CN105401201B - 一种用于tft液晶玻璃面板的铝合金基材的阳极氧化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于TFT设备的铝合金基材的阳极氧化工艺，包括：脱脂、碱蚀、除灰、第一次水洗、硫酸阳极氧化、第二次水洗、草酸阳极氧化、第三次水洗、封孔、吹干等多道工序。本发明通过调整硫酸氧化的工艺条件，将氧化温度控制在0℃附近，同时将电流密度提高到2.0A/dm2～3.0A/dm2，可以有效提升产品的耐热变性能进而避免产品在使用过程中因为热变而造成耐击穿电压和耐腐蚀性能降低；在硫酸硬质氧化之后，再用草酸氧化，可以有效提升产品的耐击穿电压性能和耐腐蚀性能。

Description

一种用于TFT液晶玻璃面板的铝合金基材的阳极氧化工艺
技术领域
本发明属于TFT设备用铝合金表面处理工艺的技术领域，特别涉及一种用于TFT设备的铝合金基材的阳极氧化工艺。
背景技术
随着国内TFT液晶玻璃面板(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)市场需求持续扩大，各大面板厂纷纷扩建6代、8.5代等TFT液晶面板生产线；同步对于TFT液晶玻璃面板以及零组件的配套需求也急速提升。
目前所了解到上部电极板和电极板配套的内壁板等铝合金零件，因为在液晶面板制作的过程中会需要释放电弧，所以要求是铝合金零件表面要有绝缘性和耐腐蚀性；以延长设备和零件的使用寿命，同步保证过程的稳定性。
目前采用的工艺，在绝缘性和耐腐蚀性都能满足客户的使用要求，但是在使用寿命上还需要进一步提高,希望将使用寿命从2.5个月延长到4个月。
因此，通过调整改进铝合金基材的阳极氧化工艺，提高其耐击穿电压性能和耐腐蚀性能，并进一步延长产品的使用寿命是非常有必要的，具有良好的行业应用前景。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于TFT设备的铝合金基材的阳极氧化工艺。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
本发明的目的在于提供一种用于TFT液晶玻璃面板的铝合金基材的阳极氧化工艺，包括：
S1、脱脂：将铝合金基材放入浓度为30g/L-50g/L的脱脂剂中，温度55℃-65℃，脱脂6min-10min后取出；
S2、碱蚀：将铝合金基材放入浓度为90g/L-110g/L的NaOH溶液中，温度45℃-55℃碱洗20S～40S
S3、除灰：将铝合金基材放入浓度为25wt％-45wt％的HNO3溶液中，室温下除灰20S～60S；
S4、第一次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗10S～20S后取出；
S5、硫酸阳极氧化：以石墨板作为阴极，将铝合金基材放入含有用98wt％浓硫酸配置的150g/L～180g/L硫酸溶液的氧化槽内作为阳极，温度控制在-2℃～2℃，接通电源，控制电流密度2.0A/dm2～3.0A/dm2，根据每2分钟生长1um的氧化膜厚来控制氧化的时间。
S6、第二次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗10S～30S；
S7、草酸阳极氧化：阳极为产品，阴极采用石墨板，将铝合金基材放入浓度为40g/L-60g/L的C2H2O4溶液中，温度控制在16℃～22℃，接通电源，控制电压在15min内均匀升至65V，待电压升至65V后维持20min，控制草酸氧化工序所增加的膜层厚度在10μm以内，总厚度控制在50～60um；
S8、第三次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗10S～30S；
S9、封孔：用去离子水作为封孔液，用氨水调整pH值到8.5-9.5之间，温度80℃-100℃，对铝合金基材进行封孔处理150-240min；
S10、吹干：将铝合金基材表面积水吹干，即得。
所述步骤S5的氧化槽内含有1g/L-5g/L的铝离子。
所述步骤S5中的硫酸溶液浓度为160g/L～170g/L。
所述步骤S5中的温度控制在0℃。
与现有技术相比，本发明的积极效果如下：
本发明通过调整硫酸氧化的工艺条件，将氧化温度控制在0℃附近，同时将电流密度提高到2.0A/dm2～3.0A/dm2，可以有效提升产品的耐热变性能进而避免产品在使用过程中因为热变而造成耐击穿电压和耐腐蚀性能降低；在硫酸硬质氧化之后，再用草酸氧化，可以有效提升产品的耐击穿电压性能和耐腐蚀性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
S1、脱脂：将铝合金基材放入浓度为40g/L的脱脂剂T-200，温度60℃，脱脂清洗8min后取出；
S2、碱蚀：将铝合金基材放入浓度为100g/L的NaOH溶液中，温度50℃碱洗30S；
S3、除灰：将铝合金基材放入浓度为30％(重量比)的HNO3溶液中，室温下除灰40S；
S4、第一次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗20S后取出；
S5、硫酸阳极氧化：以石墨板作为阴极，将铝合金基材放入含有用98wt％浓硫酸配置的160g/L硫酸溶液的氧化槽内作为阳极，温度控制在0℃，接通电源，电流密度2.5A/dm2，反应时间60min，膜层厚度约40～50μm；
S6、第二次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗20S；
S7、草酸阳极氧化：阳极为产品，阴极采用石墨板；将铝合金基材放入浓度为50g/L的C2H2O4溶液中，温度控制在20℃，接通电源，控制电压在15min内均匀升至65V，待电压升至65V后维持20min，控制草酸氧化工序所增加的膜层厚度在10μm以内，总厚度控制在50～60um；
S8、第三次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗20S；
S9、封孔：用去离子水和氨水制封孔液，用氨水调整pH值到pH9.0，温度95℃，对铝合金基材进行封孔处理210min；
S10、吹干：将铝合金基材表面积水吹干，即得。
实施例2
S1、脱脂：将铝合金基材放入浓度为30g/L的脱脂剂T-200，温度65℃，脱脂清洗6min后取出；
S2、碱蚀：将铝合金基材放入浓度为90g/L的NaOH溶液中，温度55℃碱洗40S；
S3、除灰：将铝合金基材放入浓度为40％(重量比)的HNO3溶液中，室温下除灰30S；
S4、第一次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗20S后取出；
S5、硫酸阳极氧化：以石墨板作为阴极，将铝合金基材放入含有用98wt％浓硫酸配置的180g/L硫酸溶液的氧化槽内作为阳极，温度控制在-2℃，接通电源，电流密度2.0A/dm2，反应时间60min，膜层厚度约40～50μm；
S6、第二次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗10S；
S7、草酸阳极氧化：阳极为产品，阴极采用石墨板；将铝合金基材放入浓度为40g/L的C2H2O4溶液中，温度控制在22℃，接通电源，控制电压在15min内均匀升至65V，待电压升至65V后维持20min，控制草酸氧化工序所增加的膜层厚度在10μm以内，总厚度控制在50～60um；
S8、第三次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗20S；
S9、封孔：用去离子水和氨水制封孔液，用氨水调整pH值到pH8.5，温度100℃，对铝合金基材进行封孔处理150min；
S10、吹干：将铝合金基材表面积水吹干，即得。
实施例3
S1、脱脂：将铝合金基材放入浓度为50g/L的脱脂剂T-200，温度55℃，脱脂清洗10min后取出；
S2、碱蚀：将铝合金基材放入浓度为110g/L的NaOH溶液中，温度45℃碱洗20S；
S3、除灰：将铝合金基材放入浓度为25％(重量比)的HNO3溶液中，室温下除灰60S；
S4、第一次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗20S后取出；
S5、硫酸阳极氧化：以石墨板作为阴极，将铝合金基材放入含有用98wt％浓硫酸配置的150g/L硫酸溶液的氧化槽内作为阳极，温度控制在2℃，接通电源，电流密度3.0A/dm2，反应时间60min，膜层厚度约40～50μm；
S6、第二次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗30S；
S7、草酸阳极氧化：阳极为产品，阴极采用石墨板；将铝合金基材放入浓度为60g/L的C2H2O4溶液中，温度控制在16℃，接通电源，控制电压在15min内均匀升至65V，待电压升至65V后维持20min，控制草酸氧化工序所增加的膜层厚度在10μm以内，总厚度控制在50～60um；
S8、第三次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗20S；
S9、封孔：用去离子水和氨水制封孔液，用氨水调整pH值到pH9.5，温度80℃，对铝合金基材进行封孔处理240min；
S10、吹干：将铝合金基材表面积水吹干，即得。
对比实施例1
S1、脱脂：将铝合金基材放入浓度为40g/L的脱脂剂T-200，温度60℃，脱脂清洗8min后取出；
S2、碱蚀：将铝合金基材放入浓度为100g/L的NaOH溶液中，温度50℃碱洗30S；
S3、除灰：将铝合金基材放入浓度为30％(重量比)的HNO3溶液中，室温下除灰40S；
S4、第一次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗20S后取出；
S5、硫酸阳极氧化：以石墨板作为阴极，将铝合金基材放入含有用98wt％浓硫酸配置的160g/L硫酸溶液的氧化槽内作为阳极，温度控制在20℃，接通电源，电流密度1.0A/dm2，反应时间210min，膜层厚度约45～60μm；
S6、第二次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗20S；
S7、封孔：用去离子水和氨水制封孔液，用氨水调整pH值到pH9.0，温度95℃，对铝合金基材进行封孔处理210min；
S8、吹干：将铝合金基材表面积水吹干，即得。
对比实施例2
S1、脱脂：将铝合金基材放入浓度为30g/L的脱脂剂T-200，温度65℃，脱脂清洗6min后取出；
S2、碱蚀：将铝合金基材放入浓度为90g/L的NaOH溶液中，温度55℃碱洗40S；
S3、除灰：将铝合金基材放入浓度为40％(重量比)的HNO3溶液中，室温下除灰30S；
S4、第一次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗20S后取出；
S5、硫酸阳极氧化：以石墨板作为阴极，将铝合金基材放入含有用98wt％浓硫酸配置的150g/L～180g/L硫酸溶液的氧化槽内作为阳极，温度控制在20℃，接通电源，电流密度1.0A/dm2，反应时间210min，膜层厚度约45～60μm；
S6、第二次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗10S；
S7、封孔：用去离子水和氨水制封孔液，用氨水调整pH值到pH8.5，温度100℃，对铝合金基材进行封孔处理150min；
S8、吹干：将铝合金基材表面积水吹干，即得。
对比实施例3
S1、脱脂：将铝合金基材放入浓度为50g/L的脱脂剂T-200，温度55℃，脱脂清洗10min后取出；
S2、碱蚀：将铝合金基材放入浓度为110g/L的NaOH溶液中，温度45℃碱洗20S；
S3、除灰：将铝合金基材放入浓度为25％(重量比)的HNO3溶液中，室温下除灰60S；
S4、第一次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗20S后取出；
S5、硫酸阳极氧化：以石墨板作为阴极，将铝合金基材放入含有用98wt％浓硫酸配置的150g/L～180g/L硫酸溶液的氧化槽内作为阳极，温度控制在20℃，接通电源，电流密度1.0A/dm2，反应时间210min，膜层厚度约45～60μm；
S6、第二次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗30S；
S7、封孔：用去离子水和氨水制封孔液，用氨水调整pH值到pH9.5，温度80℃，对铝合金基材进行封孔处理240min；
S8、吹干：将铝合金基材表面积水吹干，即得。
将上述实施例1-3以及对比例1-3所得样片进行耐击穿电压和耐腐蚀性测试，测试结果见表1。
测试标准或测试条件说明如下：
1、耐击穿电压：GB/T8752-2006
2、耐腐蚀性测试：
(1)测试溶液：5wt％HCL
(2)温度：20～30℃，目标值25℃；
(3)用玻璃管粘附在测试平面的表面，将测试溶液添加到玻璃管中，液位高度25mm；
表1
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种用于TFT液晶玻璃面板的铝合金基材的阳极氧化工艺，包括：
S1、脱脂：将铝合金基材放入浓度为30g/L-50g/L的脱脂剂中，温度55℃-65℃，脱脂6min-10min后取出；
S2、碱蚀：将铝合金基材放入浓度为90g/L-110g/L的NaOH溶液中，温度45℃-55℃碱洗20S～40S；
S3、除灰：将铝合金基材放入浓度为25wt％-45wt％的HNO3溶液中，室温下除灰20S～60S；
S4、第一次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗10S～20S后取出；
S5、硫酸阳极氧化：以石墨板作为阴极，将铝合金基材放入含有用98wt％浓硫酸配置的150g/L～180g/L硫酸溶液的氧化槽内作为阳极，温度控制在-2℃～2℃，接通电源，控制电流密度2.0A/dm2～3.0A/dm2，根据每2分钟生长1μm的氧化膜厚来控制氧化的时间，使得膜层厚度为40～50μm；
S6、第二次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗10S～30S；
S7、草酸阳极氧化：阳极为产品，阴极采用石墨板，将铝合金基材放入浓度为40g/L-60g/L的C2H2O4溶液中，温度控制在16℃～22℃，接通电源，控制电压在15min内均匀升至65V，待电压升至65V后维持20min，控制草酸氧化工序所增加的膜层厚度在10μm以内，总厚度控制在50～60μm；
S8、第三次水洗：用水反复冲洗铝合金基材，冲洗10S～30S；
S9、封孔：用去离子水作为封孔液，用氨水调整pH值到8.5-9.5之间，温度80℃-100℃，对铝合金基材进行封孔处理150-240min；
S10、吹干：将铝合金基材表面积水吹干，即得。
2.根据权利要求1所述的一种用于TFT液晶玻璃面板的铝合金基材的阳极氧化工艺，其特征在于：所述步骤S5的氧化槽内含有1g/L-5g/L的铝离子。
3.根据权利要求1所述的一种用于TFT液晶玻璃面板的铝合金基材的阳极氧化工艺，其特征在于：所述步骤S5中的硫酸溶液浓度为160g/L～170g/L。
4.根据权利要求1所述的一种用于TFT液晶玻璃面板的铝合金基材的阳极氧化工艺，其特征在于：所述步骤S5中的温度控制在0℃。
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