CN102312265B

CN102312265B - 一种铝或铝合金阳极氧化膜的制备方法

Info

Publication number: CN102312265B
Application number: CN201110283768.0A
Authority: CN
Inventors: 戴晓兵; 吕方龙; 杨彦平
Original assignee: ZHUHAI SAIRI PACKAGING MATERIAL CO Ltd
Current assignee: Zhuhai Smoothway Electronic Materials Co Ltd
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2031-09-22
Also published as: CN102312265A

Abstract

本发明公开了一种铝或铝合金阳极氧化膜的制备方法，旨在提供一种生产效率高、制造出的阳极氧化膜既具有良好的柔韧性和形变性能的铝或铝合金阳极氧化膜的制备方法。本发明改进了电解液的配方，新的配方包括硫酸、丙酮酸、硫酸铝、草酸溶液及余量水，使得本方法可以在较高温度下进行，所以节约了冷冻成本，另外，可以缩短氧化时间，所以生产效率高，而且制造出的阳极氧化膜既具有良好的柔韧性和形变性能。

Description

一种铝或铝合金阳极氧化膜的制备方法

技术领域

本发明涉及一种铝或铝合金阳极氧化膜的制备方法。

背景技术

阳极氧化膜具有远比化学氧化膜好的抗腐蚀性能，但是阳极氧化膜都是硬质的，而且厚度比较厚，因此需要形变的情况下，就不适合了，化学氧化膜有良好的形变性能，但是其抗腐蚀性能远逊于阳极氧化膜，当环境要求抗腐蚀性能高的时候，化学氧化膜是不能达到要求的。对于柔韧性的阳极氧化膜国内外专利报道的很少，专利CN200610047349.6报道了一种柔韧的阳极氧化膜，但是，该专利是通过破坏铝件基体、使铝件尤其是铝箔穿孔，而达到柔韧的效果，这样不能保证抗腐蚀性能而且柔韧性比较局限。采用阳极氧化的方法可以获得很好的抗腐蚀性能，但现有阳极氧化的电解液存在缺陷，一般包括硫酸和硫酸铝，得到的阳极氧化膜的柔韧性不是很好，维氏硬度要在氧化60分钟后才可以达到大约150，这样氧化时间长，生产效率比较低，而如果氧化时间短，则试件的氧化膜硬度要远高于150，因此，这就存在着一定的不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种铝或铝合金阳极氧化膜的制备方法，采用该方法制造的生产效率高，制造出的阳极氧化膜具有良好的柔韧性和形变性能。

本发明所采用的技术方案是：按重量百分比，所述铝或铝合金阳极氧化采用的电解液中包括以下组分：

硫酸 10～30% 丙酮酸 1～5%

硫酸铝 0.1～1.5% 草酸溶液 0.1～3%

其余为水。

所述阳极氧化是在交流电作用下进行氧化，交流电的频率为1～100赫兹，电压为8～20伏特，电流密度为0.01～2安培/平方分米，所述电解液的温度为20～25℃，氧化时间为1～60分钟。

所述铝或铝合金在阳极氧化前的预处理包括；

（1）、除油，将选取的所述铝或铝合金放入到有机溶剂中清洗油脂；

（2）、碱性腐蚀，将除油后的所述铝或铝合金放入到碱性脱脂剂中，除去所述基体表面自然形成的氧化膜；

（3）、酸性出光，将腐蚀后的所述铝或铝合金放入到出光剂中进行出光处理。

所述有机溶剂为丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种。

所述脱脂剂为浓度为1～10%的稀碱性溶液，10～80℃下处理3～20分钟。

所述出光剂为浓度为1～10%的稀酸性溶液，常温下处理0.1～3分钟。

所述铝或铝合金在阳极氧化完成后用纯水清洗后干燥，即得到表面覆盖有阳极氧化膜的试件。

本发明的有益效果是：由于改进了电解液的配方，新的配方包括硫酸、丙酮酸、硫酸铝、草酸溶液及余量水，所述丙酮酸、所述草酸的加入，使得本方法可以在较高温度下进行，所以节约了冷冻成本，另外，可以缩短氧化时间，所以生产效率高，而且制造出的阳极氧化膜既具有良好的柔韧性和形变性能。

具体实施方式

本发明铝阳极氧化膜的制备工艺包括除油→碱性腐蚀→酸性出光→阳极氧化→清洗干燥，所述铝阳极氧化膜包括纯铝阳极氧化膜或铝合金阳极氧化膜。

其中，所述除油的作用将选取的所述铝或铝合金放入到有机溶剂中清洗油脂，所述有机溶剂为丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种。

所述碱性腐蚀的作用是将除油后的所述铝或铝合金放入到碱性脱脂剂中，除去所述基体表面自然形成的氧化膜，所述碱性脱脂剂为浓度为1～10%的稀碱性溶液，10～80℃下处理3～20分钟，本发明所采用的是深圳立伟达化工有限公司制造的型号为LD-103的碱性溶液。

所述酸性出光的作用是将腐蚀后的所述铝或铝合金放入到出光剂中进行出光处理。所述出光剂（铝表调剂）为浓度为1～10%的稀酸性溶液,常温下处理0.1～3分钟，本发明中所采用的是深圳立伟达化工有限公司制造的型号为LD-412的酸性溶液。

所述阳极氧化是在交流电作用下进行氧化，交流电的频率为1～100赫兹，电压为8～20伏特，电流密度为0.01～2安培/平方分米，所述阳极氧化所采用的电解液包括硫酸 10～30% ；丙酮酸 1～5%；硫酸铝 0.1～1.5% ；草酸溶液 0.1～3%；其余为水，所述电解液的温度为20～25℃，氧化时间为1～60分钟。

另外，所述铝或铝合金在阳极氧化完成后用纯水清洗后干燥，即得到表面覆盖有阳极氧化膜的试件。

下面结合具体实施例和对比例来说明本发明。

实施例一：

选取厚度为20微米的铝箔，经过丙酮清洗去脂；再经过浓度1%的脱脂剂处理，处理时间为3分钟，处理温度为10℃，除去铝材表面自然形成的氧化膜；再经过稀酸出光，出光使用浓度1%的出光剂（铝表调剂），常温处理0.1分钟；经过表调的试件浸入10%的硫酸、1%的丙酮酸、0.1%的硫酸铝、0.1%的草酸溶液及余量水的电解液中，温度控制为20℃，轻微搅拌，在交流电作用下进行氧化，交流电的频率为1赫兹，电压为8伏特，电流密度为0.01A/dm2。氧化时间为1分钟。氧化完成后用纯水清洗干燥，即得表面覆盖有高柔韧性高抗腐蚀性的铝氧化膜。测得形成的阳极氧化膜的显微硬度为1200MPa。

实施例二：

选取厚度为1000微米的铝箔，经过丁酮清洗去脂；再经过浓度10%的脱脂剂处理，处理时间为20分钟，处理温度为80℃，除去铝材表面自然形成的氧化膜；再经过稀酸出光，出光使用浓度10%的出光剂（铝表调剂），常温处理3分钟；经过表调的试件浸入30%的硫酸、5%的丙酮酸、1.5%的硫酸铝、3%的草酸溶液及与余量水的电解液中，温度控制为25℃，轻微搅拌，在交流电作用下进行氧化，交流电的频率为100赫兹，电压为20伏特，电流密度为2A/dm2。氧化时间为60分钟。氧化完成后用纯水清洗，即得表面覆盖有高柔韧性高抗腐蚀性的铝氧化膜。测得形成的阳极氧化膜的显微硬度为800MPa。

实施例三：

厚度为80微米的铝箔，经过乙酸乙酯清洗去脂；再经过5%的脱脂剂处理，处理时间为5分钟，处理温度为60℃，除去铝材表面自然形成的氧化膜；再经过稀酸出光，出光使用浓度6%的出光剂（铝表调剂），常温处理1分钟；经过表调的试件浸入20%的硫酸、3%的丙酮酸、0.7%的硫酸铝、2%的草酸溶液中，其余为水，温度控制为22℃，轻微搅拌，在交流电作用下进行氧化，交流电的频率为50赫兹，电压为16伏特，电流密度为1A/dm2，氧化时间为30分钟。氧化完成后用纯水清洗，即得表面覆盖有高柔韧性高抗腐蚀性的铝氧化膜。测得形成的阳极氧化膜的显微硬度为1100MPa。

现结合背景技术中现有电解液组成进行比较，由表1中可以看出，由于草酸和丙酮酸的加入，明显的降低了氧化膜的显微硬度，从而使氧化膜的柔韧性和形变性能得到提高。

表1为交流电下电解液组成对氧化膜硬度的影响

而从表2中可以看出，在电解液组分及其他条件相同的情况下，电流的选择也至关重要，采用交流电作用的效果明显优于直流电作用的效果。

表2 交流和直流电对氧化膜硬度的影响

本发明可广泛应用于阳极氧化膜的制造生产领域。

Claims

1.一种铝或铝合金阳极氧化膜的制备方法，其特征在于：按重量百分比，所述铝或铝合金阳极氧化采用的电解液中包括以下组分：

硫酸 30% 丙酮酸 5%

硫酸铝 1.5% 草酸溶液 3%

其余为水；

其中，所述阳极氧化是在交流电作用下进行氧化，交流电的频率为1～100赫兹，电压为8～20伏特，电流密度为0.01～2安培/平方分米，所述电解液的温度为20～25℃，氧化时间为1～60分钟。

2.根据权利要求1所述的一种铝或铝合金阳极氧化膜的制备方法，其特征在于：所述铝或铝合金在阳极氧化前的预处理包括；

3.根据权利要求2所述的一种铝或铝合金阳极氧化膜的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的一种铝或铝合金阳极氧化膜的制备方法，其特征在于：所述脱脂剂为浓度为1～10%的稀碱性溶液，10～80℃下处理3～20分钟。

5.根据权利要求2所述的一种铝或铝合金阳极氧化膜的制备方法，其特征在于：所述出光剂为浓度为1～10%的稀酸性溶液，常温下处理0.1～3分钟。

6.根据权利要求2所述的一种铝或铝合金阳极氧化膜的制备方法，其特征在于：所述铝或铝合金在阳极氧化完成后用纯水清洗后干燥，即得到表面覆盖有阳极氧化膜的试件。