CN107740153A - 一种铝基材表面处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种铝基材表面处理工艺，用于在所述铝基材表面形成导热、耐腐蚀的绝缘层，所述工艺步骤包括:对铝基材进行清洗，将通过夹具固定铝基材，使用清洗液进行除油清洗，并进行烘干处理；对清洗后的铝基材表面进行硬质氧化处理，将铝基材放入电解液中，通过施加电压、控制电解液温度及氧化时间，达到对铝基材表面的硬质氧化处理，并在铝基材表面形成导热绝缘层；对形成的铝基材进行再次清洗，并将清洗后的铝基材置于封闭液中，在电场作用下封闭两小时，从而在铝基材表面形成封闭层；对铝基材进行烘干；对铝基材进行涂料喷涂处理。

Description

一种铝基材表面处理工艺
技术领域
本发明涉及一种铝基材表面处理工艺，特别涉及一种用于在铝基材表面形成导热、耐腐蚀的绝缘层的工艺。
背景技术
铝基材作为工业产品中经常用到的材料，通常需要对其表面进行硬化、绝缘及高导热处理。现有的铝基材表面处理工艺通常在铝基材表面喷涂铁氟龙等绝缘漆并再对铝基材表面进行硬化处理，然后由于喷涂均匀度难以控制，常常容易导致菱角部位不能满足性能要求。而硬质氧化处理通常是用硬质阳极氧化，这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化表面处理工艺。此种工艺，所制得的阳极氧化膜最大厚度可达250微米左右，在纯铝上能获得1500kg/mm2的显微硬度氧化膜，而在铝合金上则可获得400～600kg/mm2的显微硬度氧化膜。然而，对于铝基板来说，为保证绝缘等级，增加涂层厚度会牺牲导热性，同时由于氧化膜厚度大，绝缘膜容易出现脱落。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种铝基材表面处理工艺，所述处理工艺处理后的铝基材表面具有较好的防腐、导热以及绝缘性能。
本发明的一种一种铝基材表面处理工艺，用于在所述铝基材表面形成导热、耐腐蚀的绝缘层，所述工艺步骤包括:
S1,对铝基材进行清洗，将通过夹具固定铝基材，使用清洗液进行除油清洗，并进行烘干处理；
S2,对清洗后的铝基材表面进行硬质氧化处理，将铝基材放入电解液中，通过施加电压、控制电解液温度及氧化时间，达到对铝基材表面的硬质氧化处理，并在铝基材表面形成导热绝缘层；
S3，对步骤S2形成的铝基材进行再次清洗，并将清洗后的铝基材至于封闭液中，在电场作用下封闭两小时，从而在铝基材表面形成封闭层；
S4，对步骤S3处理后的铝基材进行烘干；
S5，对步骤S4处理后的铝基材进行涂料喷涂处理。
进一步地，所述步骤S3中，所述封闭液为己二酸封闭液，所述己二酸封闭液为将己二酸在18°～40°的温度下溶于去离子的水中形成。
进一步地，所述步骤S3中，将所述铝基材在己二酸封闭液中，并将所述己二酸封闭液加热至90°～100°的温度下，并在电场作用下封闭两小时。
进一步地，所述步骤S5中，将所述涂料与溶剂混合进行搅拌，并调匀后在18°～到32°温度下，调至粘度为25～40S。
进一步地，对铝基材进行预热处理，预热后，采用权利要求4中所述涂料混合剂进行第一次喷涂处理，并对第一次喷涂处理后的铝基材进行烘烤处理，冷却后，对所述铝基材进行第二喷涂处理，并再次进行烘烤处理，冷却后，获得表面具有涂层的铝基材。
进一步地，所述预热温度为75°～85°，所述预热时间为15分钟。
进一步地，所述第一喷涂后，烘烤时间为30分钟，所述烘烤温度为200°，烘烤后冷却到60°～80°。
进一步地，所述第二次喷涂后，所述烘烤时间为2小时，所述烘烤温度为280°，烘烤后冷却至60°。
进一步地，所述涂层厚度为10到15微米。
本发明的有益效果为：通过对经清洗烘干后的铝基材表面进行硬质氧化处理，使得铝基材表面形成一层导热绝缘层，并通过将硬质化氧化处理后的铝基材放入封闭液中封闭两个小时，使得氧化处理后表面形成的松孔进行了封闭，形成了对硬质氧化处理过程中的松孔进行修复和填充，在其表面形成网状结构的封闭层，从而使得封闭后的铝基板表面具有更好的耐腐蚀性能，并最后通过对封闭处理后的铝基板表面进行涂料喷涂处理，使得铝基板表面形成一层涂料层，从而更好的提升了铝基板表面的耐腐蚀、高导热以及绝缘性能。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明的一个实施例的一种铝基材表面处理工艺的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
结合附图1所示，本发明所述的一种铝基材为经过各种机械加工后的铝基材，其表面形成有各种加工后留下的凹槽，需要对所述铝基材表面进行处理，以达到所需高导热、耐腐蚀以及绝缘的性能，本发明所述一种铝基材表面处理工艺，用于在所述铝基材表面形成导热、耐腐蚀的绝缘层。所述工艺步骤包括:
S1,对铝基材进行清洗，将通过夹具固定铝基材，使用清洗液进行除油清洗，并进行烘干处理；
S2,对清洗后的铝基材表面进行硬质氧化处理，将铝基材放入电解液中，通过施加电压、控制电解液温度及氧化时间，达到对铝基材表面的硬质氧化处理，并在铝基材表面形成导热绝缘层；
S3，对步骤S2形成的铝基材进行再次清洗，并将清洗后的铝基材至于封闭液中，在电场作用下封闭两小时，从而在铝基材表面形成封闭层；
S4，对步骤S3处理后的铝基材进行烘干；
S5，对步骤S4处理后的铝基材进行涂料喷涂处理。
经过上述步骤方法处理后的铝基材表面能够满足击击穿电压达到500V时，其阻值达到550MΩ以上。
优选的，所述步骤S2中经过硬质氧化处理后的铝材基板表面形成有松孔，为获得有更好的耐腐蚀性能，需对所述松孔进行封闭处理，并对所述孔洞进行填充和修复。并且步骤S2中，通过控制施加电压、调节电解液温度以及控制电解时间，从而获得较高质量的氧化膜层。所述步骤S3中，所述封闭液为己二酸封闭液，所述己二酸封闭液为将己二酸在18°～40°的温度下溶于去离子的水中形成。优选的，所述步骤S3中，将所述铝基材在己二酸封闭液中，并将所述己二酸封闭液加热至90°～100°的温度下，并在电场作用下封闭两小时。
优选的，所述步骤S5中，将所述涂料与溶剂混合进行搅拌，并调匀后在18°～到32°温度下，调至粘度为25～40S。对铝基材进行预热处理，预热后，采用权利要求4中所述涂料混合剂进行第一次喷涂处理，并对第一次喷涂处理后的铝基材进行烘烤处理，冷却后，对所述铝基材进行第二喷涂处理，并再次进行烘烤处理，冷却后，获得表面具有涂层的铝基材。优选的，所述预热温度为75°～85°，所述预热时间为15分钟。优选的，所述第一喷涂后，烘烤时间为30分钟，所述烘烤温度为200°，烘烤后冷却到60°～80°。优选的，所述第二次喷涂后，所述烘烤时间为2小时，所述烘烤温度为280°，烘烤后冷却至60°。优选的，所述涂层厚度为10到15微米。优选的涂层厚度为15微米。通过控制喷涂次数和烘烤温度以及时间，达到控制涂层膜厚，从而达到较好的导热性能和耐腐蚀性能。
综上所述并结合附图，通过上述处理方法处理后的铝基材其热容系数：
Cp＝0.934J/g*K误差在正负7％，其绝缘抗组在500V电压下达到大于等于550MΩ，其导热系数κ＝ρ*Cp*α＝(2.797g/cm^3)*(0.934J/g*K)*(0.4806cm^2/sec)＝1.256W/cm*K＝125W/m*K，误差在正负12％。通过对经清洗烘干后的铝基材表面进行硬质氧化处理，使得铝基材表面形成一层导热绝缘层，并通过将硬质化氧化处理后的铝基材放入封闭液中封闭两个小时，使得氧化处理后表面形成的松孔进行了封闭，形成了对硬质氧化处理过程中的松孔进行修复和填充，在其表面形成网状结构的封闭层，从而使得封闭后的铝基板表面具有更好的耐腐蚀性能，并最后通过对封闭处理后的铝基板表面进行涂料喷涂处理，使得铝基板表面形成一层涂料层，从而更好的提升了铝基板表面的耐腐蚀、高导热以及绝缘性能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种铝基材表面处理工艺，用于在所述铝基材表面形成导热、耐腐蚀的绝缘层，其特征在于，所述工艺步骤包括:
S1,对铝基材进行清洗，将通过夹具固定铝基材，使用清洗液进行除油清洗，并进行烘干处理；
S2,对清洗后的铝基材表面进行硬质氧化处理，将铝基材放入电解液中，通过施加电压、控制电解液温度及氧化时间，达到对铝基材表面的硬质氧化处理，并在铝基材表面形成导热绝缘层；
S3，对步骤S2形成的铝基材进行再次清洗，并将清洗后的铝基材至于封闭液中，在电场作用下封闭两小时，从而在铝基材表面形成封闭层；
S4，对步骤S3处理后的铝基材进行烘干；
S5，对步骤S4处理后的铝基材进行涂料喷涂处理。
2.根据权利要求1所述的一种铝基材表面处理工艺，其特征在于，所述步骤S3中，所述封闭液为己二酸封闭液，所述己二酸封闭液为将己二酸在18°～40°的温度下溶于去离子的水中形成。
3.根据权利要求2所述的一种铝基材表面处理工艺，其特征在于，所述步骤S3中，将所述铝基材在己二酸封闭液中，并将所述己二酸封闭液加热至90°～100°的温度下，并在电场作用下封闭两小时。
4.根据权利要求1所述的一种铝基材表面处理工艺，其特征在于，所述步骤S5中，将所述涂料与溶剂混合进行搅拌，并调匀后在18°～到32°温度下，调至粘度为25～40S。
5.根据权利要求4所述的一种铝基材表面处理工艺，其特征在于，对铝基材进行预热处理，预热后，采用权利要求4中所述涂料混合剂进行第一次喷涂处理，并对第一次喷涂处理后的铝基材进行烘烤处理，冷却后，对所述铝基材进行第二喷涂处理，并再次进行烘烤处理，冷却后，获得表面具有涂层的铝基材。
6.根据权利要求5所述的一种铝基材表面处理工艺，其特征在于，所述预热温度为75°～85°，所述预热时间为15分钟。
7.根据权利要求6所述的一种铝基材表面处理工艺，其特征在于，所述第一喷涂后，烘烤时间为30分钟，所述烘烤温度为200°，烘烤后冷却到60°～80°。
8.根据权利要求7所述的一种铝基材表面处理工艺，其特征在于，所述第二次喷涂后，所述烘烤时间为2小时，所述烘烤温度为280°，烘烤后冷却至60°。
9.根据权利要求5所述的一种铝基材表面处理工艺，其特征在于，所述涂层厚度为10到15微米。
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