CN109055876A - 一种制备铝材表面迷宫结构的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铝材加工技术领域，尤其是一种制备铝材表面迷宫结构的方法；它包括以下步骤：获得基板；再结晶：物料表面处理；酸洗；去酸质；显微摄影；分板；细磨；封边；获得成品；将现有技术中通过氢氟酸腐蚀掉铝合金表面的氧化致密层这一化学手段通过物理手段代替，由于不存在氢氟酸的使用，故生产的安全大大提升；将盐酸腐蚀条件设定为室温，防止产生大量的盐酸蒸汽，进一步提升生产的安全性；最后通过硼酸蚀刻，低浓度的硼酸先腐蚀掉硅的化合物，使得铝合金表面的形貌更加整洁，然后长时间与铝反应形成氧化物，对铝表面形成保护层。

Description

一种制备铝材表面迷宫结构的方法
技术领域
本发明涉及铝材加工技术领域，尤其是一种制备铝材表面迷宫结构的方法。
背景技术
殷波、方亮等人在轻合金表面超疏水涂层的制备与性能研究中意外发现：将铝合金先用氢氟酸腐蚀再用盐酸刻蚀可以得到迷宫般的表面形貌，有很多凸起与凹台，有点像台阶。由于制作困难且每一块板都具有不可复制的特性，具备了一定的收藏价值和观赏价值。
然而现有技术存在的问题在于：氢氟酸是一种剧毒物质，如何保证生产安全成为难题；另外成品是否携带微量毒物，也难以辨别。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种无毒害作用的铝材表面构建迷宫结构的方法。
本发明的技术方案为：
一种制备铝材表面迷宫结构的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
1)获得基板；
2)再结晶：
3)物料表面处理；
4)酸洗；
5)去酸质；
6)显微摄影；
7)分板；
8)细磨；
9)封边；
10)获得成品。
具体的，所述步骤1)中，所述基板由以下重量百分比组分的原料制备而成：
镁4.13％、锰0.89％、锌0.22％、硅0.07％、铬0.13、钛0.04％、铁0.14％、铜0.16％、余量为铝。
具体的，所述步骤1)中，所述基板的制备方法为：将上述组分投入熔炼炉浇筑成铝锭，然后冷挤压成板。
具体的，所述步骤2)中，所述再结晶的方法为：将基板利用卧式冷轧机对应90％变形量进行冷轧，然后将冷轧后的基板进行550摄氏度热处理，退火后获得再结晶的基板。
具体的，所述步骤3)中，首先通过矫形设备对基板整平，然后通过砂纸对基板顶面进行打磨，去除铝合金表面产生的氧化致密层。
具体的，所述步骤4)中，在步骤3)完成打磨后的5分钟内对基板进行酸洗，酸洗包括腐蚀和刻蚀，腐蚀采用20％盐酸溶液室温洗20分钟，刻蚀采用3％硼酸溶液室温洗150分钟。
具体的，所述步骤5)中，通过缓冲液(HOAc与NaOAc)洗去除盐酸和硼酸(使用电子PH计，直至中和为止)，然后水洗20分钟。
具体的，所述步骤6)中，先使用打孔机在基板中部任意一处打出一个长宽各1厘米的样品，将该样品通过扫描电镜得到显微摄影图像，如果出现较多的凸起和凹槽且凸起和凹槽均略成方形则进行下一工序，否则回炉重铸。
具体的，所述步骤8)中，先使用砂轮磨掉分板后各个板子外侧的毛刺，再使用砂纸磨边，最后使用牛仔布搓边，从而完成细磨。
具体的，所述步骤9)中，使用低温UV漆涂覆各个板子的外侧，然后室温固化。
本发明的有益效果为：将现有技术中通过氢氟酸腐蚀掉铝合金表面的氧化致密层这一化学手段通过物理手段代替，由于不存在氢氟酸的使用，故生产的安全大大提升；将盐酸腐蚀条件设定为室温，防止产生大量的盐酸蒸汽，进一步提升生产的安全性；最后通过硼酸蚀刻，低浓度的硼酸先腐蚀掉硅的化合物，使得铝合金表面的形貌更加整洁，然后长时间与铝反应形成氧化物，对铝表面形成保护层。
附图说明
图1为本发明获得产品的3000倍电镜扫描图；
图2为本发明获得产品的5000倍电镜扫描图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1、2所示，一种制备铝材表面迷宫结构的方法，它包括以下步骤：
1)获得基板；
2)再结晶：
3)物料表面处理；
4)酸洗；
5)去酸质；
6)显微摄影；
7)分板；
8)细磨；
9)封边；
10)获得成品。
所述步骤1)中，所述基板由以下重量百分比组分的原料制备而成：
镁4.13％、锰0.89％、锌0.22％、硅0.07％、铬0.13、钛0.04％、铁0.14％、铜0.16％、余量为铝。
所述步骤1)中，所述基板的制备方法为：将上述组分投入熔炼炉浇筑成铝锭，然后冷挤压成板。本实施例中，熔炼炉采用“旺鑫科技”牌中频WXM-110KW电动翻转炉，冷挤压采用“意美德”牌铝型材挤压机。
所述步骤2)中，所述再结晶的方法为：将基板利用卧式冷轧机对应90％变形量进行冷轧，然后将冷轧后的基板进行550摄氏度热处理，退火后获得再结晶的基板。
所述步骤3)中，首先通过矫形设备对基板整平，然后通过砂纸对基板顶面进行打磨，去除铝合金表面产生的氧化致密层。本实施例中，矫形设备采用“通诺”牌金属板材自动整平开平1.3米铝板校平机。
所述步骤4)中，在步骤3)完成打磨后的5分钟内对基板进行酸洗，酸洗包括腐蚀和刻蚀，腐蚀采用20％盐酸溶液室温洗20分钟，刻蚀采用3％硼酸溶液室温洗150分钟。
所述步骤5)中，通过缓冲液(HOAc与NaOAc)洗去除盐酸和硼酸(使用电子PH计，直至中和为止)，然后水洗20分钟。
所述步骤6)中，先使用打孔机在基板中部任意一处打出一个长宽各1厘米的样品，将该样品通过扫描电镜得到显微摄影图像，如果出现较多的凸起和凹槽且凸起和凹槽均略成方形则进行下一工序，否则回炉重铸。
所述步骤8)中，先使用砂轮磨掉分板后各个板子外侧的毛刺，再使用砂纸磨边，最后使用牛仔布搓边，从而完成细磨。
所述步骤9)中，使用低温UV漆涂覆各个板子的外侧，然后室温固化。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，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。

Claims (10)

1.一种制备铝材表面迷宫结构的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
1)获得基板；
2)再结晶：
3)物料表面处理；
4)酸洗；
5)去酸质；
6)显微摄影；
7)分板；
8)细磨；
9)封边；
10)获得成品。
2.根据权利要求1所述的一种制备铝材表面迷宫结构的方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述基板由以下重量百分比组分的原料制备而成：
镁4.13％、锰0.89％、锌0.22％、硅0.07％、铬0.13、钛0.04％、铁0.14％、铜0.16％、余量为铝。
3.根据权利要求1所述的一种制备铝材表面迷宫结构的方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述基板的制备方法为：将上述组分投入熔炼炉浇筑成铝锭，然后冷挤压成板。
4.根据权利要求1所述的一种制备铝材表面迷宫结构的方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述再结晶的方法为：将基板利用卧式冷轧机对应90％变形量进行冷轧，然后将冷轧后的基板进行550摄氏度热处理，退火后获得再结晶的基板。
5.根据权利要求1所述的一种制备铝材表面迷宫结构的方法，其特征在于：所述步骤3)中，首先通过矫形设备对基板整平，然后通过砂纸对基板顶面进行打磨。
6.根据权利要求1所述的一种制备铝材表面迷宫结构的方法，其特征在于：所述步骤4)中，在步骤3)完成打磨后的5分钟内对基板进行酸洗，酸洗包括腐蚀和刻蚀，腐蚀采用20％盐酸溶液室温洗20分钟，刻蚀采用3％硼酸溶液室温洗150分钟。
7.根据权利要求1所述的一种制备铝材表面迷宫结构的方法，其特征在于：所述步骤5)中，通过缓冲液洗去除盐酸和硼酸，然后水洗20分钟。
8.根据权利要求1所述的一种制备铝材表面迷宫结构的方法，其特征在于：所述步骤6)中，先使用打孔机在基板中部任意一处打出一个长宽各1厘米的样品，将该样品通过扫描电镜得到显微摄影图像，如果出现较多的凸起和凹槽且凸起和凹槽均略成方形则进行下一工序，否则回炉重铸。
9.根据权利要求1所述的一种制备铝材表面迷宫结构的方法，其特征在于：所述步骤8)中，先使用砂轮磨掉分板后各个板子外侧的毛刺，再使用砂纸磨边，最后使用牛仔布搓边。
10.根据权利要求1所述的一种制备铝材表面迷宫结构的方法，其特征在于：所述步骤9)中，使用低温UV漆涂覆各个板子的外侧，然后室温固化。
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