CN101161857B - 一种铝合金表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金表面处理方法。先对铝合金表面抛光,清洗再在普通铝合金基底上采用PECVD法沉积一层氮化硅薄膜,沉积过程采用的参数,温度为100~500℃,射频功率为20~150W,沉积时间为5~60min,SiH4/NH3体积流量比为4∶1~1∶30。氮化硅膜覆盖在铝合金表面,由于氮化硅耐腐蚀性强、硬度高、抗高温能力强、色泽亮丽,有效阻止了外界对铝合金的腐蚀,从而提高其耐腐蚀性;另外,相比于表面喷漆处理,沉积氮化硅膜有效提高了铝合金表面抗高温性、抗腐蚀性能,且氮化硅膜与合金表面结合良好,不易脱落,并且可以根据膜厚的不同呈现不同的颜色,提高铝合金的美观度。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属表面处理方法,特别是普通铝合金门窗所用铝合金表面处理方法。
背景技术
由于铝合金具有强度高、重量轻、变形小、稳定性高、耐久性强、利于定型加工、开启轻便、密闭性好、维修费用低、装饰效果较强、使用寿命长(50-100年),报废后还可高价回收再利用,无任何污染等特点。建筑物或建筑物中铝合金门窗的应用日益普遍,随着科学技术的进步,近年来正逐步向汽车工业、宇航、海洋应用等方面拓展。
但是铝合金门窗长期接触水或其它电解质溶液,容易产生电化学腐蚀,同时铝合金门窗框上有一些钢铁连接件、固定件,铝合金与钢铁之间长期接触,在潮湿环境下也会发生电化学腐蚀。此外,铝合金接触水泥砂浆会造成腐蚀,这是由于水泥砂浆呈碱性引起的,这也是铝合金门窗所独有的问题。合金本身存在耐腐蚀性差的弱点,除易受空气中的酸雨侵蚀外,水泥水化作用生成Ca(OH)2的与空气中的CO2作用生成CaCO3对铝材亦有腐蚀作用。对铝合金表面喷漆处理,虽然极大改善了铝合金的美观度,但是耐高温性差、抗腐蚀性弱,且易脱落。
目前,国内外都在采取各种方法对铝及其合金表面进行改性处理,以获得各项优良性能,拓宽其应用范围。
发明内容
为解决背景技术中存在的一些技术问题,本发明的目的在于提供了一种铝合金表面处理方法。使其具有耐腐蚀,抗磨损,耐高温,色泽亮丽的特点,并且可以根据膜厚的不同呈现不同的颜色,提高铝合金的美观度。
本发明采用的技术方案是:
先对铝合金表面抛光,清水冲洗,然后采用丙酮超声清洗,酒精超声清洗后,在普通铝合金基底上采用PECVD法沉积一层氮化硅薄膜,沉积过程采用的参数,温度为100~500℃,射频功率为20~150W,沉积时间为5~60min,SiH4/NH3体积流量比为4∶1~1∶30。
所述的沉积氮化硅薄膜厚度随沉积参数的变化而变化,从而在铝合金表面显示出不同的颜色。
本发明具有的有益效果是:
氮化硅膜覆盖在铝合金表面,由于氮化硅耐腐蚀性强、硬度高、抗高温能力强、色泽亮丽,有效阻止了外界对铝合金的腐蚀,从而提高其耐腐蚀性;另外,相比于表面喷漆处理,沉积氮化硅膜有效提高了铝合金表面抗高温性、抗腐蚀性能,且氮化硅膜与合金表面结合良好,不易脱落,并且可以根据膜厚的不同呈现不同的颜色,提高铝合金的美观度。
具体实施方式
下面实施例中的氮化硅膜均采用等离子增强化学气相沉积法(PECVD)沉积得到。设备型号为北京微电子研究所提供的HQ-2型PECVD。
实施例1:选用普通铝合金门窗上的铝合金,制作成2.5cm×1.5cm的试样,分别在1#,3#,5#砂纸抛光,然后用清水冲洗干净,再用丙酮超声清洗15min,酒精超声清洗10min,最后去离子水冲洗干净,晾干,放入PECVD工作室沉积。在沉积过程中,PECVD的参数设置为:温度300℃,射频功率55W,SiH4(10%N2稀释)流量100sccm,NH3流量30sccm,沉积时间10min。沉积完毕后,在铝合金表面形成了一层淡黄色的氮化硅保护膜。
实施例2:选用普通铝合金门窗上的铝合金,制作成2.5cm×1.5cm的试样,分别在1#,3#,5#砂纸抛光,然后用清水冲洗干净,再用丙酮超声清洗15min,酒精超声清洗10min,最后去离子水冲洗干净,晾干,放入PECVD工作室沉积。在沉积过程中,PECVD的参数设置为:温度500℃,射频功率150W,SiH4(10%N2稀释)流量50sccm,NH3流量150sccm,沉积时间5min。沉积完毕后,在铝合金表面形成了一层暗黄色的氮化硅保护膜。
实施例3:选用普通铝合金门窗上的铝合金,制作成2.5cm×1.5cm的试样,分别在1#,3#,5#砂纸抛光,然后用清水冲洗干净,再用丙酮超声清洗15min,酒精超声清洗10min,最后去离子水冲洗干净,晾干,放入PECVD工作室沉积。在沉积过程中,PECVD的参数设置为:温度100℃,射频功率20W,SiH4(10%N2稀释)流量200sccm,NH3流量5sccm,沉积时间60min。沉积完毕后,在铝合金表面形成了一层暗红色的氮化硅保护膜。
上述具体实施方式用来解释说明本发明,而不是对本发明进行限制,在本发明的精神和权利要求的保护范围内,对本发明作出的任何修改和改变,都落入本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种铝合金表面处理方法,其特征在于:先对铝合金表面抛光,清水冲洗,然后采用丙酮超声清洗,酒精超声清洗后,在普通铝合金基底上采用PECVD法沉积一层氮化硅薄膜,沉积过程采用的参数,温度为100~500℃,射频功率为20~150W,沉积时间为5~60min,SiH4/NH3体积流量比为4∶1~1∶30。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金表面处理方法,其特征在于:所沉积氮化硅薄膜厚度随沉积参数的变化而变化,从而在铝合金表面显示出不同的颜色。
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