陽極氧化鋁的封閉方法
2023-05-22 06:45:56 4
專利名稱:陽極氧化鋁的封閉方法
本發明屬於金屬材料的表面處理技術。一種封閉處理普通陽極氧化和硬質陽極氧化或其它類似的陽極氧化鋁和鋁合金(以下簡稱鋁)的方法。
對普通陽極氧化鋁通常採用開水封閉、水蒸汽封閉和鹼金屬的重鉻酸鹽溶液封閉。經這些封閉方法封閉處理後，雖然提高了陽極氧化鋁的耐蝕性能，但仍經受不住海水及含氯離子介質的強烈侵蝕，極易使陽極氧化鋁的膜層產生破裂，出現局部腐蝕現象。
日本專利J56062-991、J56062-992、J56062-993分別報導了三種陽極氧化鋁的封閉方法。第一種封閉方法是用金屬鹽或鹼性化合物溶液封閉，然後再在熱水中封閉。第二種方法是用金屬鹽或鹼性化合物溶液封閉，再在熱水中封閉，然後再採用熱固性樹脂電泳塗履，再在加熱爐中加熱固化。第三種方法是鹼性金屬或銨的硼酸鹽或偏硼酸鹽溶液封閉。這三種方法封閉的陽極氧化鋁雖然通過鹽霧試驗考核了耐蝕性能，但鹽霧試驗結果一般只是說明耐大氣腐蝕情況的。因為在海水或含氯離子介質中，封閉膜層除了受到氯離子的侵蝕外，還要受到海水或含氯離子溶液的流動等因素的影響，因此膜層中的封閉物質必須具有長期在流動的海水或含氯離子介質中難溶的特性。
對於硬質陽極氧化鋁，由於氧化膜層本身的特性，主要用來解決鋁表面的耐磨、耐熱、絕緣等問題。一般認為，鋁的硬質陽極氧化膜層封閉不夠充分，雖然在大氣中有較高的抗蝕性能，但在海水及含氯離子介質中，很難經受住海水及含氯離子介質諸因素的強烈侵蝕。
由於鋁本身的特性和海水及含氯離子介質諸因素的強烈作用，使鋁的表面產生局部破裂，出現嚴重腐蝕現象。從而，使鋁在海洋環境和含氯介質中的應用受到了較大的限制。而解決鋁在海水及含氯離子介質中的腐蝕問題，又是一個較難的課題。
本發明是針對鋁在海水及含氯離子介質中易出現局部腐蝕現象而提出來的一種封閉方法。經該方法封閉的普通陽極氧化鋁和硬質陽極氧化鋁或其它類似的陽極氧化鋁具有極高的抗蝕性能，適合海水及含氯離子介質中應用，同樣也適合大氣環境中應用。
本發明考慮到陽極氧化膜層中的封閉物質必須在海水或含氯離子介質中具有長期難溶的特性，因此，所採取的措施是首先使鋁的普通陽極氧化和硬質陽極氧化或其它類似的陽極氧化膜層的孔隙中產生鹼性條件，即首先浸入鹼性水溶液中。用水(自來水或蒸餾水)衝洗後，再在金屬鹽溶液中封閉處理。
本發明所採用的鹼性溶液是氨水或是鹼金屬氫氧化物或碳酸鹽化合物或碳酸氫鹽化合物的水溶液，溶液濃度為1-100克/升，溶液溫度為5-70℃。所採用的金屬鹽溶液為鎳的硝酸鹽或醋酸鹽或硫酸鹽水溶液，溶液濃度為0.5-60克/升，溶液溫度為40-90℃。
上述的鹼金屬氫氧化物有氫氧化鈉或氫氧化鉀，鹼金屬碳酸鹽化合物有碳酸鈉或碳酸鉀，鹼金屬碳酸氫鹽化合物有碳酸氫鈉或碳酸氫鉀。
如上所述，本發明可以封閉處理普通陽極氧化鋁，也可以封閉處理硬質陽極氧化鋁以及其它類似的陽極氧化鋁。經該方法封閉的普通陽極氧化鋁和硬質陽極氧化鋁具有優異的耐蝕性能。通過現場海水全浸試驗證明，經該方法封閉的普通陽極氧化鋁的耐蝕性能是開水(蒸餾水)或重鉻酸鉀溶液封閉的耐蝕性能的5倍以上;經該封閉方法封閉的硬質陽極氧化鋁的耐蝕性能是開水(蒸餾水)或重鉻酸鉀溶液封閉的耐蝕性能的6倍以上。並且，這些封閉膜層雖然經過較長時間的現場海水浸泡，陽極氧化膜層仍光亮如初，未有局部腐蝕現象。
本發明的封閉方法成本低、所用設備簡單、操作容易、不會造成環境汙染，與傳統的封閉方法相比節約能源。
本發明封閉的陽極氧化鋁的表面與封閉前相比沒有顏色變化。
實施例1把經過預處理的鋁(LY12M)作為陽極，在20%(重量比)的硫酸水溶液中陽極氧化1小時，陽極電流密度1.5安/分米2，電解液溫度15-20℃。陽極氧化件用自來水衝洗後進行下列封閉處理。
首先在用蒸餾水配製的5%(重量比)碳酸鈉溶液中浸漬，溶液溫度為常溫;接著用自來水或蒸餾水衝洗，再在醋酸鎳溶液中封閉。醋酸鎳也用蒸餾水配製，溶液濃度為20克/升，溶液溫度為80℃，封閉時間為10分鐘。
封閉完成後用自來水衝洗，用熱風吹乾。
實施例2把經過預處理的鋁(LD2CS)作為陽極，在24-28%(重量比)的硫酸水溶液中陽極氧化1小時，陽極電流密度0.5-3安/分米2，電解液溫度2-3℃，氧化時用空氣壓縮機鼓泡攪拌電解液。此氧化件為硬質陽極氧化件。把該陽極氧化件用自來水浸泡和衝洗後進行封閉處理。
封閉溶液的配方和操作過程同實施例1。在鹼性溶液中浸漬、水洗，再在50克/升醋酸鎳溶液中封閉、水洗，用空氣壓縮機鼓風吹乾。
權利要求
1.一種陽極氧化鋁和鋁合金(以下簡稱鋁)的封閉方法，其特徵在於把陽極氧化鋁先在鹼性水溶液中浸泡，接著再在金屬鹽溶液中進行封閉處理。
2.按照權利要求
1所述的封閉方法，其特徵在於所述的鹼性溶液是氨水或鹼金屬氫氧化物或碳酸鹽化合物或碳酸氫鹽化合物的水溶液，溶液濃度為1-100克/升，溶液溫度為5-70℃。
3.按照權利要求
1所述的封閉方法，其特徵在於所述的金屬鹽溶液是鎳的硝酸鹽或醋酸鹽或硫酸鹽水溶液，溶液濃度為0.5-60克/升，溶液溫度為40-90℃。
專利摘要
一種用於鋁和鋁合金(以下簡稱鋁)陽極氧化膜層的封閉方法。本發明首先對陽極氧化鋁浸漬氨水或鹼金屬氫氧化物或碳酸鹽化合物或碳酸氫鹽化合物的鹼性水溶液，接著，再在鎳的硝酸鹽或醋酸鹽或硫酸鹽水溶液中封閉。用該封閉方法封閉的陽極氧化鋁具有優異的耐蝕性能。經現場海水全浸試驗表明，使用本方法較傳統的封閉方法提高耐蝕性能5—6倍以上。本發明適於海水及含氯離子介質中應用，也適於大氣環境中應用。
文檔編號C25D11/24GK86104714SQ86104714
公開日1988年1月27日 申請日期1986年7月9日
發明者袁鍾才 申請人:國家海洋局海洋技術研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan