鋁合金表面實現陽極氧化膜和磷鎳合金復合涂層的方法技術

本發明專利技術涉及鋁合金表面處理技術領域，具體為鋁合金表面實現陽極氧化膜和磷鎳合金復合涂層的方法，包括如下步驟：S1、將經過前處理的鋁合金置入硫酸濃度為50?200g/L，溫度為15?25℃，電流密度為1?2A/dm2的氧化液中氧化10?30min；S2、對氧化后的鋁合金水洗，并依次進行封孔、水洗、吸附、還原和脫附；S3、將脫附后鋁合金進行水洗，然后置于鎳含量為1?20g/L，次磷酸鈉含量為1?20g/L，溫度為80?100℃化學鍍鎳液中處理5?20min；S4、將鍍鎳處理后的鋁合金進行水洗，然后置于鈍化液中鈍化，鈍化后水洗并烘干得到成品。本發明專利技術實現了在陽極氧化膜上沉積磷鎳合金層的技術，相較傳統技術，產品具有更好的硬度/耐堿性能和導電性(接觸電阻)，以及具有更好的耐氣氛腐蝕能力。

【技術實現步驟摘要】
鋁合金表面實現陽極氧化膜和磷鎳合金復合涂層的方法
本專利技術涉及鋁合金表面處理
，具體為鋁合金表面實現陽極氧化膜和磷鎳合金復合涂層的方法。
技術介紹
鋁合金制品是我國第二大的有色金屬產業，而硫酸型陽極氧化因成本低廉，技術成熟，在鋁表面處理領域有著較為廣泛的應用。為了提高硫酸型多孔陽極氧化膜的防護性能，一般采用封孔或電泳涂裝技術。封孔技術是通過將多孔陽極氧化膜浸入到特定化學溶液中，利用陽極氧化膜的高吸附性和溶液本身的化學遷移，產生相應的化學反應，達到堵塞膜孔的效果。電泳涂裝技術是將陽極氧化后的鋁合金，置于高分子聚合物的分散液中，利用高電壓帶來的電遷移，將電泳漆覆蓋在氧化膜表面，通過烘烤固化的方式，實現其防護性能的提升。隨著社會的發展，人們對于鋁合金制品也提出了更高的要求，如更佳的耐蝕性，更好的耐堿性，導電性，硬度和較低的制作成本。為此，我們提出鋁合金表面實現陽極氧化膜和磷鎳合金復合涂層的方法。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供鋁合金表面實現陽極氧化膜和磷鎳合金復合涂層的方法，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：鋁合金表面實現陽極氧化膜和磷鎳合金復合涂層的方法，包括如下步驟：S1、將經過前處理的鋁合金置入硫酸濃度為50-200g/L，溫度為15-25℃，電流密度為1-2A/dm2的氧化液中氧化10-30min；S2、對氧化后的鋁合金水洗，并依次進行封孔、水洗、吸附、還原和脫附；S3、將脫附后鋁合金進行水洗，然后置于鎳含量為1-20g/L，次磷酸鈉含量為1-20g/L，溫度為80-100℃化學鍍鎳液中處理5-20min；S4、將鍍鎳處理后的鋁合金進行水洗，然后置于鈍化液中鈍化，鈍化后水洗并烘干得到成品。優選的，所述步驟S1中前處理工序依次包括：除油，水洗，堿蝕或酸蝕，水洗，除灰，水洗。優選的，所述步驟S2中封孔是將鋁合金置入鎳含量為1-5g/L，氟含量為200-1000mg/L，溫度為25-35℃的封孔液中處理3-15min。優選的，所述步驟S2中的吸附是將鋁合金置入由硫酸鈀、硫酸和脂肪醇聚氧乙烯醚構成的吸附液中處理30s-3min，其中硫酸鈀濃度為0.01-1g/L，硫酸濃度為0.1-10g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚濃度為0.1-2mg/L，吸附溫度為20-30℃。優選的，所述步驟S2中還原是將鋁合金置入次磷酸鈉濃度為1-20g/L的還原液中處理1-5min，還原溫度為20-30℃。優選的，所述步驟S2中脫附是將鋁合金置入硫酸濃度為1-20g/L的脫附液中處理30s-5min，脫附溫度為20-30℃。優選的，所述步驟S4中的鈍化液采用三價鉻含量為1-5g/L的磷鎳層鈍化液，鈍化溫度為30-40℃，鈍化時間為1-5min。優選的，所述步驟S4中的烘干采用空氣干燥法，干燥溫度為80-100℃，干燥時間為1-3小時。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：實現了在陽極氧化膜上沉積磷鎳合金層的技術，從而將陽極氧化和化學鍍鎳這兩個成熟的處理方式結合在一起，在鋁合金表面形成陽極氧化膜-磷鎳合金復合涂層；相較傳統氧化封孔，產品具有更好的硬度/耐堿性能和導電性(接觸電阻)；相較鋁合金直接化學鍍鎳，產品具有更好的耐氣氛腐蝕能力。通過與現有陽極氧化生產線相契合，具備一定的生產實用性。附圖說明圖1為本專利技術工藝流程圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。請參閱圖1，本專利技術提供一種技術方案：鋁合金表面實現陽極氧化膜和磷鎳合金復合涂層的方法，包括如下步驟：S1、將經過除油，水洗，堿蝕或酸蝕，水洗，除灰，水洗的鋁合金置入硫酸濃度為50-200g/L，溫度為15-25℃，電流密度為1-2A/dm2的氧化液中氧化10-30min；S2、對氧化后的鋁合金水洗，將鋁合金置入鎳含量為1-5g/L，氟含量為200-1000mg/L，溫度為25-35℃的封孔液中處理3-15min，封孔后進行水洗；在硫酸溶液中，通過電場方式，鋁合金失去電子，和硫酸中的氧原子結合，生成相對惰性的Al2O3。但因成膜-溶解過程的存在，氧化膜生長過程中同時也伴隨有序孔洞的生長，通過冷封孔，將部分Al2O3轉化為AlF3，Ni(OH)2和AlOOH，阻塞氧化膜孔，降低打底層的化學反應活性。將鋁合金置入由硫酸鈀、硫酸和脂肪醇聚氧乙烯醚構成的吸附液中處理30s-3min，其中硫酸鈀濃度為0.01-1g/L，硫酸濃度為0.1-10g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚濃度為0.1-2mg/L，吸附溫度為20-30℃；將鋁合金置入硫酸濃度為1-20g/L的脫附液中處理30s-5min，脫附溫度為20-30℃；鋁和氧化鋁表面均存在惰性物質，不能直接催化次磷酸鈉，鋁的化學鍍鎳主要靠置換鋅層實現，氧化鋁表面不能直接置換鋅層，否則會對氧化膜產生嚴重破壞。S3、將脫附后鋁合金進行水洗，然后置于鎳含量為1-20g/L，次磷酸鈉含量為1-20g/L，溫度為80-100℃化學鍍鎳液中處理5-20min；將鋁合金置入次磷酸鈉濃度為1-20g/L的還原液中處理1-5min，還原溫度為20-30℃。次磷酸鈉NaH2PO2會在催化金屬的情況下脫氫，釋放出強還原性的基態氫原子，基態氫原子吸附于產品表面時，會將溶液中的鎳離子Ni2+還原為金屬鎳，而金屬鎳又進一步催化次磷酸鈉釋放氫原子，氫原子又還原鎳離子，在鎳的沉積過程中，磷同時也會參與進來，從而實現鎳磷合金層的沉積。采用含三價鉻的鈍化液是為了降低磷鎳合金的化學活性。S4、將鍍鎳處理后的鋁合金進行水洗，然后置于鈍化液中鈍化，鈍化液采用三價鉻含量為1-5g/L的磷鎳層鈍化液，鈍化溫度為30-40℃，鈍化時間為1-5min；鈍化后水洗并烘干得到成品；烘干采用空氣干燥法，干燥溫度為80-100℃，干燥時間為1-3小時。本專利技術中使用到的封孔液、化學鍍鎳液和鈍化液均為市售產品，其中封孔液采用PhoenixSeal183冷封孔液，化學鍍鎳液采用PhoenixNickel660堿性低磷化學鍍鎳液，鈍化液采用SlotopasZnt70三價鉻本色鈍化液。鋁合金表面化學鍍鎳，因化學鍍鎳層具有優秀的耐磨，良好的導電性和涂層均勻性，在電子元器件和機械零部件上也有一定的應用，傳統的鋁合金表面化學鍍鎳，其一般采用除油-浸鋅-退鋅-化學鍍鎳-鈍化-封閉的工序。傳統的陽極氧化領域中的后處理技術封孔/電泳涂裝，具有良好的防護性，但不能實現氧化膜的導電性，高耐摩性。而傳統的鋁合金化學鍍鎳工藝，其耐蝕性能相較陽極氧化仍存在明顯不足。本專利技術利用氧化膜的高吸附性，將溶液中的鈀離子Pd2+吸附于氧化膜表面或孔內，再通過次磷酸鈉將鈀本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.鋁合金表面實現陽極氧化膜和磷鎳合金復合涂層的方法，其特征在于：包括如下步驟：/nS1、將經過前處理的鋁合金置入硫酸濃度為50-200g/L，溫度為15-25℃，電流密度為1-2A/dm2的氧化液中氧化10-30min；/nS2、對氧化后的鋁合金水洗，并依次進行封孔、水洗、吸附、還原和脫附；/nS3、將脫附后鋁合金進行水洗，然后置于鎳含量為1-20g/L，次磷酸鈉含量為1-20g/L，溫度為80-100℃化學鍍鎳液中處理5-20min；/nS4、將鍍鎳處理后的鋁合金進行水洗，然后置于鈍化液中鈍化，鈍化后水洗并烘干得到成品。/n

【技術特征摘要】
1.鋁合金表面實現陽極氧化膜和磷鎳合金復合涂層的方法，其特征在于：包括如下步驟：
S1、將經過前處理的鋁合金置入硫酸濃度為50-200g/L，溫度為15-25℃，電流密度為1-2A/dm2的氧化液中氧化10-30min；
S2、對氧化后的鋁合金水洗，并依次進行封孔、水洗、吸附、還原和脫附；
S3、將脫附后鋁合金進行水洗，然后置于鎳含量為1-20g/L，次磷酸鈉含量為1-20g/L，溫度為80-100℃化學鍍鎳液中處理5-20min；
S4、將鍍鎳處理后的鋁合金進行水洗，然后置于鈍化液中鈍化，鈍化后水洗并烘干得到成品。


2.根據權利要求1所述的鋁合金表面實現陽極氧化膜和磷鎳合金復合涂層的方法，其特征在于：所述步驟S1中前處理工序依次包括：除油，水洗，堿蝕或酸蝕，水洗，除灰，水洗。


3.根據權利要求1所述的鋁合金表面實現陽極氧化膜和磷鎳合金復合涂層的方法，其特征在于：所述步驟S2中封孔是將鋁合金置入鎳含量為1-5g/L，氟含量為200-1000mg/L，溫度為25-35℃的封孔液中處理3-15min。


4.根據權利要求1所述的鋁合金表面實現陽極氧化膜和磷鎳合金復合涂層的方法，其特征在于：所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：勞浩鵬，陸烽烽，吳鋼，王婷，
申請(專利權)人：武漢風帆電化科技股份有限公司，武漢菲尼克化學有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42