水为主剂，以有机胺为辅剂，通过控制合适的水煮温度及水煮时间，在铝合金表面形成一层致密的钝化膜的方法。本专利技术的技术解决方案是：一种铝合金表面环保钝化方法，其特征在于：所述的方法按照以下步骤进行：首先，依次对铝合金基体进行抛光、水洗、脱脂、水洗和碱浸蚀的预处理，处理后的铝合金基体再经过水洗后，将其放入添加了有机胺化学添加剂的去离子水或蒸馏水中，在95±5℃的水温条件下水煮65±5min，最终在铝合金基体表面生成厚度为200-500nm的氧化膜，所述的碱浸蚀预处理过程中，碱浸蚀液为氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种放入水中配制而成，所述碱浸蚀液中的碱含量为3%-6%，且碱浸蚀处理的温度为70±10℃，时间为10±2s，所述用于水煮的去离子水或蒸馏水中，所添加的有机胺化学添加剂为三乙醇胺、三甘醇胺、三异丙醇胺中的一种或几种，最终形成的有机胺溶液中，有机胺化学添加剂的浓度为1%-5%之间，pH为8-9之间。本专利技术同现有技术相比，具有如下优点：本专利技术所公开的方法，以纯净水（去离子水或蒸馏水）为主剂，以有机胺（三乙醇胺、三甘醇胺和/或三异丙醇胺）为辅剂，通过控制合适的水煮温度及水煮时间，在铝合金表面形成一层致密的钝化膜。该工艺具有绿色环保、安全可靠、耐蚀性好等特点，极大地提高了铝合金在核能工业等苛刻环境中的耐蚀性。通过该方法获得的钝化膜，均匀致密、无色差、附着力强，其厚度在200-500nm之间，且制得的膜层经3%中性氯化钠盐雾实验测试50小时以上，表面也不会产生任何变化。具体实施方式下面将说明本专利技术的具体实施方式：一种铝合金表面环保钝化方法，按照以下步骤进行：首先，依次对铝合金基体进行抛光、水洗、脱脂、水洗和碱浸蚀的预处理，处理后的铝合金基体再经过水洗后，将其放入添加了有机胺化学添加剂的去离子水或蒸馏水中，在95±5℃的水温条件下水煮65±5min，最终在铝合金基体表面生成厚度为200-500nm的氧化膜，所述的碱浸蚀预处理过程中，碱浸蚀液为氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种放入水中配制而成，所述碱浸蚀液中的碱含量为3%-6%，且碱浸蚀处理的温度为70±10℃，时间为10±2s，所述用于水煮的去离子水或蒸馏水中，所添加的有机胺化学添加剂为三乙醇胺、三甘醇胺、三异丙醇胺中的一种或几种，最终形成的有机胺溶液中，有机胺化学添加剂的浓度为1%-5%之间，pH为8-9之间。实施例1铝合金型号6061，板材，尺寸为60cm×20cm×15cm，铝合金工件喷砂抛光，常温条件下水基脱脂剂脱脂、蒸馏水冲洗，然后置于80℃、6%（质量）氢氧化钠水溶液中碱浸蚀10s，蒸馏水冲洗后置于97℃、2.5%（质量）有机胺的水溶液（pH=8.5）中水煮60min，使用流动蒸馏水冲洗，置于70℃烘箱中1.5小时，烘干取出。所得钝化膜均匀、致密，膜厚485nm，3%中性氯化钠盐雾实验测试50小时以上表面不产生任何变化。实施例2铝合金型号7075，板材，尺寸为60cm×20cm×15cm，铝合金工件喷砂抛光，常温条件下水基脱脂剂脱脂、蒸馏水冲洗，然后置于80℃、4%（质量）氢氧化钠水溶液中碱浸蚀9s，蒸馏水冲洗后置于90℃、4%（质量）有机胺的水溶液（pH=9）中水煮70min，使用流动蒸馏水冲洗，置于70℃烘箱中烘干。所得钝化膜均匀、致密，膜厚412nm，3%中性氯化钠盐雾实验测试50小时以上表面不产生任何变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金表面环保钝化方法，其特征在于：所述的方法按照以下步骤进行：/n首先，依次对铝合金基体进行抛光、水洗、脱脂、水洗和碱浸蚀的预处理，处理后的铝合金基体再经过水洗后，将其放入添加了有机胺化学添加剂的去离子水或蒸馏水中，在95±5℃的水温条件下水煮65±5min，最终在铝合金基体表面生成厚度为200-500nm的氧化膜，/n所述的碱浸蚀预处理过程中，碱浸蚀液为氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种放入水中配制而成，所述碱浸蚀液中的碱含量为3%-6%，且碱浸蚀处理的温度为70±10℃，时间为10±2s，/n所述用于水煮的去离子水或蒸馏水中，所添加的有机胺化学添加剂为三乙醇胺、三甘醇胺、三异丙醇胺中的一种或几种，最终形成的有机胺溶液中，有机胺化学添加剂的浓度为1%-5%之间，pH为8-9之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝合金表面环保钝化方法，其特征在于：所述的方法按照以下步骤进行：
首先，依次对铝合金基体进行抛光、水洗、脱脂、水洗和碱浸蚀的预处理，处理后的铝合金基体再经过水洗后，将其放入添加了有机胺化学添加剂的去离子水或蒸馏水中，在95±5℃的水温条件下水煮65±5min，最终在铝合金基体表面生成厚度为200-500nm的氧化膜，
所述的碱浸蚀预...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凤平，李彦昕，安然，邹一震，侯明君，智俊生，毕越，崔周峰，
申请(专利权)人：辽宁师范大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21