CN103614757B

CN103614757B - 铝合金表面多孔膜稀土的一种封闭方法

Info

Publication number: CN103614757B
Application number: CN201310653090.XA
Authority: CN
Inventors: 马迪; 李申; 李树白; 徐龙贵; 孙毓韬; 李丹沣
Original assignee: Haian Shenling Electrical Appliance Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Haian Shenling Electrical Appliance Manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2033-12-09
Also published as: CN103614757A

Abstract

铝合金表面多孔膜稀土的一种封闭方法，涉及对铝合金多孔膜进行封闭处理的技术领域。先将硝酸稀土盐和锂盐溶于去离子水中，形成封闭液，再将含有钴盐化学转化膜的铝合金置于温度为20～120℃的封闭液中处理0.5～3h；从封闭液中取出铝合金，以去离子水洗涤后再以超声波清洗后制干。本发明提高各种机械性能，封闭液中不含对环境及人体有害的铬，镍等元素，而且铝合金多孔膜在20~120℃下进行封闭处理，处理后的溶液对人体无害可直接排放，具有环保、节能、耐腐蚀性强等优点。而且通过本发明处理过的铝合金多孔膜在耐腐蚀性方面有了明显的提高，大大地提高了铝合金的使用寿命。

Description

铝合金表面多孔膜稀土的一种封闭方法

技术领域

本发明涉及对铝合金多孔膜进行封闭处理的技术领域。

背景技术

铝是非常活泼的金属，铝及铝合金在空气中会自然形成一层氧化铝膜，可以保护铝及铝合金在中性或弱酸性溶液中不再进一步被腐蚀，起到一定的保护作用。

而所谓的铝及铝合金表面处理，就是将铝及铝合金通过化学转化法、阳极氧化法等方法进行表面处理。但通过这些方法得到的铝合金氧化膜（或化学转化膜）表面会出现蜂窝的多孔结构。这些微孔结构具有极强的化学活性和物理吸附性，容易吸附大气中的腐蚀介质和污染物，影响外观，甚至造成铝合金氧化膜（或化学转化膜）的腐蚀。以膜表面的多孔结构为始点进行腐蚀，甚至可能会该零件失去作用，从而造成无法挽回的损失。所以铝合金氧化膜（或化学转化膜）要进行封闭处理，使氧化膜（或化学转化膜）更好的保护铝合金制品表面的目的。

因此，为了提高铝合金多孔膜的耐蚀性、耐候性等特性，必须对铝合金进行及时的封闭处理，实际生产中产用的封闭方法有沸水封闭、高温水蒸汽封闭、镍盐封闭、重铬酸盐封闭、电解封闭等。目前，铬酸盐处理技术是使用最广、耐蚀性最好的表面处理技术，但是六价铬离子对人体具有致癌作用，并对废液的处理也有非常高的要求。为了达到绿色环保的要求，开发一些环境友好型的处理技术，具有广阔前景和社会效益。

公开号为CN102650068的专利申请公开了铝及铝合金阳极氧化膜采用硝酸稀土盐与氧化剂、稳定剂的混合水溶液做封闭液，具有低能耗，绿色环保等特点。公开号为CN101709497的专利申请公开了铝及铝合金阳极氧化膜采用铈—钼盐封闭方法，其特点是工艺稳定、设备简单等特点。公开号为CN102650068的专利申请公开了铝合金阳极氧化膜采用碳酸稀土盐的过饱和水溶液作封闭液，在pH值5.5～6.5、90～100℃的条件下处理，其特点是设备简单，操作容易，成本低廉等。在上述的提及的的方法都列出相关的优势和特点，但通过对化学转化膜的多孔膜的实验表明以上方法在耐腐蚀性方面都有一点或缺。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提出了一种铝合金多孔膜稀土封闭方法，不含有毒有害的物质。

本发明包括以下步骤：

1）配置封闭液：将硝酸稀土盐和锂盐溶于去离子水中，所述硝酸稀土盐的浓度为3～30g/L，所述锂盐的浓度为5～25g/L；

2）将含有钴盐化学转化膜的铝合金置于温度为20～120℃的封闭液中处理0.5～3h；

3）从封闭液中取出铝合金，以去去离子水洗涤后再以超声波清洗后制干。

本发明克服了现有技术含氧化剂的封闭液不稳定等缺点，在封闭处理过程中锂盐能够改善铝合金表面晶粒结构，从而提高各种机械性能。封闭液中不含对环境及人体有害的铬，镍等元素，而且铝合金多孔膜在20~120℃下进行封闭处理，处理后的溶液对人体无害可直接排放，具有环保、节能、耐腐蚀性强等优点。而且通过本发明处理过的铝合金多孔膜在耐腐蚀性方面有了明显的提高，大大地提高了铝合金的使用寿命。

本发明所述封闭液中硝酸稀土盐的浓度为3～30g/L，锂盐的浓度为5～25g/L。选择的所述封闭液中硝酸稀土盐的浓度为15～20g/L，锂盐的浓度为8～12g/L。本发明的硝酸稀土盐的使用量少，成本较低，且工艺简单，易于操作，不需要复杂的设备和工艺控制，大大简化了工艺处理过程。

本发明所述硝酸稀土盐可以选自La(NO₃)₃、Y(NO₃)₃、Ce(NO₃)₃、(NH₄)₂Ce(NO₃)₆、Gd(NO₃)₃、Eu(NO₃)₃、HoNO₃中的任意一种。

本发明所述锂盐可以选自LiCO₃、LiNO₃、LiCl、LiI中的任意一种。

所述步骤2）中封闭液的温度为55～70℃，处理时间为1～1.5h。对不同试样做交流阻抗实验以及塔菲尔实验，通过不同试样的数据结果得出：当封闭温度为55～70℃、处理时间为1～1.5h时，封闭效果最好。温度过低封闭效果不好，导致膜层耐蚀性变差。而且温度与通常的封闭温度90～100℃相比，条件更温和，可降低能耗。

附图说明

图1为实施例1进行7075铝合金化学转化膜稀土封闭处理后的SEM照片。

图2为实施例2进行1060铝合金化学转化膜稀土封闭处理后的SEM照片。

具体实施方式

一、封闭工艺

实施例1：对7075铝合金进行化学转化膜稀土封闭：

1、配置封闭液：取15g硝酸镧、8g氯化锂溶于去离子水中，形成1升混合溶液。

2、将含有钴盐化学转化膜的铝合金放入到封闭液当中，控制封闭液的温度为70℃，封闭处理1h。

3、将处理后的铝合金取出，在自来水中冲洗，再用去离子水冲洗，最后用电吹风吹干，并用超声波清洗，吹干后，把铝合金放于密封袋中，贴上标签。

实施例2：对1060铝合金进行化学转化膜稀土封闭：

1、配置封闭液：取20g硝酸铈铵、12g硝酸锂溶于去离子水中，形成1升混合溶液。

2、将含有钴盐化学转化膜的铝合金放入到封闭液当中，控制封闭液温度在55℃，封闭处理1.5h。

3、将处理后的铝合金取出，在自来水中冲洗，再用去离子水冲洗，最后用电吹风吹干；并用超声波清洗，吹干后，把铝片放于密封袋中，贴上标签。

二、封闭后的产品的特性分析：

1、从经过封闭处理的7075铝合金的SEM照片（图1）可见：7075铝合金进行封闭处理后表明微孔已经消失，膜层表面附着了大量的固体沉淀物。

2、从经过封闭处理的1060铝合金的SEM照片（图2）可见：1060铝合金进行封闭处理后表面平滑无孔隙。

3、将经过封闭处理的7075铝合金使用4mol/L浓盐酸25mL、重铬酸钾0.6g的溶液进行点滴实验时间为9.73s。点滴实验是用来测定产品耐腐性的一个重要实验，通过对不同处理工艺得到的试样进行点滴实验的得到结果的比较，可以确定最优的方法。同时也可以作为方法得当的一个重要依据。通过图1可看出铝合金表面有许多凹凸处，而这些凹凸处在进行点滴实验室就是一个个媒介从而形成点蚀，加快的铝合金的腐蚀速度。

4、从经过封闭处理的1060铝合金使用4mol/L浓盐酸25mL、重铬酸钾0.6g的溶液进行点滴实验时间为13.43s，盐雾试验为168h。在图2中的铝合金表面几乎成镜面。进行点滴实验时，由于铝合金表面封闭处理的效果，腐蚀液需要较长的时间才能使腐蚀铝合金。盐雾实验是人工模拟盐雾环境条件来考核产品耐腐蚀性能的环境试验，通过盐雾实验同样是证明产品耐腐蚀性的一个重要依据。

Claims

1.铝合金多孔膜稀土的一种封闭方法，其特征在于包括以下步骤：

1）配置封闭液：将硝酸稀土盐和锂盐溶于去离子水中；所述封闭液中硝酸稀土盐的浓度为15～20g/L，锂盐的浓度为8～12g/L；所述硝酸稀土盐为La(NO₃)₃、Y(NO₃)₃、Ce(NO₃)₃、(NH₄)₂Ce(NO₃)₆、Gd(NO₃)₃、Eu(NO₃)₃、HoNO₃中的任意一种；所述锂盐为Li₂CO₃、LiNO₃、LiCl、LiI中的任意一种；

3）从封闭液中取出铝合金，以去离子水洗涤后再以超声波清洗后制干。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤2）中封闭液的温度为55～70℃，处理时间为1～1.5h。