專利名稱：一種鋁或鋁合金制品表面的復(fù)合氧化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋁或鋁合金制品的表面處理領(lǐng)域，涉及一種鋁或鋁合金制品表面的復(fù)合氧 化工藝。
背景技術(shù)：
強(qiáng)度高、密度低、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能優(yōu)良的鋁合金材料， 一直以來在軍用或工業(yè)電子設(shè)備 機(jī)箱制造領(lǐng)域中被廣泛使用。由于設(shè)備的使用環(huán)境要求設(shè)備的機(jī)箱有良好的散熱性能，電 磁兼容性能，抗振動沖擊性能和耐腐蝕性能?，F(xiàn)有技術(shù)中，對鋁合金軍用機(jī)箱的內(nèi)表面進(jìn) 行的導(dǎo)電氧化處理，外表面進(jìn)行的油漆涂覆處理，不能滿足部分航天設(shè)備，機(jī)載設(shè)備或艦 載設(shè)備的使用環(huán)境所要求的表面高硬度、耐腐蝕性能和散熱性能的要求。如果鋁合金機(jī)箱 采用高硬度、高熱輻射系數(shù)、良好的耐腐蝕性能的黑色硬質(zhì)陽極氧化處理的表面處理，由 于陽極氧化表面的絕緣特征，又不能使鋁合金機(jī)箱形成連續(xù)的導(dǎo)電腔體，而不能滿足環(huán)境 要求的電磁兼容性能。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決技術(shù)問題是提供一種鋁或鋁合金制品表面的復(fù)合氧化工藝，從而實(shí)現(xiàn)對 部分需要導(dǎo)電的表面形成導(dǎo)電氧化膜，而需要高熱輻射系數(shù)、高硬度、高耐腐蝕性的表面 形成陽極氧化膜。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是-一種鋁或鋁合金制品表面的復(fù)合氧化工藝，其特征在于，包括以下步驟 1)對鋁或鋁合金制品的全部表面先進(jìn)行導(dǎo)電氧化處理將鋁或鋁合金制品的全部表面用有機(jī)溶液除油后晾干，所述的有機(jī)溶液中磷酸鈉 Na3P04 12H20濃度為50 70 g/L、硅酸鈉Na2Si03濃度為25 35 g/L，十二烷基磺酸 鈉的濃度為8 12 g/L;再用含有氫氧化鈉20 35 g/L和碳酸鈉20 30 g/L的溶液在溫 度50 7(TC下浸泡，直至工件表面油污除凈后再沖洗干凈；接著用含有硝酸300 500 g/L 和鉻酐5 15 g/L的溶液在室溫下浸泡使黑膜退凈為止；然后在含有鉻酐3. 5 4. 0 g/L、重鉻酸鈉3. 0 3. 5 g/L和氟化鈉1 g/L的溶液中在溫度25 35'C下浸泡，再用40 50°C 的熱水沖洗，自然晾干，在溫度40 5(TC烘箱中老化，形成了導(dǎo)電氧化后的鋁或鋁合金制D叩S2) 對需要導(dǎo)電的表面進(jìn)行遮蔽保護(hù)將導(dǎo)電氧化后的鋁或鋁合金制品除油后晾干，在需要導(dǎo)電的制品表面上均勻刷涂或噴 涂經(jīng)活性稀釋劑稀釋后的遮蔽材料，所述的遮蔽材料為甲基丙烯酸羥乙脂和鄰苯二甲酸 酐，所述的活性稀釋劑為丙烯酸酯類單體；再將制品放入10(TC 15CTC的恒溫箱中烘烤， 使遮蔽材料完全固化；3) 對制品進(jìn)行陽極氧化處理將鋁或鋁合金制品清洗除油后晾干，在硫酸溶液中進(jìn)行氧化處理，控制溫度為18 24 'C，電壓為11 13V,，然后沖洗制品上的殘留酸堿溶液，制品上有部分被遮蔽材料保護(hù)的 表面，也有形成硬質(zhì)陽極氧化膜的表面；4) 褪除導(dǎo)電面的遮蔽材料用氯化碳?xì)浠衔镒鳛橥食齽﹣砣芙馔食诒尾牧?，直至制品?dǎo)電氧化面上無任何殘 留物質(zhì)，形成了復(fù)合氧化表面處理后的鋁或鋁合金制品。 所述步驟4)中的褪除劑為混合二甲苯或三氯乙烯。作為改進(jìn)，所述步驟3)和步驟4)之間還包括染色步驟將步驟3)獲得的制品放 入含有酸性毛元ATT20 30g/L和酸性湖藍(lán)2 3g/L的溶液中，在溫度50 7(TC和pH3 3.5或4.5 5.5條件下浸泡。本發(fā)明的有益效果有a) 本發(fā)明提供的工藝方法可以讓鋁合金制品的表面同時擁有導(dǎo)電氧化表面處理和陽 極氧化處理的所有優(yōu)良性能，并可以按照制品的設(shè)計意圖自由選擇處理表面，從 而實(shí)現(xiàn)在鋁合金制品的應(yīng)用領(lǐng)域所提出的對制品表面的導(dǎo)電性能、硬度、耐磨度、 耐腐蝕性、熱輻射系數(shù)的特殊要求。b) 本發(fā)明提供的工藝方法實(shí)施后的成品率高，使用者只需按照工藝流程、工藝參數(shù)、 藥劑配方來處理，成品率可達(dá)99.6%。c) 本發(fā)明提供的工藝方法實(shí)施成本低，過程簡單易控，所需成本僅占制品生產(chǎn)全部 成本小于1%。


圖1以某鋁合金制品為例的制品外型圖 圖2完成了第一步工藝流程的制品示意圖 圖3完成了第二步工藝流程的制品示意圖 圖4完成了第三部工藝流程的制品示意圖 圖5鋁合金制品的最終狀態(tài)示意圖 標(biāo)號說明1、 表面處理前的鋁合金制品；2、 導(dǎo)電氧化后的鋁合金制品；3、 被遮蔽材料保護(hù)的部分表面；4、 有陽極氧化膜的鋁合金表面；5、 遮蔽材料褪除后的鋁合金表面6、 表面處理后的鋁合金制品。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例1:以下某鋁合金制品為例，結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明如圖1所示，將鋁合金制品1用有機(jī)溶液(磷酸鈉Na3P04 12H20 50 70 g/L，硅 酸鈉Na2Si03 25 35 g/L，十二垸基磺酸鈉8 12 g/L)除油后晾干。再用溶液(氫 氧化鈉20 35 g/L，碳酸鈉20 30 g/L)在溫度50 70'C下，浸泡0. 5 2分鐘，直至 工件表面油污除凈后沖洗干凈。接著用溶液(硝酸300 500 g/L，鉻酐5 15 g/L)在室 溫下浸泡使黑膜退凈為止，然后在溶液(鉻酐3.5 4.0 g/L，重鉻酸鈉3.0 3.5 g/L， 氟化鈉1 g/L)，溫度25 35。C下，浸泡3 8min后用40 5(TC的熱水沖洗0. 5 lmin， 自然晾干，最后在溫度40 50'C烘箱中老化10 15min，形成了如圖2的導(dǎo)電氧化后的鋁 合金制品2。將導(dǎo)電氧化后的鋁合金制品2除油后晾干，在需要導(dǎo)電的制品表面上均勻刷涂或噴涂 稀釋后的遮蔽材料(甲基丙烯酸羥乙脂和鄰苯二甲酸酐)，活性稀釋劑(丙烯酸酯類單體， 如垸氧基丙烯酸酯、碳酸單丙烯酸酯等)和遮蔽材料的比例根據(jù)所需的流動性、固化時間、 固化溫度確定。再將制品放入100'C 150。C的恒溫箱中烘烤30min 60min，使遮蔽材料 完全固化，形成如圖3的鋁合金制品。接著將如圖3的鋁合金制品清洗除油后晾干，在硫酸溶液中，溫度2(TC，電壓12V， 處理60min后沖洗制品上的殘留酸堿溶液，然后放入溶液(酸性毛元ATT20 30g/L，酸 性湖藍(lán)2 3g/L)，溫度50 70'C， pH3 3.5(或4.5 5. 5)，浸泡時間10 15min，完,成 染色。如制品無顏色要求，不需染色。形成了如圖4的鋁合金制品，制品上有部分被遮蔽 材料保護(hù)的表面3，也有形成硬質(zhì)陽極氧化膜的表面。最后，用褪除劑(氯化碳?xì)浠衔铮?如混合二甲苯，三氯乙烯等)溶解褪除遮蔽材料，直至制品導(dǎo)電氧化面上無任何殘留物質(zhì)。 最終形成了如圖5的復(fù)合氧化表面處理后的鋁合金制品。
權(quán)利要求
1、一種鋁或鋁合金制品表面的復(fù)合氧化工藝，其特征在于，包括以下步驟1)對鋁或鋁合金制品的全部表面先進(jìn)行導(dǎo)電氧化處理將鋁或鋁合金制品的全部表面用有機(jī)溶液除油后晾干，所述的有機(jī)溶液中磷酸鈉Na3PO4·12H2O濃度為50～70g/L、硅酸鈉Na2SiO3濃度為25～35g/L，十二烷基磺酸鈉的濃度為8～12g/L；再用含有氫氧化鈉20～35g/L和碳酸鈉20～30g/L的溶液在溫度50～70℃下浸泡，直至工件表面油污除凈后再沖洗干凈；接著用含有硝酸300～500g/L和鉻酐5～15g/L的溶液在室溫下浸泡使黑膜退凈為止；然后在含有鉻酐3.5～4.0g/L、重鉻酸鈉3.0～3.5g/L和氟化鈉1g/L的溶液中在溫度25～35℃下浸泡，再用40～50℃的熱水沖洗，自然晾干，在溫度40～50℃烘箱中老化，形成了導(dǎo)電氧化后的鋁或鋁合金制品；2)對需要導(dǎo)電的表面進(jìn)行遮蔽保護(hù)將導(dǎo)電氧化后的鋁或鋁合金制品除油后晾干，在需要導(dǎo)電的制品表面上均勻刷涂或噴涂經(jīng)活性稀釋劑稀釋后的遮蔽材料，所述的遮蔽材料為甲基丙烯酸羥乙脂和鄰苯二甲酸酐，所述的活性稀釋劑為丙烯酸酯類單體；再將制品放入100℃～150℃的恒溫箱中烘烤，使遮蔽材料完全固化；3)對制品進(jìn)行陽極氧化處理將鋁或鋁合金制品清洗除油后晾干，在硫酸溶液中進(jìn)行氧化處理，控制溫度為18～24℃，電壓為11～13V，，然后沖洗制品上的殘留酸堿溶液，制品上有部分被遮蔽材料保護(hù)的表面，也有形成硬質(zhì)陽極氧化膜的表面；4)褪除導(dǎo)電面的遮蔽材料用氯化碳?xì)浠衔镒鳛橥食齽﹣砣芙馔食诒尾牧?，直至制品?dǎo)電氧化面上無任何殘留物質(zhì)，形成了復(fù)合氧化表面處理后的鋁或鋁合金制品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁或鋁合金制品表面的復(fù)合氧化工藝，其特征在于，所述步驟4) 中的褪除劑為混合二甲苯或三氯乙烯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁或鋁合金制品表面的復(fù)合氧化工藝，其特征在于，所述步 驟3)和步驟4)之間還包括染色步驟將步驟3)獲得的制品放入含有酸性毛元ATT20 30g/L和酸性湖藍(lán)2 3g/L的溶液中，在溫度50 70。C和pH3 3. 5或4. 5 5. 5條件下浸 泡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁或鋁合金制品表面的復(fù)合氧化工藝，它包括對鋁或鋁合金制品的全部表面先進(jìn)行導(dǎo)電氧化處理，再對需要導(dǎo)電的表面進(jìn)行遮蔽保護(hù)，然后對制品進(jìn)行陽極氧化處理，最后退除導(dǎo)電面的遮蔽材料的整個工藝處理流程和藥劑配方。通過本發(fā)明的方法，使得鋁或鋁合金制品部分表面具有導(dǎo)電氧化表面的優(yōu)良的導(dǎo)電性能和抗腐蝕性能的特性，同時其余表面具有陽極氧化表面的高硬度、耐磨度、高輻射系數(shù)的特性。
文檔編號C25D11/04GK101403117SQ20081014353
公開日2009年4月8日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者夏顯忠, 孫文德, 黃志亮 申請人:長沙湘計海盾科技有限公司;長城信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司