CN114182319A - 一种铝合金的表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝合金技术领域，具体涉及一种铝合金的表面处理方法，包括如下步骤：采用清洗液对待处理铝合金工件表面进行清洗处理；将铝合金工件置于第一碱液中处理；将铝合金工件置于酸液中进行浸泡处理；将铝合金工件置于第二碱液中处理；将铝合金工件置于硝酸溶液中处理；将铝合金工件置于处理药液中并进行通电处理。本发明的铝合金表面处理方法可有效提高铝合金表面锯齿产生的均匀度以及有效纳米孔的比例；通过对铝合金表面粗糙度的处理以及对有效纳米孔的提升，热塑性树脂能更好地渗入到经过表面处理的铝合金微孔中，树脂和铝合金结合紧密，成型后的铝合金树脂复合体防水性好，可广泛应用于防水等级要求较高的产品中。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，具体涉及一种铝合金的表面处理方法。
背景技术
现在市场使用的铝合金纳米处理技术是将铝合金经过一系列处理使得金属表面出现不规则的孔洞结构，然后将已经处理过的铝合金工件放进模具内，进行模内射出成型，直接将塑胶成分注射到金属表面，塑胶进入铝合金表面的孔洞结构，与金属结合在一起，可实现金属与塑胶的一体化，然而现有的铝合金的表面处理方法在防水等级较高的产品中并不能取得很好的效果，铝合金与塑胶的结合不好。铝合金表面与塑胶的结合依赖于表面纳米孔洞的密度，有效纳米孔洞越多，塑胶进入纳米孔洞越多，铝塑结合才会越好，目前技术纳米孔洞存在一部分的无效孔，即孔洞太小或孔没有形成完全，孔洞太小(孔洞直径小于30nm)和孔没有形成完全塑胶都无法进入，最终导致在防水等级较高的场景下，无法满足产品要求,需要进一步改进。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种铝合金的表面处理方法，该方法可增加铝合金表面粗糙度，增加有效纳米孔洞的比例，使得铝合金经表面处理后注塑，铝合金与塑胶结合紧密，防水性能好。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种铝合金的表面处理方法，包括如下步骤：
(1)采用清洗液对待处理铝合金工件表面进行清洗处理；
(2)将经过清洗处理的铝合金工件置于第一碱液中处理；
(3)将铝合金工件置于酸液中进行浸泡处理；
(4)将经过酸液浸泡处理的铝合金工件置于第二碱液中处理；
(5)将铝合金工件置于硝酸溶液中处理；
(6)将铝合金工件置于处理药液中并进行通电处理，得到经过表面处理的铝合金工件。
本发明通过在铝合金表面进行增加表面粗糙度处理以及纳米孔增孔处理，可有效提高铝合金表面锯齿产生的均匀度以及有效纳米孔的比例；利用铝合金表面的粗糙度以及微观形态下形成的微孔,热塑性树脂能更好地渗入到表面的铝合金微孔中，与铝合金构件牢牢结合在一起，最终形成金属表面与树脂相互结合,实现金属和树脂一体化成型，成型后的铝合金树脂复合体防水性好，在防水等级较高的产品中优势非常大，可广泛应用于防水等级要求较高的产品中。
进一步的，所述步骤(1)中，将铝合金工件置于脱脂清洗液浸泡5-8min，脱脂清洗液中包括如下质量浓度的原料：磷酸钠60-70g/L、碳酸钠60-70g/L和焦磷酸钠60-70g/L,浸泡温度65-80℃，浸泡过程中使用超声波处理。
进一步的，所述步骤(2)中，将铝合金工件置于第一碱液中浸泡15-50s，浸泡温度为50-60℃，所述第一碱液为质量浓度40-60g/L的氢氧化钠溶液。
进一步的，所述步骤(3)中，将铝合金工件置于酸液中浸泡20-50s，浸泡温度为35-45℃。
进一步的，所述步骤(3)中，所述酸液包括如下浓度的原料：三氯化铁150-200g/L、盐酸80-120g/L和磷酸氢二钠0.5-2g/L。所述酸液中二价铁浓度控制为小于50g/L。本发明的酸液通过三氯化铁、盐酸和磷酸氢二钠相配合，对铝合金表面进行粗糙度处理，有助于控制粗糙度的反应速率，表面粗糙的均匀性好，且对铝合金基体的腐蚀性小。
本发明通过采用上述步骤，将铝合金工件依次进行清洗、置于第一碱液处理和以及酸液中进行处理，有利于增加铝合金表面粗糙度，增加铝合金表面与塑胶结合的表面积；通过采用上述步骤和处理溶液，在增加粗糙度的过程中，与现有技术相比，显著降低了化学药液对铝合金基体的腐蚀，并大大提高表面粗糙的均匀性。
进一步的，所述步骤(4)中，将铝合金工件置于第二碱液中浸泡90-140s，浸泡温度为50-60℃，所述第二碱液为质量浓度60-80g/L的氢氧化钠溶液。
进一步的，所述步骤(5)中，将铝合金工件置于稀硝酸溶液中，常温浸泡60-100s。稀硝酸溶液的浓度体积比为5-10％。
进一步的，所述步骤(6)中，以处理药液为槽液，将铝合金工件置于处理药液中并进行通电处理，处理温度为17-25℃。
进一步的，所述步骤(6)中，铝合金工件置于电处理槽中的阳极，通电处理的电压为17-23V，反应过程保持处理药液一直循环。
进一步的，所述步骤(6)中，所述处理药液包括浓度为200-300g/L的磷酸和浓度为2-5g/L的硅酸钠。本发明的铝合金表面在纳米成孔时，定电压下电流仍会急剧下降，本发明通过将磷酸和硅酸钠相配合，可有效缓解电流下降的速度，从而增加有效纳米孔的比例，有助于提高铝合金和树脂成型后铝合金和树脂的结合力，并提高的铝合金树脂复合体防水性。
本发明通过将经过表面粗糙度处理后的铝合金表面依次置于第二碱液、稀硝酸溶液以及置于处理药液中并进行通电处理，可增加有效纳米孔洞的比例，表面成孔率90％以上。将经过本发明的铝合金表面处理方法处理后的铝合金和树脂一体化注塑成型，铝合金和树脂结合紧密，成型后的铝合金树脂复合体防水性好，能满足IP68防水等级要求。
本发明的有益效果在于：本发明的铝合金表面处理方法通过在铝合金表面进行增加表面粗糙度处理以及纳米孔增孔处理，可有效提高铝合金表面锯齿产生的均匀度以及有效纳米孔的比例；通过对铝合金表面粗糙度的处理以及对有效纳米孔的提升，热塑性树脂能更好地渗入到经过表面处理的铝合金微孔中，树脂和铝合金结合紧密，成型后的铝合金树脂复合体防水性好，能满足IP68防水等级要求，可广泛应用于防水等级要求较高的产品中。
附图说明
图1为铝合金工件经过实施例1的步骤(3)处理后的扫描电镜图。
图2为铝合金工件经过对比例1的步骤(3)处理后的扫描电镜图。
图3为铝合金工件采用实施例1的表面处理方法处理后的扫描电镜图。
图4为铝合金工件采用对比例2的表面处理方法处理后的扫描电镜图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种铝合金的表面处理方法，包括如下步骤：
(1)采用清洗液对待处理铝合金工件表面进行清洗处理；
(2)将经过清洗处理的铝合金工件置于第一碱液中处理；
(3)将铝合金工件置于酸液中进行浸泡处理；
(4)将经过酸液浸泡处理的铝合金工件置于第二碱液中处理；
(5)将铝合金工件置于硝酸溶液中处理；
(6)将铝合金工件置于处理药液中并进行通电处理，得到经过表面处理的铝合金工件。
进一步的，所述步骤(1)中，将铝合金工件置于脱脂清洗液浸泡6min，脱脂清洗液中包括如下质量浓度的原料：磷酸钠65g/L、碳酸钠65g/L和焦磷酸钠65g/L,浸泡温度70℃，浸泡过程中使用超声波处理。
进一步的，所述步骤(2)中，将铝合金工件置于第一碱液中浸泡30s，浸泡温度为55℃，所述第一碱液为质量浓度50g/L的氢氧化钠溶液。
进一步的，所述步骤(3)中，将铝合金工件置于酸液中浸泡40s，浸泡温度为40℃。
进一步的，所述步骤(3)中，所述酸液包括如下浓度的原料：三氯化铁180g/L、盐酸100g/L和磷酸氢二钠1g/L，所述酸液中二价铁浓度控制为小于50g/L。
进一步的，所述步骤(4)中，将铝合金工件置于第二碱液中浸泡120s，浸泡温度为55℃，所述第二碱液为质量浓度70g/L的氢氧化钠溶液。
进一步的，所述步骤(5)中，将铝合金工件置于稀硝酸溶液中，常温浸泡80s。稀硝酸溶液的浓度体积比为8％。
进一步的，所述步骤(6)中，以处理药液为槽液，将铝合金工件置于处理药液中并进行通电处理，处理温度为22℃。铝合金工件置于电处理槽中的阳极，通电处理的电压为20V，反应过程保持处理药液一直循环。
进一步的，所述步骤(6)中，所述处理药液包括浓度为250g/L的磷酸和浓度为4g/L的硅酸钠。
实施例2
一种铝合金的表面处理方法，包括如下步骤：
(1)采用清洗液对待处理铝合金工件表面进行清洗处理；
(2)将经过清洗处理的铝合金工件置于第一碱液中处理；
(3)将铝合金工件置于酸液中进行浸泡处理；
(4)将经过酸液浸泡处理的铝合金工件置于第二碱液中处理；
(5)将铝合金工件置于硝酸溶液中处理；
(6)将铝合金工件置于处理药液中并进行通电处理，得到经过表面处理的铝合金工件。
进一步的，所述步骤(1)中，将铝合金工件置于脱脂清洗液浸泡5min，脱脂清洗液中包括如下质量浓度的原料：磷酸钠60g/L、碳酸钠70g/L和焦磷酸钠70g/L,浸泡温度65℃，浸泡过程中使用超声波处理。
进一步的，所述步骤(2)中，将铝合金工件置于第一碱液中浸泡15s，浸泡温度为60℃，所述第一碱液为质量浓度60g/L的氢氧化钠溶液。
进一步的，所述步骤(3)中，将铝合金工件置于酸液中浸泡20s，浸泡温度为45℃。
进一步的，所述步骤(3)中，所述酸液包括如下浓度的原料：三氯化铁150g/L、盐酸80g/L和磷酸氢二钠0.5g/L，所述酸液中二价铁浓度控制为小于50g/L。
进一步的，所述步骤(4)中，将铝合金工件置于第二碱液中浸泡90s，浸泡温度为60℃，所述第二碱液为质量浓度80g/L的氢氧化钠溶液。
进一步的，所述步骤(5)中，将铝合金工件置于稀硝酸溶液中，常温浸泡60s。稀硝酸溶液的浓度体积比为10％。
进一步的，所述步骤(6)中，以处理药液为槽液，将铝合金工件置于处理药液中并进行通电处理，处理温度为17℃。铝合金工件置于电处理槽中的阳极，通电处理的电压为23V，反应过程保持处理药液一直循环。
进一步的，所述步骤(6)中，所述处理药液包括浓度为200g/L的磷酸和浓度为2g/L的硅酸钠。
实施例3
一种铝合金的表面处理方法，包括如下步骤：
(1)采用清洗液对待处理铝合金工件表面进行清洗处理；
(2)将经过清洗处理的铝合金工件置于第一碱液中处理；
(3)将铝合金工件置于酸液中进行浸泡处理；
(4)将经过酸液浸泡处理的铝合金工件置于第二碱液中处理；
(5)将铝合金工件置于硝酸溶液中处理；
(6)将铝合金工件置于处理药液中并进行通电处理，得到经过表面处理的铝合金工件。
进一步的，所述步骤(1)中，将铝合金工件置于脱脂清洗液浸泡8min，脱脂清洗液中包括如下质量浓度的原料：磷酸钠70g/L、碳酸钠70g/L和焦磷酸钠60g/L,浸泡温度80℃，浸泡过程中使用超声波处理。
进一步的，所述步骤(2)中，将铝合金工件置于第一碱液中浸泡50s，浸泡温度为50℃，所述第一碱液为质量浓度40g/L的氢氧化钠溶液。
进一步的，所述步骤(3)中，将铝合金工件置于酸液中浸泡50s，浸泡温度为35℃。
进一步的，所述步骤(3)中，所述酸液包括如下浓度的原料：三氯化铁200g/L、盐酸120g/L和磷酸氢二钠2g/L，所述酸液中二价铁浓度控制为小于50g/L。
进一步的，所述步骤(4)中，将铝合金工件置于第二碱液中浸泡140s，浸泡温度为50℃，所述第二碱液为质量浓度60g/L的氢氧化钠溶液。
进一步的，所述步骤(5)中，将铝合金工件置于稀硝酸溶液中，常温浸泡100s。稀硝酸溶液的浓度体积比为5％。
进一步的，所述步骤(6)中，以处理药液为槽液，将铝合金工件置于处理药液中并进行通电处理，处理温度为25℃。铝合金工件置于电处理槽中的阳极，通电处理的电压为17-23V，反应过程保持处理药液一直循环。
进一步的，所述步骤(6)中，所述处理药液包括浓度为300g/L的磷酸和浓度为5g/L的硅酸钠。
实施例4
一种铝合金的表面处理方法，包括如下步骤：
(1)采用清洗液对待处理铝合金工件表面进行清洗处理；
(2)将经过清洗处理的铝合金工件置于第一碱液中处理；
(3)将铝合金工件置于酸液中进行浸泡处理；
(4)将经过酸液浸泡处理的铝合金工件置于第二碱液中处理；
(5)将铝合金工件置于硝酸溶液中处理；
(6)将铝合金工件置于处理药液中并进行通电处理，得到经过表面处理的铝合金工件。
进一步的，所述步骤(1)中，将铝合金工件置于脱脂清洗液浸泡6min，脱脂清洗液中包括如下质量浓度的原料：磷酸钠65g/L、碳酸钠65g/L和焦磷酸钠65g/L,浸泡温度75℃，浸泡过程中使用超声波处理。
进一步的，所述步骤(2)中，将铝合金工件置于第一碱液中浸泡40s，浸泡温度为55℃，所述第一碱液为质量浓度45g/L的氢氧化钠溶液。
进一步的，所述步骤(3)中，将铝合金工件置于酸液中浸泡40s，浸泡温度为42℃。
进一步的，所述步骤(3)中，所述酸液包括如下浓度的原料：三氯化铁160g/L、盐酸90g/L和磷酸氢二钠1.5g/L，所述酸液中二价铁浓度控制为小于50g/L。
进一步的，所述步骤(4)中，将铝合金工件置于第二碱液中浸泡110s，浸泡温度为60℃，所述第二碱液为质量浓度75g/L的氢氧化钠溶液。
进一步的，所述步骤(5)中，将铝合金工件置于稀硝酸溶液中，常温浸泡90s。稀硝酸溶液的浓度体积比为8％。
进一步的，所述步骤(6)中，以处理药液为槽液，将铝合金工件置于处理药液中并进行通电处理，处理温度为20℃。
进一步的，所述步骤(6)中，铝合金工件置于电处理槽中的阳极，通电处理的电压为22V，反应过程保持处理药液一直循环。
进一步的，所述步骤(6)中，所述处理药液包括浓度为240g/L的磷酸和浓度为3g/L的硅酸钠。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于：本对比例中，所述步骤(3)中，所述酸液包括如下浓度的原料：三氯化铁180g/L和盐酸100g/L，所述酸液中二价铁浓度控制为小于50g/L。本对比例的其余内容与实施例1相同在，这里不再赘述。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于：本对比例中，所述步骤(6)中，以处理药液为槽液，将铝合金工件置于处理药液中并进行通电处理，处理温度为22℃。铝合金工件置于电处理槽中的阳极，通电处理的电压为20V，反应过程保持处理药液一直循环。所述处理药液为浓度为250g/L的磷酸溶液。
对经过实施例1和对比例1的步骤(3)处理后的铝合金进行电镜图扫描，铝合金工件经过实施例1的步骤(3)处理后的扫描电镜图如图1所示。铝合金工件经过对比例1的步骤(3)处理后的扫描电镜图如图2所示。通过图1-2可以看出，对比例1的铝合金工件依次经步骤(1)-(3)处理后，由于其腐蚀速率过快，粗糙度容易提高，但效果并不理想；表面锯齿密度小，且不均匀，在放大250倍后可看到铝合金表面锯齿深度15-60μm，锯齿稀疏，铝合金表面形貌如图2所示。实施例1的铝合金工件依次经步骤(1)-(3)处理后，可明显降低其反应速率，随着粗糙度的提升，表面锯齿形成比较密集，且锯齿也比较均匀；在放大250倍后可看到铝合金表面锯齿深度20-40μm，锯齿密集，铝合金表面形貌如图1所示。
对经过实施例1和对比例2的铝合金表面处理方法进行处理后的铝合金进行电镜图扫描，铝合金工件经过实施例1的铝合金表面处理方法处理后的扫描电镜图如图2所示。铝合金工件经过对比例2的铝合金表面处理方法处理后的扫描电镜图如图3所示。对比例2的铝合金工件步骤(6)的电解过程中，电流会急剧下降；铝合金工件依次经步骤(1)-(6)处理后最终形成的纳米孔，在十万倍的SEM中，形貌如图4所示，孔径约为20-40nm，且存在很多无效孔。对实施例1的铝合金工件步骤(6)的电解过程中，电流会较为匀速下降；铝合金工件依次经步骤(1)-(6)处理后最终形成的纳米孔，在十万倍SEM中，形貌如图3所示，纳米孔径在50-80nm，表面成孔率90％以上。
本发明的铝合金表面处理方法通过在铝合金表面进行增加表面粗糙度处理以及纳米孔增孔处理，可有效提高铝合金表面锯齿产生的均匀度以及有效纳米孔的比例；通过对铝合金表面粗糙度的处理以及对有效纳米孔的提升，热塑性树脂能更好地渗入到经过表面处理的铝合金微孔中。将经过本发明的铝合金表面处理方法处理后的铝合金工件的表面注塑树脂层，使得铝合金和树脂一体化注塑成型，铝合金和树脂结合紧密，成型后的铝合金树脂复合体防水性好，能满足IP68防水等级要求，可广泛应用于防水等级要求较高的产品中。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种铝合金的表面处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)采用清洗液对待处理铝合金工件表面进行清洗处理；
(2)将经过清洗处理的铝合金工件置于第一碱液中处理；
(3)将铝合金工件置于酸液中进行浸泡处理；
(4)将经过酸液浸泡处理的铝合金工件置于第二碱液中处理；
(5)将铝合金工件置于硝酸溶液中处理；
(6)将铝合金工件置于处理药液中并进行通电处理，得到经过表面处理的铝合金工件。
2.根据权利要求1所述的铝合金的表面处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中，将铝合金工件置于脱脂清洗液浸泡5-8min，脱脂清洗液中包括如下质量浓度的原料：磷酸钠60-70g/L、碳酸钠60-70g/L和焦磷酸钠60-70g/L,浸泡温度65-80℃，浸泡过程中使用超声波处理。
3.根据权利要求1所述的铝合金的表面处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中，将铝合金工件置于第一碱液中浸泡15-50s，浸泡温度为50-60℃，所述第一碱液为质量浓度40-60g/L的氢氧化钠溶液。
4.根据权利要求1所述的铝合金的表面处理方法，其特征在于：所述步骤(3)中，将铝合金工件置于酸液中浸泡20-50s，浸泡温度为35-45℃。
5.根据权利要求2所述的铝合金的表面处理方法的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，将铝合金工件置于第二碱液中浸泡90-140s，浸泡温度为50-60℃，所述第二碱液为质量浓度60-80g/L的氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求2所述的铝合金的表面处理方法的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中，将铝合金工件置于硝酸溶液中，常温浸泡60-100s。
7.根据权利要求1所述的铝合金的表面处理方法的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中，以处理药液为槽液，将铝合金工件置于处理药液中并进行通电处理，处理温度为17-25℃。
8.根据权利要求1所述的铝合金的表面处理方法的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中，将铝合金工件置于电处理槽中的阳极，通电处理的电压为17-23V。
9.根据权利要求1所述的铝合金的表面处理方法的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中，所述处理药液包括浓度为200-300g/L的磷酸和浓度为2-5g/L的硅酸钠。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103668386A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-03-26 | 广西理工职业技术学院 | 铝及铝合金表面处理方法 |
| CN105506703A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-04-20 | 广东长盈精密技术有限公司 | 金属塑胶复合体的制备方法 |
| CN106835231A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-06-13 | 当涂县宏宇金属炉料有限责任公司 | 一种铝合金表面处理方法 |
| CN107245747A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-10-13 | 肥西县通力机械有限公司 | 一种铝及铝合金工件的表面处理方法 |
| CN109112542A (zh) * | 2018-08-08 | 2019-01-01 | 广东长盈精密技术有限公司 | 砂化剂、铝合金表面处理方法及铝合金与塑料复合制品 |
| CN110079848A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-08-02 | 安徽华淮新材料有限公司 | 铝合金化学粗砂面处理方法 |
| CN111455428A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-07-28 | 重庆会通科技有限公司 | 一种铝合金微扩孔剂及铝合金材料的表面处理方法 |
-
2021
- 2021-12-13 CN CN202111518022.3A patent/CN114182319B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103668386A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-03-26 | 广西理工职业技术学院 | 铝及铝合金表面处理方法 |
| CN105506703A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-04-20 | 广东长盈精密技术有限公司 | 金属塑胶复合体的制备方法 |
| CN106835231A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-06-13 | 当涂县宏宇金属炉料有限责任公司 | 一种铝合金表面处理方法 |
| CN107245747A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-10-13 | 肥西县通力机械有限公司 | 一种铝及铝合金工件的表面处理方法 |
| CN109112542A (zh) * | 2018-08-08 | 2019-01-01 | 广东长盈精密技术有限公司 | 砂化剂、铝合金表面处理方法及铝合金与塑料复合制品 |
| CN110079848A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-08-02 | 安徽华淮新材料有限公司 | 铝合金化学粗砂面处理方法 |
| CN111455428A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-07-28 | 重庆会通科技有限公司 | 一种铝合金微扩孔剂及铝合金材料的表面处理方法 |
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