CN117512721A - 一种无机盐金属表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种无机盐金属表面处理方法，该方法包括：通过第一溶液在第一预设条件下对金属的待处理表面进行清洗处理；通过第二溶液在第二预设条件下对金属的待处理表面进行浸泡处理；将金属的待处理表面置于第三溶液中，以在第三预设条件下进行电解处理；第三溶液为无机盐电解液；通过第四溶液在第四预设条件下对金属的待处理表面进行漂洗处理。金属的待处理表面在进行了无机盐金属表面处理之后，在金属的待处理表面形成了均匀的硬化电解层，使金属的待处理表面的耐磨性、防腐蚀性能及表面美观度和光滑程度都有所提升。该处理方法使用无机盐电解液代替传统的酸性电解液，减少了对环境的污染，同时也避免了对设备的腐蚀损耗。
Description
技术领域
本公开涉及金属表面处理领域，具体的讲，涉及一种无机盐金属表面处理方法。
背景技术
目前，金属产品表面主要靠阳极氧化方法处理，阳极氧化采用硫酸电解氧化或硫酸铝电解氧化，这些方法的缺点是需要使用大量的酸性电解液和高温高压条件，这就对环境造成了严重的污染，也对设备造成较大损耗。
发明内容
为解决相关技术中存在的问题，本公开提供了一种无机盐金属表面处理方法，所述方法包括：
通过第一溶液在第一预设条件下对金属的待处理表面进行清洗处理；
通过第二溶液在第二预设条件下对所述金属的待处理表面进行浸泡处理；
将所述金属的待处理表面置于第三溶液中，以在第三预设条件下进行电解处理；所述第三溶液为无机盐电解液；
通过第四溶液在第四预设条件下对所述金属的待处理表面进行漂洗处理。
在一些示例性的实施例中，所述第一溶液包括：
氯化钠45～55g/L，氨水18.5～21.5mL/L，余量的水。
在一些示例性的实施例中，所述第一预设条件包括：
第一预设温度为40～50℃，第一预设时长为3～5min。
在一些示例性的实施例中，所述第二溶液包括：
氢氧化钠91～109g/L，碳酸钠47～55g/L，缓蚀剂2.8～3.2g/L，余量的蒸馏水。
在一些示例性的实施例中，所述第二预设条件包括：
第二预设温度为40～50℃，第二预设时长为7～10min。
在一些示例性的实施例中，所述第三溶液中包括：
亚硝酸钠1～5g/L；
磷酸二氢钾5～10g/L；
硫酸镍5～10g/L；
余量的蒸馏水。
在一些示例性的实施例中，所述第三预设条件包括：
第三预设温度为20～25℃；
电压为44～46V；
电流密度为18～22A/dm2；
第三预设时长为30～60min。
在一些示例性的实施例中，所述第四溶液包括：醋酸91～108mL/L，封闭剂1.9～2.2g/L，余量的蒸馏水。
在一些示例性的实施例中，所述第四预设条件包括：
第四预设温度为30～40℃，第四预设时长为8～10min。
在一些示例性的实施例中，所述金属包括铝合金。
本公开的有益效果包括但不限于：本公开所提供的无机盐金属表面处理方法中，先通过第一溶液在第一预设条件下对金属的待处理表面进行清洗，将金属待处理表面的油污、污垢和杂质清除；再通过第二溶液在第二预设条件下对金属的待处理表面进行浸泡处理，使金属的待处理表面变得均匀，去除不必要的杂质和氧化物；再以无机盐电解液作为第三溶液，将金属的待处理表面置于无机盐电解液中，在第三预设条件下进行电解处理，使金属的待处理表面形成均匀的硬化电解层，进而使金属待处理表面的耐磨性、防腐蚀性能及表面美观度都有所提升；最后通过第四溶液在第四预设条件下对金属的待处理表面进行漂洗处理，以去除金属待处理表面的水垢、油污杂质，避免产品金属待处理表面的氧化、腐蚀、水汽渗透，填补封堵金属待处理表面的缝隙、孔洞和裂缝，提升金属待处理表面的光滑程度。该处理方法使用无机盐电解液代替传统的酸性电解液，减少了对环境的污染，同时也避免了对设备的腐蚀损耗，具有广阔的应用前景。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
为了更清楚地说明本公开的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开一示例性实施例的无机盐金属表面处理方法示意图。
具体实施方式
下面将对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开的保护范围。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本公开的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显示地和隐式地理解是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
在相关技术中，金属产品表面主要靠阳极氧化方法处理，阳极氧化采用硫酸电解氧化或硫酸铝电解氧化，这些方法的缺点是需要使用大量的酸性电解液和高温高压条件，这就对环境造成了严重的污染，也对设备造成较大损耗。
基于此，本公开示例性实施例提供了一种无机盐金属表面处理方法，如图1所示，该方法包括：
S100：通过第一溶液在第一预设条件下对金属的待处理表面进行清洗处理。
首先，将金属的待处理表面进行电解处理之前，先通过第一溶液在第一预设条件下对金属的待处理表面进行清洗处理，以将金属的待处理表面的油脂污垢和杂质去除，增加金属的待处理表面的导电性，维持金属的待处理表面的离子平衡，并调节金属的待处理表面的酸碱度，中和金属的待处理表面的酸性。
需要说明的是，在本公开所提供的示例性的实施例中，金属的待处理表面可以是金属的所有表面，也可以是根据实际的生产和应用需要而选取的金属的部分表面或者表面的某个部位，例如，可以是金属零部件产品的所有表面，或金属零部件产品的部分表面或者表面的某个部位。
S200：通过第二溶液在第二预设条件下对金属的待处理表面进行浸泡处理。
对金属的待处理表面清洗处理后，将金属的待处理表面在第二溶液中和第二预设条件下进行浸泡处理，以对金属的待处理表面脱脂脱氧，去除金属的待处理表面的氧化物和杂质，使金属的待处理表面变得均匀，同时增强金属的待处理表面的碱性，提高金属的待处理表面的pH值，中和金属的待处理表面的酸性。
S300：将金属的待处理表面置于第三溶液中，以在第三预设条件下进行电解处理；第三溶液为无机盐电解液。
以无机盐电解液作为第三溶液，将金属的待处理表面置于无机盐电解液中，接通电源的阳极和阴极，在第三预设条件下，对金属的待处理表面进行电解处理，需要说明的是，在电解过程中，需对无机盐电解液不断搅拌，以保证无机盐电解液中的离子均匀分布，使金属的待处理表面形成均匀的硬化电解层，进而使金属待处理表面的耐磨性、防腐蚀性能及表面美观度都有所提升。此外，电接处理过程中使用无机盐电解液代替传统的酸性电解液，减少了对环境的污染，同时也避免了对设备的腐蚀损耗，具有广阔的应用前景。
S400：通过第四溶液在第四预设条件下对金属的待处理表面进行漂洗处理。
将金属的待处理表面电解处理之后，在金属的待处理表面上形成一层硬质的镍层，将待处理表面沉积了镍层的金属，通过第四溶液在第四预设条件下对其待处理表面进行漂洗处理，以去除金属的待处理表面的水垢、油污杂质，并填补封堵金属的待处理表面的缝隙、孔洞和裂缝，避免金属的待处理表面氧化、腐蚀和水汽渗透，且提升金属的待处理表面的光滑程度。
在本公开所提供的示例性的实施例中，通过第四溶液在第四预设条件下对金属的待处理表面进行漂洗处理之后，该处理方法还可以包括：将金属的待处理表面利用通过式喷淋机和水循环过滤装置在室温下通风无尘的环境下，以蒸馏水进行喷淋，以对金属的待处理表面做最后的清洁，喷淋结束后，将金属的待处理表面干燥，去除金属的待处理表面的水分。
本公开示例性实施例所提供的无机盐金属表面处理方法中，先通过第一溶液在第一预设条件下对金属的待处理表面进行清洗，将金属待处理表面的油污、污垢和杂质清除；再通过第二溶液在第二预设条件下对金属的待处理表面进行浸泡处理，使金属的待处理表面变得均匀，去除不必要的杂质和氧化物；再以无机盐电解液作为第三溶液，将金属的待处理表面置于无机盐电解液中，在第三预设条件下进行电解处理，使金属的待处理表面形成均匀的硬化电解层，进而使金属待处理表面的耐磨性、防腐蚀性能及表面美观度都有所提升；最后通过第四溶液在第四预设条件下对金属的待处理表面进行漂洗处理，以去除金属待处理表面的水垢、油污杂质，避免产品金属待处理表面的氧化、腐蚀、水汽渗透，填补封堵金属待处理表面的缝隙、孔洞和裂缝，提升金属待处理表面的光滑程度。此外，该处理方法使用无机盐电解液代替传统的酸性电解液，减少了对环境的污染，同时也避免了对设备的腐蚀损耗，具有广阔的应用前景。
在本公开所提供的示例性的实施例中，金属包括铝合金。
对铝合金产品进行表面处理，可使铝合金产品的待处理表面形成均匀的硬化电解层，进而使铝合金产品的待处理表面的耐磨性、防腐蚀性能及表面美观度都有所提升。此外，该硬化电解层由无机盐电解液代替传统的酸性电解液电解形成，减少了对环境的污染，同时也避免了对设备的腐蚀损耗，具有广阔的应用前景。
在本公开所提供的示例性的实施例中，第一溶液包括：氯化钠45～55g/L，氨水18.5～21.5mL/L，余量的水。
通过包括氯化钠45～55g/L、氨水18.5～21.5mL/L和余量的水的第一溶液在第一预设条件下对金属的待处理表面进行清洗处理，可以将金属的待处理表面的油脂污垢和杂质去除，增加金属的待处理表面的导电性，维持金属的待处理表面的离子平衡，并调节金属的待处理表面的酸碱度，中和金属的待处理表面的酸性。
在本公开所提供的示例性的实施例中，第一预设条件包括：第一预设温度为40～50℃，第一预设时长为3～5min。
将第一溶液所在的温控对流水槽中的第一预设温度设置为40～50℃，例如设置为40℃，45℃或50℃，将金属的待处理表面在温控对流水槽中以第一溶液对流清洗3～5min的第一预设时长，在40～50℃的第一预设温度下，第一溶液作为热清洗液，更易将金属的待处理表面的油脂污垢和杂质去除，增加金属的待处理表面的导电性，维持金属的待处理表面的离子平衡，并调节金属的待处理表面的酸碱度，中和金属的待处理表面的酸性。
在本公开所提供的示例性的实施例中，第二溶液包括：氢氧化钠91～109g/L，碳酸钠47～55g/L，缓蚀剂2.8～3.2g/L，余量的蒸馏水。
对金属的待处理表面清洗处理后，将金属的待处理表面在包括氢氧化钠91～109g/L、碳酸钠47～55g/L、缓蚀剂2.8～3.2g/L和余量的蒸馏水的第二溶液中，在第二预设条件下进行浸泡处理，可以对金属的待处理表面脱脂脱氧，去除金属的待处理表面的氧化物和杂质，使金属的待处理表面变得均匀，同时增强金属的待处理表面的碱性，提高金属的待处理表面的pH值，中和金属的待处理表面的酸性。其中缓蚀剂包括硅酸盐、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐中的至少一种，缓蚀剂在较小的用量下即可防止或减缓金属的待处理表面腐蚀，因此将金属的待处理表面浸泡在包括缓蚀剂的第二溶液中，能防止或减缓金属的待处理表面的腐蚀。
在本公开所提供的示例性的实施例中，第二预设条件包括：第二预设温度为40～50℃，第二预设时长为7～10min。
将第二溶液所在的温控水槽中的第二预设温度设置为40～50℃，例如设置为40℃，45℃或50℃，将金属的待处理表面在第二溶液中浸泡7～10min的第二预设时长，在40～50℃的第二预设温度下，第二溶液作为热溶液，更易将金属的待处理表面浸泡后脱脂脱氧，去除金属的待处理表面的氧化物和杂质，使金属的待处理表面变得均匀，同时增强金属的待处理表面的耐腐蚀性和碱性，提高金属的待处理表面的pH值，中和金属的待处理表面的酸性。
在本公开所提供的示例性的实施例中，第三溶液中包括：亚硝酸钠1～5g/L；磷酸二氢钾5～10g/L；硫酸镍5～10g/L；余量的蒸馏水。
将金属的待处理表面置于包括亚硝酸钠1～5g/L、磷酸二氢钾5～10g/L、硫酸镍5～10g/L和余量的蒸馏水的第三溶液中进行电解，第三溶液中的酸碱度保持稳定，镍离子被还原而沉积于金属的待处理表面上，在金属的待处理表面上形成一层硬质的镍层，从而改善金属待处理表面的色泽，提升金属待处理表面的外观质量，同时增加金属待处理表面的硬度，进而使金属待处理表面的耐磨性和防腐蚀性能增强。此外，第三溶液中的溶质均为无机盐，相较于传统的酸性电解液，减少了对环境的污染，同时也避免了对设备的腐蚀损耗。
在本公开所提供的示例性的实施例中，第三预设条件包括：第三预设温度为20～25℃；电压为44～46V；电流密度为18～22A/dm2；第三预设时长为30～60min。
以无机盐电解液作为第三溶液，将金属的待处理表面置于无机盐电解液中，连接电源的阳极和阴极，设置电源的电压为44～46V，例如设置电源的电压为44V、45V或46V，电流密度为18～22A/dm2，例如电流密度为18A/dm2、20A/dm2或22A/dm2，将无机盐电解液所在的温控水槽中的第三预设温度设置为20～25℃，例如设置为20℃，23℃或25℃，将金属的待处理表面电解处理30～60min的第三预设时长后，无机盐电解液中的镍离子被还原而沉积于金属的待处理表面上，在金属的待处理表面上形成一层硬质的镍层，从而改善金属待处理表面的色泽，提升金属待处理表面的外观质量，同时增加金属待处理表面的硬度，进而使金属待处理表面的耐磨性和防腐蚀性能增强。需要说明的是，无机盐电解液所在的温控水槽中设置有槽液充气装置，该槽液充气装置能够不断向温控水槽的无机盐电解液中充气，使无机盐电解液在温控水槽中不断翻滚，从而促进无机盐电解液的有氧反应，加速金属的待处理表面的电解处理；此外，向温控水槽的无机盐电解液中充气，使无机盐电解液不断在温控水槽中翻滚，还能增加搅拌效果，使无机盐电解液中的溶质均匀分布在温控水槽中，避免无机盐电解液中的溶质分布不均出现死角；同时，向温控水槽的无机盐电解液中充气，使无机盐电解液不断在温控水槽中翻滚，可增加无机盐电解液与金属的待处理表面之间的浸润效果，使得无机盐电解液更好地渗透到金属的待处理表面的微观结构中，加速金属的待处理表面的电解处理。
在本公开所提供的示例性的实施例中，第四溶液包括：醋酸91～108mL/L，封闭剂1.9～2.2g/L，余量的蒸馏水。
将金属的待处理表面电解之后，在金属的待处理表面上形成一层硬质的镍层，将待处理表面沉积了镍层的金属，通过包括醋酸91～108mL/L，封闭剂1.9～2.2g/L和余量的蒸馏水的第四溶液，在第四预设条件下对金属的待处理表面进行漂洗处理，以去除金属的待处理表面的水垢、油污杂质，并填补封堵金属的待处理表面的缝隙、孔洞和裂缝，在金属的待处理表面形成封闭膜层，避免金属的待处理表面氧化、腐蚀和水汽渗透，且提升金属的待处理表面粗糙度。
在本公开所提供的示例性的实施例中，第四预设条件包括：第四预设温度为30～40℃，第四预设时长为8～10min。
将第四溶液所在的温控双水槽中的第四预设温度设置为30～40℃，例如设置为30℃，35℃或40℃，将金属的待处理表面在第四溶液中循环漂洗8～10min的第四预设时长，可以将金属的待处理表面的水垢、油污杂质去除，并填补封堵金属的待处理表面的缝隙、孔洞和裂缝，在金属的待处理表面形成封闭膜层，避免金属的待处理表面氧化、腐蚀和水汽渗透，且提升金属的待处理表面粗糙度。
本公开示例性实施例提供了一种用于金属的待处理表面电解的装置，其中包括电极、电源、电解槽，和电解槽中的无机盐电解液。电解槽内放置金属产品，并通过电极连接电源，电解槽中的无机盐电解液即本公开示例性实施例所提供的第三溶液，电解过程中，无机盐电解液流经电解槽，使金属的待处理表面电解后硬化。该装置采用了无机盐电解液，不仅环保节能，而且可以在金属的待处理表面形成均匀的硬化层，提高金属的待处理表面的质量和性能，具有广阔的应用前景。
下面给出一个本公开示例性实施例所提供的无机盐金属表面处理方法的具体示例。
将第一溶液所在的温控对流水槽中的第一预设温度设置为40～50℃，将金属的待处理表面在温控对流水槽中以第一溶液对流清洗3～5min的第一预设时长，其中，第一溶液包括氯化钠45～55g/L、氨水18.5～21.5mL/L和余量的水。
对金属的待处理表面清洗处理后，将第二溶液所在的温控水槽中的第二预设温度设置为40～50℃，将金属的待处理表面在第二溶液中浸泡7～10min的第二预设时长，其中，第二溶液包括氢氧化钠91～109g/L，碳酸钠47～55g/L，缓蚀剂2.8～3.2g/L，余量的蒸馏水。
对金属的待处理表面浸泡处理后，将金属的待处理表面置于第三溶液中，连接电源的阳极和阴极，设置电源的电压为44～46V，电流密度为18～22A/dm2，将第三溶液所在的温控水槽中的第三预设温度设置为20～25℃，将金属的待处理表面电解处理30～60min的第三预设时长，其中第三溶液中包括亚硝酸钠1～5g/L、磷酸二氢钾5～10g/L、硫酸镍5～10g/L和余量的蒸馏水。
对金属的待处理表面电解处理后，将第四溶液所在的温控双水槽中的第四预设温度设置为30～40℃，将金属的待处理表面在第四溶液中循环漂洗8～10min的第四预设时长，其中第四溶液中包括醋酸91～108mL/L，封闭剂1.9～2.2g/L和余量的蒸馏水。
对金属的待处理表面漂洗处理后，将金属的待处理表面利用通过式喷淋机和水循环过滤装置在室温下通风无尘的环境下，以蒸馏水进行喷淋，以对金属的待处理表面做最后的清洁，喷淋结束后，将金属的待处理表面干燥，去除金属的待处理表面的水分。
以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种无机盐金属表面处理方法，其特征在于，所述方法包括：
通过第一溶液在第一预设条件下对金属的待处理表面进行清洗处理；
通过第二溶液在第二预设条件下对所述金属的待处理表面进行浸泡处理；
将所述金属的待处理表面置于第三溶液中，以在第三预设条件下进行电解处理；所述第三溶液为无机盐电解液；
通过第四溶液在第四预设条件下对所述金属的待处理表面进行漂洗处理。
2.根据权利要求1所述的无机盐金属表面处理方法，其特征在于，所述第一溶液包括：
氯化钠45～55g/L，氨水18.5～21.5mL/L，余量的水。
3.根据权利要求1所述的无机盐金属表面处理方法，其特征在于，所述第一预设条件包括：
第一预设温度为40～50℃，第一预设时长为3～5min。
4.根据权利要求1所述的无机盐金属表面处理方法，其特征在于，所述第二溶液包括：
氢氧化钠91～109g/L，碳酸钠47～55g/L，缓蚀剂2.8～3.2g/L，余量的蒸馏水。
5.根据权利要求1所述的无机盐金属表面处理方法，其特征在于，所述第二预设条件包括：
第二预设温度为40～50℃，第二预设时长为7～10min。
6.根据权利要求1所述的无机盐金属表面处理方法，其特征在于，所述第三溶液中包括：
亚硝酸钠1～5g/L；
磷酸二氢钾5～10g/L；
硫酸镍5～10g/L；
余量的蒸馏水。
7.根据权利要求1所述的无机盐金属表面处理方法，其特征在于，所述第三预设条件包括：
第三预设温度为20～25℃；
电压为44～46V；
电流密度为18～22A/dm2；
第三预设时长为30～60min。
8.根据权利要求1所述的无机盐金属表面处理方法，其特征在于，所述第四溶液包括：醋酸91～108mL/L，封闭剂1.9～2.2g/L，余量的蒸馏水。
9.根据权利要求1所述的无机盐金属表面处理方法，其特征在于，所述第四预设条件包括：
第四预设温度为30～40℃，第四预设时长为8～10min。
10.根据权利要求1所述的无机盐金属表面处理方法，其特征在于，所述金属包括铝合金。
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| CN202311524121.1A CN117512721A (zh) | 2023-11-14 | 2023-11-14 | 一种无机盐金属表面处理方法 |
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