[发明专利]一种铝合金表面多重防护层的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金技术领域，具体涉及一种铝合金表面多重防护层的制备方法。

背景技术

铝及铝合金具有比强度高、导热和导电性好、反光性强、色泽美观、无磁性、耐腐蚀性好以及塑性和成型性好、无低温脆性等优点，是一种具有优良综合性能的有色金属材料。铝及铝合金被广泛应用于国民经济的各个部门，在产量和用途方面已成为仅次于钢铁的第二大金属材料。铝及铝合金表面氧化膜是铝合金耐受大气腐蚀和液体环境腐蚀的主要原因，一旦存在于含有较大量氯离子和氧等侵蚀性阴离子环境的腐蚀介质中，侵蚀性阴离子能够通过氧化膜达到铝及铝合金基体表面从而引起铝合金的的小孔腐蚀或者其他类型的腐蚀。随着铝合金材料应用的发展，其表面处理技术也迅速发展起来。表面处理可以改善铝及铝合金的载重能力和耐磨耐蚀性，一般包括铝阳极氧化、化学转化、有机涂料涂覆、电镀、电泳等处理工艺。在上述表面处理方法中，如阳极氧化法，利用电解液中将铝合金制品作为阳极、铝板作为阴极，通电后在铝合金制品表面生成氧化膜，该氧化膜厚度高、具有非常好的耐蚀性，且绝缘不导电、耐久性佳。又如阳极氧化法，在铝合金制品的表面采用无铬化的化学转化处理方法，利用锰酸盐、钼酸盐、稀土金属盐等在铝及铝合金表面形成连续稳定、结合牢固和具有保护性能的氧化膜层。还有一些新的方法，如激光熔覆法、溶胶凝胶法、等离子烧蚀法等。

铝合金材料由于具有轻质耐蚀的性质，常作为热量传导部件进行使用，如海水淡化过程中所使用的传热管，利用铝合金取代铜合金作为蒸发系统传热管可明显降低海水淡化设备造价和制水成本。在取代铜合金的过程中，铝合金传热管如何在长期与传热介质——水相接触过程中避免腐蚀的问题是最重要的课题之一。在海水淡化蒸发装置中，工况复杂，铝合金材料要经受住多种不同状态下的腐蚀情况，同时还要保证使用性能，目前国内外普遍使用的方法使在铝合金传热管表面涂覆有机高分子防护涂料，使其表面获得一定的防护，但是防护涂层在使用过程中往往需要一定的厚度才能达到防护的效果，而一旦表面涂覆的涂料厚度过高则会大大降低铝合金管的传热性能。面对上述问题，如何平衡铝合金抗蚀性能和铝合金热传导性能是研究中的重中之重。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种在铝合金表面制备多重防护层的方法，该方法利用铝合金的阳极氧化法与喷涂法相结合，使铝合金表面兼具强耐蚀能力和热传导性能的多重防护层。本发明中的制备方法利用对铝合金材料表面进行完全性的清洁、活化、阳极氧化、两次喷涂的工艺，在铝合金材料表面形成了牢固且热传导性能好的多重防护层。

本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：

本发明中提供的铝合金表面防护层的制备方法，包括如下步骤：

S01，预处理：将铝合金置于脱脂液中进行脱脂处理，所述脱脂液组分含量为碳酸钠15-25g/L、磷酸钠10-18 g/L、肥皂20-25 g/L、表面活性剂3-5g/L、余量为水，脱脂温度为35-40℃，浸泡铝合金3-5min，然后利用脱脂液循环冲洗3-5次，脱脂完毕后利用喷淋水清洗铝合金表面至无残留；

S02，活化消光：将预处理后的铝合金浸于活化消光液中进行处理，所述活化消光液组分含量为：氟化铵4-8 g/L、硫酸铵5-10 g/L、氯化钙13-15 g/L、葡萄糖酸钠0.1-0.5 g/L、氨基磺酸5-6 g/L、余量为水，活化消光液的处理温度为38-40℃，处理时长为1-3min，处理完毕后利用喷淋水清洗铝合金表面至无残留；

S03，阳极氧化：将清洗完毕后的铝合金立即置入阳极氧化液中进行阳极氧化，所述阳极氧化液的配方及工艺条件为：溶剂为水，硫酸195-200g/L，草酸6-8 g/L，甲酸2-3 g/L，白藜芦醇0.6-0.8mL/L，硼酸6-8mL/L，三乙醇胺2-3mL/L，电流密度为1.0-1.05A/dm³，温度为30-35℃，阳极氧化的时间为12-15min；

S04，底漆喷涂：采用高压静电气喷枪进行喷涂环氧富锌涂料，喷枪压力为0.95-1.0MPa，喷漆厚度为5-6μm；

S05，防腐涂料喷涂：采用高压静电气喷枪进行喷涂氟碳防腐涂料，喷枪压力为0.80-0.82MPa，喷漆厚度为5-8μm。