[发明专利]一种铝合金金黄色导电氧化膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金导电氧化膜技术领域，尤其是一种铝合金金黄色导电氧化膜的制备方法。

背景技术

铝是比较活泼的金属，其标准电位为-1.706V，在大气环境中耐腐蚀。在航天工业生产中，是需要将铝材料添加一些微量金属元素提高铝材料的强化效果，增加铝材料的强度后，再将其作为原料使用；但是，随着铝材料的硬度增加，其耐腐蚀性能大大降低，进而导致铝材料的使用寿命较短，影响设备的性能，造成安全隐患。

目前，为了保证铝合金材料具有足够的强度下，又要有较高的抗腐蚀性能，则需要对铝合金材料进行氧化处理。

现有技术中对于铝合金的氧化处理分为化学氧化处理和电化学氧化处理；而对于航天工业中应用的铝合金材料，需要获得铝合金导电防护，也就是说使得处理后的膜层即要有导电性能，又要呈金黄色，并且色泽需要均匀一致。

但是，根据现有技术和铝合金氧化处理厂家采用的技术以及生产出来的产品来看，其均是通过对铝合金表面进行化学氧化处理后，使得膜层表面的色泽呈现为彩虹色的膜层；并且也有研究者通过对铝合金表面采用电化学氧化处理，再将其进行染色处理，但由于对处理工艺中原料选取以及参数的限定不准确，导致获得的铝合金产品的表面效果较差，尤其色泽较差，使得需要再铝合金材料表面处理成金黄色的导电膜层的难度较大。

除此之外，现有技术中的铝合金氧化、染色处理，其由于铝合金氧化处理过程中的处理不恰当，导致在铝合金表面形成的氧化膜的厚度较大，进而使得铝合金表面的电阻较大，使得趋近于绝缘状态，丧失了铝合金导电性能；不仅如此，现有技术中的氧化膜处理过程中，由于在铝合金保护层表面并没有形成均匀一致的致密多孔状态，导致在染色过程中，难以在表面形成均匀一致的色彩，进而导致在铝合金材料表面形成多条色彩带的色彩，降低了染色处理后的铝合金表面的美观。

基于此，本研究者结合长期的探索实践以及不断尝试，通过电化学氧化处理方式的采用，并对电化学氧化处理前、处理中、处理后的理化参数条件的限制，使得处理后的铝合金表面呈金黄色的导电膜，降低了对铝合金材料表面制备成金黄色的导电膜的难度，为铝合金材料表面导电防护提供了一种新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种铝合金金黄色导电氧化膜的制备方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

汽油去污，氢氧化钠溶液浸泡去脂，冲洗、硝酸溶液浸泡出光，冲洗、再进行阳极氧化，冲洗、染色，冲洗、吹干包装；

在进行处理过程中，是采用120#汽油作为清理剂，对铝合金表面的油污进行清除处理后；再将其在质量体积浓度为60～65g/l的氢氧化钠溶液中，控制氢氧化钠温度为60-70℃处理0.5-1min后，再采用流动的清水清洗干净；再将其置于硝酸溶液中浸泡0.5-1min后，采用流动的清水清洗干净；再将其作为阳极，并进行电解氧化处理，电解液为质量体积浓度为180-200g/l的硫酸溶液，电解液的温度为13-15℃，电解过程中的电流密度为(0.5～0.8)A/dm²，电压为13-15V，电解处理时间为4-6min；电解结束后，将其取出，采用流动的清水冲洗干净；再将其进行染色处理，染色液的温度为55-60℃，处理时间为1-2min，染色完成后，采用流动的清水冲洗干净，再将其采用压缩空气将表面吹干，包装，即可。压缩空气吹出来的速度为1.5-3.7m³/h。

上述采用的硝酸溶液是将硝酸与水按照质量比为1∶1混合而成的混合溶液。

上述的染色液是采用浓度为0.25～0.3g/l的茜素黄与浓度为0.1～0.15g/l的茜素红按照等质量混合后的混合溶液；所述的染色处理时将电解完成的阳极铝合金材料板放入染色液中浸泡处理。

在进行铝合金材料的电化学氧化处理过程中，实质上是铝合金表面的氧化膜的生成和溶解的过程，在通电瞬间，由于氧和铝具有很大的亲和力，在铝合金材料表面迅速形成三氧化二铝氧化膜；再结合采用的电解质溶液为硫酸溶液，硫酸溶液对金属铝和三氧化二铝氧化膜层均具有溶解的作用，进而在整个电化学氧化处理过程中，存在着以下化学反应：

2Al+3H₂SO₄→Al₂(SO₄)₃+3H₂↑