CN111809209A - 一种铝合金模板表面氧化膜的制备方法 - Google Patents

一种铝合金模板表面氧化膜的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铝合金模板表面氧化膜的制备方法，包括以下步骤:a、选用铝纯度为99.990‑99.998％的铝合金模板，b、将铝合金模板浸泡在磷酸溶液1‑2h；c、将上述铝合金模板基材浸入复合酸电解液中，于室温、120V的电压下复合阳极氧化0.25‑0.5h，取出用去离子水反复冲洗后干燥，在铝合金模板表面形成阳极氧化膜,在450～550℃之间，进行20‑30min热处理；d、将上述铝合金模板基材浸入复合酸电解液中，于室温、120V的电压下复合阳极氧化0.25‑0.5h，将形成电压调回零点，经短时间后，再继续加电压，重复此种操作5‑6次；e、将上述铝合金模板基材放入热水中，热水的温度为95‑100℃，达到防止在生产加工氧化膜时发生开裂的目的。

Description

一种铝合金模板表面氧化膜的制备方法
技术领域
本发明涉及建筑装备制备技术领域，具体涉及一种铝合金模板表面氧化膜的制备方法。
背景技术
铝合金模板(简称铝模板)是继木模板、钢模板之后出现的新一代模板系统。铝模板具有效率高、模数化、可反复使用次数高的新型模板和支撑系统，具有重量轻、操作便捷、施工周期短、回收价值高等众多优点。虽然铝模板在建筑施工中具有众多优点，但其还存在一些问题，比如，对应用铝合金模板的混凝土结构在拆模后，混凝土表面会出现一些孔洞，尤其在柱墙表面更为突出，其虽然不会影响混凝土强度，但是这样的混凝土表面观感非常不美观。
经分析，导致该问题的主要原因为：铝合金模板的主要元素为铝(Al)，铝属于活性金属，混凝土主要由氢氧化物及硅酸盐组成，为复合强碱性物质，铝遇酸、碱均会发生化学反应，而混凝土凝固时产生的水化热更强化了其反应，生成二氧化碳(CO2)、氢气(H2)等气体及氢氧化铝(Al(OH)3)、碳酸钙(CaCO3)等物质，体现在混凝土表面的现象为混凝土表面出现小气泡。为了解决此问题，目前有厂家通过在铝合金模板出厂前对铝合金模板的表面进行阳极预氧化，使得铝合金模板的表面形成一层抗氧化膜，铝阳极氧化是将铝置于电解质溶液中进行通电处理，利用电解作用使其表面形成氧化铝薄膜的过程，经过阳极氧化处理，铝表面能生成几个微米—几百个微米的氧化膜，如此的氧化膜比起铝合金的天然氧化膜，其耐蚀性、耐磨性和装饰性都有明显的改善和提高。
阳极氧化膜的形成一定程度上可以满足铝合金表面普通环境下的耐磨、自润滑和耐腐蚀，在氧化膜生产加工过程中，通常采用的是电泳技术，但在生产的过程中却存在氧化膜开裂的问题，为此，急需解决现有问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明之目的在于提供一种铝合金模板表面氧化膜的制备方法及其制备方法，达到防止在生产加工氧化膜时发生开裂的目的。
为实现上述目的，本发明之一种铝合金模板表面氧化膜的制备方法，包括以下步骤:
a、选用铝纯度为99.990-99.998％的铝合金模板，
b、将铝合金模板浸泡在磷酸溶液1-2h；
c、将上述铝合金模板基材浸入复合酸电解液中，于室温、120V的电压下复合阳极氧化0.25-0.5h，取出用去离子水反复冲洗后干燥，在铝合金模板表面形成阳极氧化膜,在450～550℃之间，进行20-30min热处理；
d、将上述铝合金模板基材浸入复合酸电解液中，于室温、120V的电压下复合阳极氧化0.25-0.5h，将形成电压调回零点，经短时间后，再继续加电压，重复此种操作5-6次；
e、将上述铝合金模板基材放入热水中，热水的温度为95-100℃。
优选的，所述复合酸电解液中含有3-4g/L的草酸、2-4g/L的钨酸钠和3-4g/L的丙二醇丁醚。
优选的，所述水洗液中还含有2g/L-2.2g/L的镍化物和1g/L～15g/L的月桂基肌氨酸钠。
优选的，所述镍化物为氨基磺酸镍、醋酸镍、硫酸镍、氟化镍、氢氧化镍和乙酰丙酮镍中的一种或者几种的混合。
优选的，步骤a中，所述铝合金模板中的杂质分布均匀。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：
采用此种铝合金模板表面氧化膜的制备方法能够达到防止在生产加工氧化膜时发生开裂的目的。
具体实施方式
实施例1：
一种铝合金模板表面氧化膜的制备方法，包括以下步骤:
a、选用铝纯度为99.990％的铝合金模板，采用铝纯度较高的铝合金模板，使得电解液中的杂质较少；
b、将铝合金模板浸泡在磷酸溶液1h，可以预先去除由水化产生的铝表面多孔的氢氧化物或者是水化物，使制成的膜具有耐水性，除去多孔质氢氧化物。
c、将上述铝合金模板基材浸入复合酸电解液中，于室温、120V的电压下复合阳极氧化0.25h，取出用去离子水反复冲洗后干燥，在铝合金模板表面形成阳极氧化膜,在450℃之间，进行20min热处理，使正在形成的氧化膜的开裂孔打开，再形成时，就会有电流流到孔底的铝金属处，使开裂孔得到较好地修补。这样使整个膜层开裂得以覆平；
d、将上述铝合金模板基材浸入复合酸电解液中，于室温、120V的电压下复合阳极氧化0.25h，将形成电压调回零点，经短时间后，再继续加电压，重复此种操作5-次，当外加电压停止时，堵塞在开裂孔中的氧气被释放出来，使开裂孔充分暴露，再继续加电压时，有电流流过，使开裂孔处得以生长氧化膜层，使整个氧化膜结构致密完好；
e、将上述铝合金模板基材放入热水中，热水的温度为95℃，使氧化膜开裂闭合部分打开，然后再继续形成，最终获得缺陷少的氧化膜。
优选的，所述复合酸电解液中含有3g/L的草酸、2g/L的钨酸钠和3g/L的丙二醇丁醚；
使得氧化膜层表面耐碱性、自润滑性和耐磨性均更强。
优选的，所述水洗液中还含有2g/L的镍化物和1g/L的月桂基肌氨酸钠；
优选的，所述镍化物为氨基磺酸镍、醋酸镍、硫酸镍、氟化镍、氢氧化镍和乙酰丙酮镍中的一种或者几种的混合。
镍化物与氧化膜与氟化氢铵产生的氢氧根反应可以得到氢氧化镍，氢氧化镍可以渗透进入铝模板表面氧化膜的微孔中，而月桂基肌氨酸钠可以促进了氢氧化镍在表面氧化膜表面的渗透作用，使表面氧化膜的微孔的封堵效果更好；
优选的，步骤a中，所述铝合金模板中的杂质分布均匀。
实施例2：
一种铝合金模板表面氧化膜的制备方法，包括以下步骤:
a、选用铝纯度为99.998％的铝合金模板，采用铝纯度较高的铝合金模板，使得电解液中的杂质较少；
b、将铝合金模板浸泡在磷酸溶液2h，可以预先去除由水化产生的铝表面多孔的氢氧化物或者是水化物，使制成的膜具有耐水性，除去多孔质氢氧化物。
c、将上述铝合金模板基材浸入复合酸电解液中，于室温、120V的电压下复合阳极氧化0.5h，取出用去离子水反复冲洗后干燥，在铝合金模板表面形成阳极氧化膜,在550℃之间，进行30min热处理，使正在形成的氧化膜的开裂孔打开，再形成时，就会有电流流到孔底的铝金属处，使开裂孔得到较好地修补。这样使整个膜层开裂得以覆平；
d、将上述铝合金模板基材浸入复合酸电解液中，于室温、120V的电压下复合阳极氧化0.5h，将形成电压调回零点，经短时间后，再继续加电压，重复此种操作6次，当外加电压停止时，堵塞在开裂孔中的氧气被释放出来，使开裂孔充分暴露，再继续加电压时，有电流流过，使开裂孔处得以生长氧化膜层，使整个氧化膜结构致密完好；
e、将上述铝合金模板基材放入热水中，热水的温度为95-100℃，使氧化膜开裂闭合部分打开，然后再继续形成，最终获得缺陷少的氧化膜。
优选的，所述复合酸电解液中含有4g/L的草酸、4g/L的钨酸钠和4g/L的丙二醇丁醚；
使得氧化膜层表面耐碱性、自润滑性和耐磨性均更强。
优选的，所述水洗液中还含有2.2g/L的镍化物和15g/L的月桂基肌氨酸钠；
优选的，所述镍化物为氨基磺酸镍、醋酸镍、硫酸镍、氟化镍、氢氧化镍和乙酰丙酮镍中的一种或者几种的混合。
镍化物与氧化膜与氟化氢铵产生的氢氧根反应可以得到氢氧化镍，氢氧化镍可以渗透进入铝模板表面氧化膜的微孔中，而月桂基肌氨酸钠可以促进了氢氧化镍在表面氧化膜表面的渗透作用，使表面氧化膜的微孔的封堵效果更好；
优选的，步骤a中，所述铝合金模板中的杂质分布均匀。

Claims (5)

1.一种铝合金模板表面氧化膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤:
a、选用铝纯度为99.990-99.998％的铝合金模板，
b、将铝合金模板浸泡在磷酸溶液1-2h；
c、将上述铝合金模板基材浸入复合酸电解液中，于室温、120V的电压下复合阳极氧化0.25-0.5h，取出用去离子水反复冲洗后干燥，在铝合金模板表面形成阳极氧化膜,在450～550℃之间，进行20-30min热处理；
d、将上述铝合金模板基材浸入复合酸电解液中，于室温、120V的电压下复合阳极氧化0.25-0.5h，将形成电压调回零点，经短时间后，再继续加电压，重复此种操作5-6次；
e、将上述铝合金模板基材放入热水中，热水的温度为95-100℃。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金模板表面氧化膜的制备方法，其特征在于：所述复合酸电解液中含有3-4g/L的草酸、2-4g/L的钨酸钠和3-4g/L的丙二醇丁醚。
3.制备权利要求1所述的一种铝合金模板表面氧化膜的制备方法，其特征在于：所述水洗液中还含有2g/L-2.2g/L的镍化物和1g/L～15g/L的月桂基肌氨酸钠。
4.制备权利要求1所述的一种铝合金模板表面氧化膜的制备方法，其特征在于：所述镍化物为氨基磺酸镍、醋酸镍、硫酸镍、氟化镍、氢氧化镍和乙酰丙酮镍中的一种或者几种的混合。
5.制备权利要求1所述的一种铝合金模板表面氧化膜的制备方法，其特征在于：步骤a中，所述铝合金模板中的杂质分布均匀。
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