CN109252177A - 一种金属表面浸渗工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属表面浸渗工艺，包括预处理、抽真空、浸渗、漂洗和固化和后处理的工序。采用本发明的表面浸渗工艺处理后，因浸渗液中添加有石墨烯粉体、纳米碳管以及纳米三氧化二铝，使得金属表面经浸渗处理后强度更大，热水固化后再经过一道烘箱热固化，能够使浸渗液固化更彻底，孔隙的填充效果更好。
Description
技术领域：
本发明涉及金属的表面处理技术领域,具体的涉及一种金属表面浸渗工艺。
背景技术：
在金属制品的工业化生产过程中，从熔融的液态金属转变为固态金属物质的过程中，往往存在体积收缩，同时在该过程中，还会产生不同程度的疏松、气孔和夹杂等缺陷。这些缺陷会使加工的机械产品达不到使用要求，甚至是报废。有些缺陷不容易被发现，到加工后经过试压才出现问题，造成工时和原材料的浪费。因此，在机械加工过程中，需要对加工产品进行密封和补强。
浸渗法就是为了这种目的而产生的一种工艺，浸渗技术是利用浸渗液在外压力的作用下渗入多孔或者是缝隙中，经过固化反应而达到填补损伤的目的，同时可以达到功能化的用途，是现代科技发展要求的一项新技术。但目前的浸渗仍存在强度不够，浸渗液的固化不够彻底的问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种金属表面浸渗工艺，从而克服上述现有技术中的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种金属表面浸渗工艺，具体包括以下步骤：
(1)：预处理，将压铸铝合金放入预处理剂中进行预处理，除去压铸铝合金表面的油脂及杂质，每100g预处理剂含有10g含量为20％的碳酸氢钠、20g除油剂、其余为蒸馏水，预处理的时间为10-20min；
(2)：抽真空，将压铸铝合金放入到浸渗设备中，采用真空泵将浸渗设备抽真空，保持真空状态下8-15min；
(3)：在浸渗设备中注入浸渗液，继续抽真空，在真空状态下对压铸铝合金进行浸渗，浸渗时间为12-20min；
所述浸渗液包含如下重量百分比的组分：甲基丙烯酸羟丙酯50-70％，2,6-二叔丁基对甲基苯酚0.5-10％，含5％浓度的粉体石墨烯分散液5-10％，含5％浓度的碳纳米管分散液5-8％、含8％浓度的纳米三氧化二铝分散液2-15％，固化剂5-10％；
(4)：漂洗，步骤(3)完成后将浸渗设备恢复到常压状态，取出压铸铝合金，并对压铸铝合金表面进行漂洗并甩干；
(5)：固化，将经步骤(4)漂洗及甩干的压铸铝合金置入80-100℃的热水中浸渗8-25min；
(6)：后处理，将经过步骤(5)固化的压铸铝合金放入到120-140℃的烘箱中烘烤10-30mim，除去表面的水分并进行深入固化。
所述步骤(3)所述浸渗液包含如下重量百分比的组分：甲基丙烯酸羟丙酯55-65％，2,6-二叔丁基对甲基苯酚2-5％，含5％浓度的粉体石墨烯分散液6-8％，含5％浓度的碳纳米管分散液4-6％、含8％浓度的纳米三氧化二铝分散液5-10％，固化剂6-8％。
所述步骤(3)粉体石墨烯的层数为20-50层，粉体石墨烯的粒径为35-100纳米。
所述步骤(5)压铸铝合金置入85-90℃的热水中浸渗10-15min；
所述步骤(6)将经过步骤(5)固化的压铸铝合金放入到125-130℃的烘箱中烘烤15-20mim，除去表面的水分并进行深入固化。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
采用本发明的表面浸渗工艺处理后，因浸渗液中添加有石墨烯粉体、纳米碳管以及纳米三氧化二铝，使得金属表面经浸渗处理后强度更大，热水固化后再经过一道烘箱热固化，能够使浸渗液固化更彻底，孔隙的填充效果更好。
附图说明：
图1为本发明的实施例1的工艺流程图。
具体实施方式：
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1：
一种金属表面浸渗工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)：预处理，将压铸铝合金放入预处理剂中进行预处理，除去压铸铝合金表面的油脂及杂质，每100g预处理剂含有10g含量为20％的碳酸氢钠、20g除油剂、其余为蒸馏水，预处理的时间为15min；
(2)：抽真空，将压铸铝合金放入到浸渗设备中，采用真空泵将浸渗设备抽真空，保持真空状态下10min；
(3)：在浸渗设备中注入浸渗液，继续抽真空，在真空状态下对压铸铝合金进行浸渗，浸渗时间为15min；
所述浸渗液包含如下重量百分比的组分：甲基丙烯酸羟丙酯60％，2,6-二叔丁基对甲基苯酚6％，含5％浓度的粉体石墨烯分散液8％，含5％浓度的碳纳米管分散液6％、含8％浓度的纳米三氧化二铝分散液10％，固化剂10％；
(4)：漂洗，步骤(3)完成后将浸渗设备恢复到常压状态，取出压铸铝合金，并对压铸铝合金表面进行漂洗并甩干；
(5)：固化，将经步骤(4)漂洗及甩干的压铸铝合金置入95℃的热水中浸渗18min；
(6)：后处理，将经过步骤(5)固化的压铸铝合金放入到125℃的烘箱中烘烤20mim，除去表面的水分并进行深入固化。
实施例2：
一种金属表面浸渗工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)：预处理，将压铸铝合金放入预处理剂中进行预处理，除去压铸铝合金表面的油脂及杂质，每100g预处理剂含有10g含量为20％的碳酸氢钠、20g除油剂、其余为蒸馏水，预处理的时间为20min；
(2)：抽真空，将压铸铝合金放入到浸渗设备中，采用真空泵将浸渗设备抽真空，保持真空状态下15min；
(3)：在浸渗设备中注入浸渗液，继续抽真空，在真空状态下对压铸铝合金进行浸渗，浸渗时间为20min；
所述浸渗液包含如下重量百分比的组分：甲基丙烯酸羟丙酯66％，2,6-二叔丁基对甲基苯酚6％，含5％浓度的碳纳米管分散液8％、含8％浓度的纳米三氧化二铝分散液10％，固化剂10％；
(4)：漂洗，步骤(3)完成后将浸渗设备恢复到常压状态，取出压铸铝合金，并对压铸铝合金表面进行漂洗并甩干；
(5)：固化，将经步骤(4)漂洗及甩干的压铸铝合金置入85℃的热水中浸渗22min；
(6)：后处理，将经过步骤(5)固化的压铸铝合金放入到125℃的烘箱中烘烤25mim，除去表面的水分并进行深入固化。
实施例3：
一种金属表面浸渗工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)：预处理，将压铸铝合金放入预处理剂中进行预处理，除去压铸铝合金表面的油脂及杂质，每100g预处理剂含有10g含量为20％的碳酸氢钠、20g除油剂、其余为蒸馏水，预处理的时间为10min；
(2)：抽真空，将压铸铝合金放入到浸渗设备中，采用真空泵将浸渗设备抽真空，保持真空状态下8min；
(3)：在浸渗设备中注入浸渗液，继续抽真空，在真空状态下对压铸铝合金进行浸渗，浸渗时间为12min；
所述浸渗液包含如下重量百分比的组分：甲基丙烯酸羟丙酯60％，2,6-二叔丁基对甲基苯酚7％，含5％浓度的粉体石墨烯分散液5％，含5％浓度的碳纳米管分散液8％、含8％浓度的纳米三氧化二铝分散液12％，固化剂8％；
(4)：漂洗，步骤(3)完成后将浸渗设备恢复到常压状态，取出压铸铝合金，并对压铸铝合金表面进行漂洗并甩干；
(5)：固化，将经步骤(4)漂洗及甩干的压铸铝合金置入90℃的热水中浸渗20min；
实施例4：
一种金属表面浸渗工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)：预处理，将压铸铝合金放入预处理剂中进行预处理，除去压铸铝合金表面的油脂及杂质，每100g预处理剂含有10g含量为20％的碳酸氢钠、20g除油剂、其余为蒸馏水，预处理的时间为18min；
(2)：抽真空，将压铸铝合金放入到浸渗设备中，采用真空泵将浸渗设备抽真空，保持真空状态下12min；
(3)：在浸渗设备中注入浸渗液，继续抽真空，在真空状态下对压铸铝合金进行浸渗，浸渗时间为15min；
所述浸渗液包含如下重量百分比的组分：甲基丙烯酸羟丙酯70％，2,6-二叔丁基对甲基苯酚10％，含8％浓度的纳米三氧化二铝分散液10％，固化剂10％；
(4)：漂洗，步骤(3)完成后将浸渗设备恢复到常压状态，取出压铸铝合金，并对压铸铝合金表面进行漂洗并甩干；
(5)：固化，将经步骤(4)漂洗及甩干的压铸铝合金置入85℃的热水中浸渗22min；
(6)：后处理，将经过步骤(5)固化的压铸铝合金放入到125℃的烘箱中烘烤25mim，除去表面的水分并进行深入固化。
对比实施例：
一种金属表面浸渗工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)：预处理，将压铸铝合金放入预处理剂中进行预处理，除去压铸铝合金表面的油脂及杂质，每100g预处理剂含有10g含量为20％的碳酸氢钠、20g除油剂、其余为蒸馏水，预处理的时间为15min；
(2)：抽真空，将压铸铝合金放入到浸渗设备中，采用真空泵将浸渗设备抽真空，保持真空状态下10min；
(3)：在浸渗设备中注入浸渗液，继续抽真空，在真空状态下对压铸铝合金进行浸渗，浸渗时间为16min；
所述浸渗液包含如下重量百分比的组分：甲基丙烯酸羟丙酯70％，2,6-二叔丁基对甲基苯酚10％，含8％浓度的纳米三氧化二铝分散液10％，固化剂10％；
(4)：漂洗，步骤(3)完成后将浸渗设备恢复到常压状态，取出压铸铝合金，并对压铸铝合金表面进行漂洗并甩干；
(5)：固化，将经步骤(4)漂洗及甩干的压铸铝合金置入85℃的热水中浸渗22min；
以上实施例1、实施例2、实施例3、实施例4以及对比实施例的金属均采用压铸铝合金进行测试。
将经过实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和对比实施例处理的压铸铝合金进行性能测试，测试结果如下：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比实施例 | |
| 布氏硬度(HB) | 4.8 | 4.3 | 3.8 | 3.9 | 3.5 |
| 抗压强度(Mpa) | 235 | 212 | 208 | 207 | 189 |
| 泄漏率(cc/min) | 18 | 23 | 25 | 26 | 28 |
上表中泄漏率是指单位时间内油通过经处理的压铸铝合金泄漏出的油量，从上表的实验测试结果看，采用本发明的表面浸渗工艺处理后，因浸渗液中添加有石墨烯粉体、纳米碳管以及纳米三氧化二铝，使得金属表面经浸渗处理后强度更大，热水固化后再经过一道烘箱热固化，能够使浸渗液固化更彻底，孔隙的填充效果更好。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。
Claims (5)
1.一种金属表面浸渗工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)：预处理，将压铸铝合金放入预处理剂中进行预处理，除去压铸铝合金表面的油脂及杂质，每100g预处理剂含有10g含量为20％的碳酸氢钠、20g除油剂、其余为蒸馏水，预处理的时间为10-20min；
(2)：抽真空，将压铸铝合金放入到浸渗设备中，采用真空泵将浸渗设备抽真空，保持真空状态下8-15min；
(3)：在浸渗设备中注入浸渗液，继续抽真空，在真空状态下对压铸铝合金进行浸渗，浸渗时间为12-20min；
所述浸渗液包含如下重量百分比的组分：甲基丙烯酸羟丙酯50-70％，2,6-二叔丁基对甲基苯酚0.5-10％，含5％浓度的粉体石墨烯分散液5-10％，含5％浓度的碳纳米管分散液5-8％、含8％浓度的纳米三氧化二铝分散液2-15％，固化剂5-10％；
(4)：漂洗，步骤(3)完成后将浸渗设备恢复到常压状态，取出压铸铝合金，并对压铸铝合金表面进行漂洗并甩干；
(5)：固化，将经步骤(4)漂洗及甩干的压铸铝合金置入80-100℃的热水中浸渗8-25min；
(6)：后处理，将经过步骤(5)固化的压铸铝合金放入到120-140℃的烘箱中烘烤10-30mim，除去表面的水分并进行深入固化。
2.根据权利要求1所述的一种金属表面浸渗工艺，其特征在于：所述步骤(3)所述浸渗液包含如下重量百分比的组分：甲基丙烯酸羟丙酯55-65％，2,6-二叔丁基对甲基苯酚2-5％，含5％浓度的粉体石墨烯分散液6-8％，含5％浓度的碳纳米管分散液4-6％、含8％浓度的纳米三氧化二铝分散液5-10％，固化剂6-8％。
3.根据权利要求1所述的一种金属表面浸渗工艺，其特征在于：所述步骤(3)粉体石墨烯的层数为20-50层，粉体石墨烯的粒径为35-100纳米。
4.根据权利要求1所述的一种金属表面浸渗工艺，其特征在于：所述步骤(5)压铸铝合金置入85-90℃的热水中浸渗10-15min。
5.根据权利要求1所述的一种金属表面浸渗工艺，其特征在于：所述步骤(6)将经过步骤(5)固化的压铸铝合金放入到125-130℃的烘箱中烘烤15-20mim，除去表面的水分并进行深入固化。
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