[发明专利]金属材料表面处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及铜、钢、不锈钢、铝、镁、铝合金、镁 合金材的表面处理方法。

背景技术

现有的金属表面处理方法有如下几种：

待处理的不锈钢制品经预处理，将不锈钢制品作为阳极，控制其恒电位值进行阳极极 化处理，电解质溶液用HNO↓[3]，或者将不锈钢制品作为阴极，控制其恒电位值进行 阴极极化处理，再作为阳极，控制其恒电位值进行阳极极化处理，并继续改变其恒电位值 进行钝化处理，电解质溶液也均用HNO↓[3]。该发明采用电化学方法，在硝酸介质中 对不锈钢进行处理，技术与本专利不同。该方法需使用电化学处理方法和设备，设备要求 高，控制难度大，处理时间长，对不同基材的适应性较差。

公开于1997年12月3日的申请号为96107907的中国专利申请提出了一种钢材、铁基 工件表面覆铝的方法，该方法属金属表面处理领域，其技术特征是将工件做除油、除锈净 化处理后，放入真空镀膜设备中，在其表面镀一层铝金属膜，并进一步使铝金属膜外表面 氧化，使铝金属膜的内表面与铁元素相互扩散、渗透，从而形成Al↓[2]O↓[3]、 Al、Fe↓[2]Al↓[5]、铝—铁扩散层、铁基材的覆层结构。本发明比传统热浸 镀铝可减少能耗、减少环境污染、提高钢材的抗腐蚀能力及耐高温性。该发明采用真空镀 膜方法，在钢铁表面覆盖金属铝，技术与本专利不同。该方法采用的真空镀膜工艺，设备 投资大，操作要求高。

公开于1998年7月15日的申请号为96119053的中国专利申请提出了一种在铜表面生 成黑色耸状氧化膜的方法，该发明涉及一种金属表面处理技术。将铜表面清洁、酸洗、过 硫酸碱性溶液氧化、清洗和干燥，得到黑色耸状氧化膜。所得氧化膜保护效果好，吸光吸 热性能优良。该专利采用过硫酸溶液氧化的方法，在铜表面形成氧化膜，技术与本专利不 同。该发明仅适用于金属铜表面，范围较窄。

具有铝合金表面光泽的金属表面处理方法：公开于1990年9月15日的申请号为 98105515的中国专利申请提出一种具有铝合金表面亮彩(光泽)的金属表面处理方法，是 于已加工成型的金属材料表面，施以阴极电镀锌膜层的处理，而该锌膜层的厚度在5至1 5μm间，再于锌膜层的表面均匀喷涂透明漆处理，并使该透明漆层的厚度在5～25μ m间，其中透明漆层的处理可以有色透明漆层替代，通过镀锌膜层处理的色泽，辅以(有 色)透明漆层的立体透光处理，使得金属材料表面呈现(各色)铝合金表面亮彩(光泽)。 该专利在金属型材表面电镀锌，然后再喷涂有机涂层，技术与本专利不同。

该方法需表面电镀锌和喷涂有机透明涂层两次处理，工艺复杂，设备多，操作要求高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种金属材料表面处理方法， 利用无机材料纳米颗粒的分散液，在金属表面覆盖一层分散液湿膜，经干燥及高温处理后 形成氧化物干膜，该层干膜具有防腐、装饰、保护、促进散热，防污等功能。本发明通过 如下技术方案实现。

一种金属材料表面处理方法，所述金属材料为铜、铝、铁或镁型材，该方法包括如下 步骤：

(1)将待处理金属浸入20％氢氧化钠溶液中，浸泡时间为1—5分钟；

(2)将步骤(1)处理过的金属材料浸入水中，浸泡时间为2～10分钟；

(3)将步骤(2)处理过的金属材料浸入10～20％的硫酸溶液中，浸泡时间为1—5分 钟；

(4)将步骤(3)处理过的金属材料浸入水中，浸泡时间为2～10分钟；

(5)用水清洗步骤(4)处理过的金属材料，再浸入质量浓度为10％～30％的所述金 属氧化物纳米颗粒分散液中，浸泡5～10分钟；

(6)将步骤(5)处理过的金属材料在80～200℃下烘干，100～1000℃下热处理5～ 50分钟，表面形成膜。

上述方法中，所述金属材料为铜型材，步骤(5)所述金属氧化物纳米颗粒为平均粒径 150纳米的氧化铜纳米颗粒，步骤(6)所述处理的温度为900℃，处理时间为10分钟。

上述方法中，所述金属材料为铁型材，步骤(5)所述金属的氧化物纳米颗粒为平均粒 径80纳米的氧化铁纳米颗粒，步骤(6)所述处理的温度为500℃，处理时间为30分钟。