CN107012464A - 一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液及前处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，包括以下步骤：S1：将铝合金浸入有机溶剂中超声处理，用水清洗；S2：将经步骤S1处理后的铝合金除油处理，用水清洗；S3：将经步骤S2处理后的铝合金碱蚀处理，用水清洗；S4：将经步骤S3处理后的铝合金酸蚀处理，用水清洗；S5：将铝合金干燥。本发明还公开了一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液，包括酸性除油液、碱性除油液、碱蚀溶液和酸蚀溶液。本发明有效去除铝材表面的油脂、污染物和自然氧化膜，减轻铝材的划伤、碰伤和毛刺等缺陷，提高聚合物涂层下铝合金的耐腐蚀性能，具有工艺简单易控制、成本较低、不损伤基材的特点。

Description

一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液及前处理方法
技术领域
本发明涉及铝合金表面处理技术领域，尤其涉及一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液及前处理方法。
背景技术
铝是地球上含量最丰富的金属元素，铝及其合金具有密度小、导电性好、导热性好、比强度高等特点，在航空、航天、海洋运输、汽车、建筑等领域中广泛应用。铝在空气中可以生成有一定防护作用的Al2O3钝化膜，但该钝化膜很薄，很容易被外力破坏，而且在海洋及其他恶劣的环境中，钝化膜又很容易被腐蚀，无法为铝及其合金提供持久保护。因此对铝及其合金表面防护的研究，具有非常重要的理论和实际意义。
经过加工的铝及铝合金制品，表面都会不同程度的存在污垢和缺陷，如灰尘、金属氧化物、油污、焊接熔剂以及腐蚀盐类、毛刺、轻微划擦伤等，在加工成毛胚件后首先进行喷砂、机械抛光等处理以除去较大的缺陷，然后在氧化处理之前必须进行必要的清洗，使其裸露出纯净的基体，以利于氧化的顺利进行，从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求的且耐蚀、耐磨、耐候等良好的人工膜。
专利申请号为201310395690.0的专利公开了一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液及前处理方法，该工艺提高了铝合金的耐腐蚀性，但是铝合金表面仍存在许多划伤、碰伤和毛刺等缺陷。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液及前处理方法，经过处理后的铝合金表面光滑平整，提高聚合物涂层下铝合金的耐腐蚀性能、耐磨性能和机械性能。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将铝合金浸入有机溶剂中超声处理，用水清洗；
S2：将经步骤S1处理后的铝合金除油处理，用水清洗；
S3：将经步骤S2处理后的铝合金碱蚀处理，用水清洗；
S4：将经步骤S3处理后的的铝合金酸蚀处理，用水清洗；
S5：将铝合金干燥。
一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将铝合金浸入有机溶剂中超声处理15-30分钟后，超声波频率为40-80kHz，超声波功率为150-200W，用流动的去离子水清洗20-30s；
S2：将经步骤S1处理后的的铝合金浸入酸性除油液中于45-60℃处理5-10min，反应完成后用流动的去离子水清洗20-30s；
S3：将经步骤S2处理后的铝合金浸入碱蚀溶液中于45-70℃处理2-5min，反应完成后在温度为45-55℃的热水中清洗20-30s，再用流动的去离子水清洗20-30s；
S4：将经步骤S3处理后的铝合金浸入酸蚀溶液中于35-60℃处理2-5min，反应完成后用流动的去离子水清洗20-30s；
S5：将铝合金于80-100℃干燥20-40分钟。
一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将铝合金浸入有机溶剂中超声处理15-30分钟后，超声波频率为40-80kHz，超声波功率为150-200W，用流动的去离子水清洗20-30s；
S2：将经步骤S1处理后的的铝合金浸入酸性除油液中于45-60℃处理5-10min，反应完成后用流动的去离子水清洗20-30s；
S3：将经步骤S2处理后的铝合金浸入碱性除油液中于45-60℃处理3-8min，反应完成后在60-80℃的热水中漂洗30s-60s，然后再用流动的去离子水漂洗30s-60s；
S4：将经步骤S3处理后的铝合金浸入碱蚀溶液中于45-70℃处理2-5min，反应完成后在温度为45-55℃的热水中清洗20-30s，再用流动的去离子水清洗20-30s；
S5：将经步骤S4处理后的铝合金浸入酸蚀溶液中于35-60℃处理2-5min，反应完成后用流动的去离子水清洗20-30s；
S6：将铝合金于80-100℃干燥20-40分钟。
一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将铝合金浸入有机溶剂中超声处理15-30分钟后，超声波频率为40-80kHz，超声波功率为150-200W，用流动的去离子水清洗20-30s；
S2：将经步骤S1处理后的的铝合金浸入酸性除油液中于45-60℃处理5-10min，反应完成后用流动的去离子水清洗20-30s；
S3：将经步骤S2处理后的铝合金浸入碱性除油液中于45-60℃处理3-8min，反应完成后在60-80℃的热水中漂洗30s-60s，然后再用流动的去离子水漂洗30s-60s；
S4：将经步骤S3处理后的铝合金浸入含氟化物的溶液中于pH值3-4、30-50℃处理1-5min，反应完成后用流动的去离子水清洗20-30s；
S5：将经步骤S4处理后的铝合金浸入碱蚀溶液中于45-70℃处理2-5min，反应完成后在温度为45-55℃的热水中清洗20-30s，再用流动的去离子水清洗20-30s；
S6：将经步骤S5处理后的铝合金浸入酸蚀溶液中于35-60℃处理2-5min，反应完成后用流动的去离子水清洗20-30s；
S7：将铝合金于80-100℃干燥20-40分钟。
优选地，所述有机溶剂为汽油、煤油、甲苯、乙醇、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、石油醚中的一种或多种。
优选地，所述酸性除油液配方为：15-30g/L磷酸、6-15g/L硫酸、5-8g/L聚天冬氨酸、3-5g/L抗坏血酸、3-5g/L表面活性剂，溶剂为水；所述碱性除油液配方为：15-20g/L碳酸钠、15-20g/L磷酸钠、10-15g/L硅酸钠、1-6g/L焦磷酸钠、0.5-5g/L OP-10乳化剂，溶剂为水；所述含氟化物的溶液配方为：25-35g/L氟化氢铵、1-3g/L高锰酸钾、1-5g/L精氨酸，溶剂为水；所述碱蚀溶液配方为：20-30g/L氢氧化钠、2-5g/L亚硝酸钠、2-5g/L硝酸钠、1-3g/L硼砂、1-3g/L硫化钠、0.5-5g/L结垢抑制剂，溶剂为水；所述酸蚀溶液配方为：140-170g/L硫酸、30-60g/L硝酸，溶剂为水。
优选地，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基醇酰胺、磺基琥珀酸二己酯钠中的一种或多种。
优选地，所述结垢抑制剂为葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、庚酸钠、酒石酸钾、乙二胺四乙酸二钠中的一种或多种。
本发明还提供一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液，其特征在于：包括酸性除油液、碱性除油液、碱蚀溶液和酸蚀溶液；
所述酸性除油液配方为：15-30g/L磷酸、6-15g/L硫酸、5-8g/L聚天冬氨酸、3-5g/L抗坏血酸、3-5g/L表面活性剂，溶剂为水；
所述碱性除油液配方为：15-20g/L碳酸钠、15-20g/L磷酸钠、10-15g/L硅酸钠、1-6g/L焦磷酸钠、0.5-5g/L OP-10乳化剂，溶剂为水；
所述碱蚀溶液配方为：20-30g/L氢氧化钠、2-5g/L亚硝酸钠、2-5g/L硝酸钠、1-3g/L硼砂、1-3g/L硫化钠、0.5-5g/L结垢抑制剂，溶剂为水；
所述酸蚀溶液配方为：140-170g/L硫酸、30-60g/L硝酸，溶剂为水。
本发明还提供一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液，其特征在于：包括酸性除油液、碱性除油液、含氟化物的溶液、碱蚀溶液和酸蚀溶液；
所述酸性除油液配方为：15-30g/L磷酸、6-15g/L硫酸、5-8g/L聚天冬氨酸、3-5g/L抗坏血酸、3-5g/L表面活性剂，溶剂为水；
所述碱性除油液配方为：15-20g/L碳酸钠、15-20g/L磷酸钠、10-15g/L硅酸钠、1-6g/L焦磷酸钠、0.5-5g/L OP-10乳化剂，溶剂为水；
所述含氟化物的溶液配方为：25-35g/L氟化氢铵、1-3g/L高锰酸钾、1-5g/L精氨酸，溶剂为水；
所述碱蚀溶液配方为：20-30g/L氢氧化钠、2-5g/L亚硝酸钠、2-5g/L硝酸钠、1-3g/L硼砂、1-3g/L硫化钠、0.5-5g/L结垢抑制剂，溶剂为水；
所述酸蚀溶液配方为：140-170g/L硫酸、30-60g/L硝酸，溶剂为水。
本发明有效去除铝材表面的油脂、污染物和自然氧化膜，减轻铝材的划伤、碰伤和毛刺等缺陷，提高聚合物涂层下铝合金的耐腐蚀性能，具有工艺简单易控制、成本较低、不损伤基材的特点。
具体实施方式
实施例中各原料介绍：
本发明中具体采用杭州上庆金属制品有限公司提供的牌号为6063的铝合金。
OP-10乳化剂，采用江苏省海安石油化工厂提供的型号为OP-10的乳化剂。
葡萄糖酸钠，CAS号：527-07-1，采用梯希爱(上海)化成工业发展有限公司提供的产品编号为G0041的葡萄糖酸钠。
硼砂，CAS号：12179-04-3，采用山东西亚化学工业有限公司提供的产品编号为G0041的硼砂。
聚天冬氨酸，CAS号：25608-40-6，采用山东西亚化学工业有限公司提供的产品编号为1017931的聚天冬氨酸。
抗坏血酸，CAS号：50-81-7，采用阿达玛斯试剂有限公司提供的产品编号为01080765的抗坏血酸。
十二烷基苯磺酸钠，CAS号：25155-30-0，采用梯希爱(上海)化成工业发展有限公司提供的产品编号为D1428的十二烷基苯磺酸钠。
氟化氢铵，CAS号：1341-49-7，采用阿达玛斯试剂有限公司提供的产品编号为01018696的氟化氢铵。
精氨酸，CAS号：74-79-3，采用阿法埃莎(中国)化学有限公司提供的产品编号为A15738的精氨酸。
超声波清洗器，采用江苏昆山市超声仪器有限公司提供的型号为KQ2200DB的数控超声波清洗器。
鼓风干燥箱，采用上海精宏实验设备有限公司提供的型号为DHG-9140的电热鼓风干燥箱。
值得注意的是，在酸性除油液和酸蚀溶液配制的过程中，磷酸具体采用质量分数为85％的浓磷酸，硫酸具体采用质量分数为98％的浓硫酸，硝酸具体采用质量分数为65％的浓硝酸。
实施例1
一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，包括以下步骤：
S1：将铝合金浸入丙酮中超声处理20分钟后，超声波频率为50kHz，超声波功率为180W，用流动的去离子水清洗30s；
S2：将经步骤S1处理后的铝合金浸入碱性除油液中于50℃处理8min，反应完成后在60℃的热水中漂洗60s，然后用流动的去离子水漂洗60s，其碱性除油液配方为：20g/L碳酸钠、20g/L磷酸钠、15g/L硅酸钠、4g/L焦磷酸钠、2g/L OP-10乳化剂，溶剂为水，制备过程如下：将20g碳酸钠、20g磷酸钠、15g硅酸钠、4g焦磷酸钠、2gOP-10乳化剂加入到500mL水中，以800转/分钟的转速搅拌30分钟，用水稀释至碱性除油液总体积为1L，以800转/分钟的转速继续搅拌20分钟；
S3：将经步骤S2处理后的铝合金浸入碱蚀溶液中于60℃处理3min，反应完成后在温度为50℃的热水中清洗30s，然后用流动的去离子水清洗30s，其碱蚀溶液配方为：30g/L氢氧化钠、4g/L亚硝酸钠、3g/L硝酸钠、3g/L硼砂、3g/L硫化钠、4g/L葡萄糖酸钠，溶剂为水，制备过程如下：将30g氢氧化钠、4g亚硝酸钠、3g硝酸钠、3g硼砂、3g硫化钠、4g葡萄糖酸钠加入到500mL水中，以800转/分钟的转速搅拌30分钟，用水稀释至碱蚀溶液总体积为1L，以800转/分钟的转速继续搅拌20分钟；
S4：将经步骤S3处理后的铝合金浸入酸蚀溶液中于50℃处理3min，反应完成后用流动的去离子水清洗30s，其酸蚀溶液配方为：160g/L硫酸、40g/L硝酸，溶剂为水，制备过程如下：将163g(160/98％)硫酸、62g(40/65％)硝酸加入到500mL水中，以800转/分钟的转速搅拌30分钟，用水稀释至酸蚀溶液总体积为1L，以800转/分钟的转速继续搅拌20分钟；
S5：将铝合金于100℃干燥20分钟。
实施例2
一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，包括以下步骤：
S1：将铝合金浸入丙酮中超声处理20分钟后，超声波频率为50kHz，超声波功率为180W，用流动的去离子水清洗30s；
S2：将经步骤S1处理后的铝合金浸入酸性除油液中于50℃处理8min，反应完成后用流动的去离子水清洗30s，其酸性除油液配方为：30g/L磷酸、15g/L硫酸、5g/L聚天冬氨酸、3g/L抗坏血酸，4g/L十二烷基苯磺酸钠，溶剂为水，制备过程如下：将35g(30/85％)磷酸、15g(15/98％)硫酸、5g聚天冬氨酸、3g抗坏血酸、4g十二烷基苯磺酸钠加入到500mL水中，以800转/分钟的转速搅拌30分钟，用水稀释至酸性除油液总体积为1L，以800转/分钟的转速继续搅拌20分钟；
S3：将经步骤S2处理后的铝合金浸入碱蚀溶液中于60℃处理3min，反应完成后在温度为50℃的热水中清洗30s，然后用流动的去离子水清洗30s，其碱蚀溶液配方为：30g/L氢氧化钠、4g/L亚硝酸钠、3g/L硝酸钠、3g/L硼砂、3g/L硫化钠、4g/L葡萄糖酸钠，溶剂为水，制备过程如下：将30g氢氧化钠、4g亚硝酸钠、3g硝酸钠、3g硼砂、3g硫化钠、4g葡萄糖酸钠加入到500mL水中，以800转/分钟的转速搅拌30分钟，用水稀释至碱蚀溶液总体积为1L，以800转/分钟的转速继续搅拌20分钟；
S4：将经步骤S3处理后的铝合金浸入酸蚀溶液中于50℃处理3min，反应完成后用流动的去离子水清洗30s，其酸蚀溶液配方为：160g/L硫酸、40g/L硝酸，溶剂为水，制备过程如下：将163g(160/98％)硫酸、62g(40/65％)硝酸加入到500mL水中，以800转/分钟的转速搅拌30分钟，用水稀释至酸蚀溶液总体积为1L，以800转/分钟的转速继续搅拌20分钟；
S5：将铝合金于100℃干燥20分钟。
实施例3
一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，包括以下步骤：
S1：将铝合金浸入丙酮中超声处理20分钟后，超声波频率为50kHz，超声波功率为180W，用流动的去离子水清洗30s；
S2：将经步骤S1处理后的铝合金浸入酸性除油液中于50℃处理5min，反应完成后用流动的去离子水清洗30s，其酸性除油液配方为：30g/L磷酸、15g/L硫酸、5g/L聚天冬氨酸、3g/L抗坏血酸，4g/L十二烷基苯磺酸钠，溶剂为水，制备过程如下：将35g(30/85％)磷酸、15g(15/98％)硫酸、5g聚天冬氨酸、3g抗坏血酸、4g十二烷基苯磺酸钠加入到500mL水中，以800转/分钟的转速搅拌30分钟，用水稀释至酸性除油液总体积为1L，以800转/分钟的转速继续搅拌20分钟；
S3：将经步骤S2处理后的铝合金浸入碱性除油液中于50℃处理3min，反应完成后在60℃的热水中漂洗60s，然后用流动的去离子水漂洗60s，其碱性除油液配方为：20g/L碳酸钠、20g/L磷酸钠、15g/L硅酸钠、4g/L焦磷酸钠、2g/L OP-10乳化剂，溶剂为水，制备过程如下：将20g碳酸钠、20g磷酸钠、15g硅酸钠、4g焦磷酸钠、2gOP-10乳化剂加入到500mL水中，以800转/分钟的转速搅拌30分钟，用水稀释至碱性除油液总体积为1L，以800转/分钟的转速继续搅拌20分钟；
S4：将经步骤S3处理后的铝合金浸入碱蚀溶液中于60℃处理3min，反应完成后在温度为50℃的热水中清洗30s，然后用流动的去离子水清洗30s，其碱蚀溶液配方为：30g/L氢氧化钠、4g/L亚硝酸钠、3g/L硝酸钠、3g/L硼砂、3g/L硫化钠、4g/L葡萄糖酸钠，溶剂为水，制备过程如下：将30g氢氧化钠、4g亚硝酸钠、3g硝酸钠、3g硼砂、3g硫化钠、4g葡萄糖酸钠加入到500mL水中，以800转/分钟的转速搅拌30分钟，用水稀释至碱蚀溶液总体积为1L，以800转/分钟的转速继续搅拌20分钟；
S5：将经步骤S4处理后的铝合金浸入酸蚀溶液中于50℃处理3min，反应完成后用流动的去离子水清洗30s，其酸蚀溶液配方为：160g/L硫酸、40g/L硝酸，溶剂为水，制备过程如下：将163g(160/98％)硫酸、62g(40/65％)硝酸加入到500mL水中，以800转/分钟的转速搅拌30分钟，用水稀释至酸蚀溶液总体积为1L，以800转/分钟的转速继续搅拌20分钟；
S6：将铝合金于100℃干燥20分钟。
实施例4
与实施例3基本相同，区别仅在于将所述结垢抑制剂由葡萄糖酸钠替换为酒石酸钾。
酒石酸钾，CAS号：6100-19-2，具体采用上海迈瑞尔化学技术有限公司提供的产品编号为M21346的酒石酸钾。
实施例5
与实施例3基本相同，区别仅在于将所述结垢抑制剂由葡萄糖酸钠替换为乙二胺四乙酸二钠。
乙二胺四乙酸二钠，CAS号：6381-92-6，具体采用上海凯路化工有限公司提供的乙二胺四乙酸二钠。
实施例6
一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，包括以下步骤：
S1：将铝合金浸入丙酮中超声处理20分钟后，超声波频率为50kHz，超声波功率为180W，用流动的去离子水清洗30s；
S2：将经步骤S1处理后的铝合金浸入酸性除油液中于50℃处理5min，反应完成后用流动的去离子水清洗30s，其酸性除油液配方为：30g/L磷酸、15g/L硫酸、5g/L聚天冬氨酸、3g/L抗坏血酸，4g/L十二烷基苯磺酸钠，溶剂为水，制备过程如下：将35g(30/85％)磷酸、15g(15/98％)硫酸、5g聚天冬氨酸、3g抗坏血酸、4g十二烷基苯磺酸钠加入到500mL水中，以800转/分钟的转速搅拌30分钟，用水稀释至酸性除油液总体积为1L，以800转/分钟的转速继续搅拌20分钟；
S3：将经步骤S2处理后的铝合金浸入碱性除油液中于50℃处理3min，反应完成后在60℃的热水中漂洗60s，然后用流动的去离子水漂洗60s，其碱性除油液配方为：20g/L碳酸钠、20g/L磷酸钠、15g/L硅酸钠、4g/L焦磷酸钠、2g/L OP-10乳化剂，溶剂为水，制备过程如下：将20g碳酸钠、20g磷酸钠、15g硅酸钠、4g焦磷酸钠、2gOP-10乳化剂加入到500mL水中，以800转/分钟的转速搅拌30分钟，用水稀释至碱性除油液总体积为1L，以800转/分钟的转速继续搅拌20分钟；
S4：将经步骤S3处理后的铝合金浸入含氟化物的溶液中于pH值4、40℃处理3min，反应完成后用流动的去离子水清洗30s，其含氟化物的溶液配方为：30g/L氟化氢铵、3g/L高锰酸钾、4g/L精氨酸，溶剂为水，制备过程如下：将30g氟化氢铵、3g高锰酸钾、4g精氨酸加入到500mL水中，以800转/分钟的转速搅拌30分钟，用水稀释至溶液总体积为1L，以800转/分钟的转速继续搅拌20分钟；
S5：将经步骤S3处理后的铝合金浸入碱蚀溶液中于60℃处理3min，反应完成后在温度为50℃的热水中清洗30s，然后用流动的去离子水清洗30s，其碱蚀溶液配方为：30g/L氢氧化钠、4g/L亚硝酸钠、3g/L硝酸钠、3g/L硼砂、3g/L硫化钠、4g/L葡萄糖酸钠，溶剂为水，制备过程如下：将30g氢氧化钠、4g亚硝酸钠、3g硝酸钠、3g硼砂、3g硫化钠、4g葡萄糖酸钠加入到500mL水中，以800转/分钟的转速搅拌30分钟，用水稀释至碱蚀溶液总体积为1L，以800转/分钟的转速继续搅拌20分钟；
S6：将经步骤S4处理后的铝合金浸入酸蚀溶液中于50℃处理3min，反应完成后用流动的去离子水清洗30s，其酸蚀溶液配方为：160g/L硫酸、40g/L硝酸，溶剂为水，制备过程如下：将163g(160/98％)硫酸、62g(40/65％)硝酸加入到500mL水中，以800转/分钟的转速搅拌30分钟，用水稀释至酸蚀溶液总体积为1L，以800转/分钟的转速继续搅拌20分钟；
S7：将铝合金于100℃干燥20分钟。
实施例7
更优选地，所述结垢抑制剂为葡萄糖酸钠和乙二胺四乙酸二钠的混合物，其中葡萄糖酸钠和乙二胺四乙酸二钠的重量比为(1-3):(1-3)。
与实施例3基本相同，区别仅在于：所述结垢抑制剂由葡萄糖酸钠替换为葡萄糖酸钠和乙二胺四乙酸二钠的混合物，其中葡萄糖酸钠和乙二胺四乙酸二钠的重量比为1:2。
在铝合金表面制备聚合物涂层，制备方法参考专利申请号为200910195360.0的发明专利实施例1。对聚合物涂层下铝合金的耐腐蚀性能进行测试，参考ASTMB117-1995进行，盐雾试验箱采用上海市实验仪器总厂提供的型号为FQY010A的中性盐雾试验箱，试验时间为1500h。经测试，其耐腐蚀等级达到10级。
对聚合物涂层下铝合金的耐磨性能进行测试，参考GB/T 8013.1-2007的附录进行，具体方法如下：先用测厚仪(东莞市正蓝精密仪器有限公司提供，型号为6000)测量聚合物涂层的厚度，然后将试样固定在落沙试验仪(深圳市海滨仪器有限公司提供，型号为LS-100)的试样支座上，其受检面向上，并与导管相对，受检面与导管成45°；把质量为m1的80号黑碳化硅(东莞市旭泰磨料有限公司提供)加入漏斗，打开开关让磨料自由落下，流量控制在320g/min左右，观察受检试样当磨损面中心出现一个直径2mm的小黑点时，立即停止落砂，再称取所剩黑碳化硅的质量m2。其中，磨损系数f＝(m1-m2)/h来评定耐磨性能，单位为g/μm；h为表面处理膜的厚度，单位为μm。经测试，其磨损系数为480g/μm。
对聚合物涂层下铝合金的布氏硬度进行测试，参考GB/T231.1-2009进行，测试仪器采用莱州市得川试验仪器有限公司提供的型号为HB-3000B的布氏硬度计，钢球压头直径为10mm，载荷为3000kg。经测试，其布氏硬度为106HBS。
测试例1
在实施例1-6的铝合金表面制备聚合物涂层，制备方法参考专利申请号为200910195360.0的发明专利实施例1。对实施例1-6的聚合物涂层下铝合金的耐腐蚀性能进行测试，参考ASTMB117-1995进行，盐雾试验箱采用上海市实验仪器总厂提供的型号为FQY010A的中性盐雾试验箱，试验时间为1500h。具体测试结果见表1。
表1：耐腐蚀性能测试结果表
测试例2
在实施例1-6的铝合金表面制备聚合物涂层，制备方法参考专利申请号为200910195360.0的发明专利实施例1。对实施例1-6的聚合物涂层下铝合金的耐磨性能进行测试，参考GB/T 8013.1-2007的附录进行，具体方法如下：先用测厚仪(东莞市正蓝精密仪器有限公司提供，型号为6000)测量聚合物涂层的厚度，然后将试样固定在落沙试验仪(深圳市海滨仪器有限公司提供，型号为LS-100)的试样支座上，其受检面向上，并与导管相对，受检面与导管成45°；把质量为m1的80号黑碳化硅(东莞市旭泰磨料有限公司提供)加入漏斗，打开开关让磨料自由落下，流量控制在320g/min左右，观察受检试样，当磨损面中心出现一个直径2mm的小黑点时，立即停止落砂，再称取所剩黑碳化硅的质量m2。其中，磨损系数f＝(m1-m2)/h来评定耐磨性能，单位为g/μm；h为表面处理膜的厚度，单位为μm。具体测试结果见表2。
表2：耐磨性能测试结果表
测试例3
在实施例1-6的铝合金表面制备聚合物涂层，制备方法参考专利申请号为200910195360.0的发明专利实施例1。对实施例1-6的聚合物涂层下铝合金的布氏硬度进行测试，参考GB/T231.1-2009进行，测试仪器采用莱州市得川试验仪器有限公司提供的型号为HB-3000B的布氏硬度计，钢球压头直径为10mm，载荷为3000kg。具体测试结果见表3。
表3：硬度测试结果表
硬度(HBS)
实施例1 92
实施例2 95
实施例3 98
实施例4 96
实施例5 97
实施例6 102
从表2和表3可知，实施例2的耐磨性能和硬度优于实施例1，这可能是由于碱性除油液容易引起铝材表面的不均匀腐蚀，导致铝材清洗时表面出现斑痕，而采用酸性除油剂脱脂，对铝材的腐蚀性较小；实施例3相较于实施例1-2，其耐磨性能和硬度进一步得到改善，这可能是由于采用酸性除油剂脱脂-碱性除油剂脱脂的脱脂方式，减少了除油剂对铝材的侵蚀，同时进一步增强清洗效果，彻底除去铝合金表面的油脂和灰尘，这有利于增强聚合物涂层在铝合金表面的附着性；实施例6添加铝合金在含氟化物的溶液中处理的步骤，得到的铝合金表面平整光滑，有利于提高聚合物涂层下铝合金的耐磨性能和硬度。

Claims (10)

1.一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将铝合金浸入有机溶剂中超声处理，用水清洗；
S2：将经步骤S1处理后的铝合金除油处理，用水清洗；
S3：将经步骤S2处理后的铝合金碱蚀处理，用水清洗；
S4：将经步骤S3处理后的的铝合金酸蚀处理，用水清洗；
S5：将铝合金干燥。
2.一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将铝合金浸入有机溶剂中超声处理15-30分钟后，超声波频率为40-80kHz，超声波功率为150-200W，用流动的去离子水清洗20-30s；
S2：将经步骤S1处理后的的铝合金浸入酸性除油液中于45-60℃处理5-10min，反应完成后用流动的去离子水清洗20-30s；
S3：将经步骤S2处理后的铝合金浸入碱蚀溶液中于45-70℃处理2-5min，反应完成后在温度为45-55℃的热水中清洗20-30s，再用流动的去离子水清洗20-30s；
S4：将经步骤S3处理后的铝合金浸入酸蚀溶液中于35-60℃处理2-5min，反应完成后用流动的去离子水清洗20-30s；
S5：将铝合金于80-100℃干燥20-40分钟。
3.一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将铝合金浸入有机溶剂中超声处理15-30分钟后，超声波频率为40-80kHz，超声波功率为150-200W，用流动的去离子水清洗20-30s；
S2：将经步骤S1处理后的的铝合金浸入酸性除油液中于45-60℃处理5-10min，反应完成后用流动的去离子水清洗20-30s；
S3：将经步骤S2处理后的铝合金浸入碱性除油液中于45-60℃处理3-8min，反应完成后在60-80℃的热水中漂洗30s-60s，然后再用流动的去离子水漂洗30s-60s；
S4：将经步骤S3处理后的铝合金浸入碱蚀溶液中于45-70℃处理2-5min，反应完成后在温度为45-55℃的热水中清洗20-30s，再用流动的去离子水清洗20-30s；
S5：将经步骤S4处理后的铝合金浸入酸蚀溶液中于35-60℃处理2-5min，反应完成后用流动的去离子水清洗20-30s；
S6：将铝合金于80-100℃干燥20-40分钟。
4.一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将铝合金浸入有机溶剂中超声处理15-30分钟后，超声波频率为40-80kHz，超声波功率为150-200W，用流动的去离子水清洗20-30s；
S2：将经步骤S1处理后的的铝合金浸入酸性除油液中于45-60℃处理5-10min，反应完成后用流动的去离子水清洗20-30s；
S3：将经步骤S2处理后的铝合金浸入碱性除油液中于45-60℃处理3-8min，反应完成后在60-80℃的热水中漂洗30s-60s，然后再用流动的去离子水漂洗30s-60s；
S4：将经步骤S3处理后的铝合金浸入含氟化物的溶液中于pH值3-4、30-50℃处理1-5min，反应完成后用流动的去离子水清洗20-30s；
S5：将经步骤S4处理后的铝合金浸入碱蚀溶液中于45-70℃处理2-5min，反应完成后在温度为45-55℃的热水中清洗20-30s，再用流动的去离子水清洗20-30s；
S6：将经步骤S5处理后的铝合金浸入酸蚀溶液中于35-60℃处理2-5min，反应完成后用流动的去离子水清洗20-30s；
S7：将铝合金于80-100℃干燥20-40分钟。
5.根据权利要求2-4中任一项所述提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，其特征在于：所述有机溶剂为汽油、煤油、甲苯、乙醇、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、石油醚中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，其特征在于：
所述酸性除油液配方为：15-30g/L磷酸、6-15g/L硫酸、5-8g/L聚天冬氨酸、3-5g/L抗坏血酸、3-5g/L表面活性剂，溶剂为水；
所述碱性除油液配方为：15-20g/L碳酸钠、15-20g/L磷酸钠、10-15g/L硅酸钠、1-6g/L焦磷酸钠、0.5-5g/L OP-10乳化剂，溶剂为水；
所述含氟化物的溶液配方为：25-35g/L氟化氢铵、1-3g/L高锰酸钾、1-5g/L精氨酸，溶剂为水；
所述碱蚀溶液配方为：20-30g/L氢氧化钠、2-5g/L亚硝酸钠、2-5g/L硝酸钠、1-3g/L硼砂、1-3g/L硫化钠、0.5-5g/L结垢抑制剂，溶剂为水；
所述酸蚀溶液配方为：140-170g/L硫酸、30-60g/L硝酸，溶剂为水。
7.根据权利要求6所述提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基醇酰胺、磺基琥珀酸二己酯钠中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述提高铝合金耐腐蚀性能的前处理方法，其特征在于：所述结垢抑制剂为葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、庚酸钠、酒石酸钾、乙二胺四乙酸二钠中的一种或多种。
9.一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液，其特征在于：包括酸性除油液、碱性除油液、碱蚀溶液和酸蚀溶液；
其中所述酸性除油液配方为：15-30g/L磷酸、6-15g/L硫酸、5-8g/L聚天冬氨酸、3-5g/L抗坏血酸、3-5g/L表面活性剂，溶剂为水；
所述碱性除油液配方为：15-20g/L碳酸钠、15-20g/L磷酸钠、10-15g/L硅酸钠、1-6g/L焦磷酸钠、0.5-5g/L OP-10乳化剂，溶剂为水；
所述碱蚀溶液配方为：20-30g/L氢氧化钠、2-5g/L亚硝酸钠、2-5g/L硝酸钠、1-3g/L硼砂、1-3g/L硫化钠、0.5-5g/L结垢抑制剂，溶剂为水；
所述酸蚀溶液配方为：140-170g/L硫酸、30-60g/L硝酸，溶剂为水。
10.一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液，其特征在于：包括酸性除油液、碱性除油液、含氟化物的溶液、碱蚀溶液和酸蚀溶液；
其中所述酸性除油液配方为：15-30g/L磷酸、6-15g/L硫酸、5-8g/L聚天冬氨酸、3-5g/L抗坏血酸、3-5g/L表面活性剂，溶剂为水；
所述碱性除油液配方为：15-20g/L碳酸钠、15-20g/L磷酸钠、10-15g/L硅酸钠、1-6g/L焦磷酸钠、0.5-5g/L OP-10乳化剂，溶剂为水；
所述含氟化物的溶液配方为：25-35g/L氟化氢铵、1-3g/L高锰酸钾、1-5g/L精氨酸，溶剂为水；
所述碱蚀溶液配方为：20-30g/L氢氧化钠、2-5g/L亚硝酸钠、2-5g/L硝酸钠、1-3g/L硼砂、1-3g/L硫化钠、0.5-5g/L结垢抑制剂，溶剂为水；
所述酸蚀溶液配方为：140-170g/L硫酸、30-60g/L硝酸，溶剂为水。
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