專利名稱：用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種陽極氧化方法。
背景技術(shù)：
對鋁及鋁合金表面進(jìn)行陽極氧化處理，以形成保護(hù)膜層，從而使其具 有較好的耐蝕性、絕緣性。隨著國際合作航空、非航空產(chǎn)品轉(zhuǎn)包生產(chǎn)的擴 大，傳統(tǒng)的對鋁及鋁合金表面進(jìn)行陽極氧化處理采用的鉻酸陽極化法在耐 蝕性、絕緣性、外觀上均無法滿足現(xiàn)在航空產(chǎn)品的需要，因而需要一種新 的方法，以提高其耐蝕性、絕緣性及外觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點而提供的一種膜層結(jié)晶細(xì)致、耐蝕性 強、絕緣性好、裝飾性好的用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法。
本發(fā)明的用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法，包括除油、熱水 洗、冷水洗、腐蝕、逆流漂洗、冷水洗、陽極氧化、逆流漂洗、封閉、干
燥，其特征在于陽極氧化工序為
a) 陽極氧化槽液的配制用純水配制槽液，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為pH為5.5~8.5、 電阻率> 100000Q/cm、氯化物《5mg/L、硅《lmg/L;在槽中按槽液總體積 70 ~ 75%加入純水，加熱約至40。C在攪拌狀態(tài)下加入55 ~ 60g/L的Cr03, 使其充分溶解；用沸騰的純水溶解1.5 ~ 1.8g/L的草酸，充分溶解后加入槽 中，補加純水至槽液總體積，槽液中&3+為0.5~0.7g/L。若C一+低于0.5g/L 時，加還原劑(:2:^04.21120或電解槽液進(jìn)行調(diào)整；
b) 陽才及化處理
陽極化零件入槽后在35秒內(nèi)通電進(jìn)行陽極化，陽極化溫度為36~38 。C,陽極化開始采用緩啟動升壓，3~5分鐘內(nèi)電壓從零緩升至正常電壓， 然后保持正常電壓恒定50~55分鐘后，電壓在30秒鐘緩慢下降至零，取 出零件。
上述的用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法，其中除油工序為 a)除油槽液配制用自來水配制槽液，在槽中按槽液總體積70~75% 加入自來水，加熱約至55。C在攪拌狀態(tài)下加入20 ~ 23g/L的Na3P04,使其 充分溶解；然后加入0.5 ~ 2g/L的Na2C03、 2.5 ~ 3g/L的三乙醇胺，待充分 溶解后再加入i ~ 3mL/L的C17H33COOH.N ( CH2CH2OH ) 3,并攪拌使其充 分溶解，補加自來水至槽液總體積，調(diào)整槽液pH值為9~9.5;若pH值高于9.5時，用硼酸進(jìn)行調(diào)整，若pH值低于9時，用硼砂進(jìn)行調(diào)整；
b)零件入槽后開啟超聲波進(jìn)行除油，調(diào)至所需電流3-5A,除油溫度 控制在55 65。C，保持15-25分鐘。
上述的用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法，其中腐蝕工序為 用純水配制槽液，7jc質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為pH為5.5 8.5、電阻率》100000D/cm、氯化 物《5mg/L、硅《lmg/L;在槽中按槽液總體積75%加入純水，然后緩慢加 入190 ~ 210g/L的硫酸，加入硫酸后用壓縮空氣輕微攪拌30分鐘后再加入 45 ~ 55g/L的Cr03，將槽液溫度升至42 ~ 47°C ，繼續(xù)攪拌至003充分溶解， 補加純水至槽液總體積；
上述的用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法，其中封閉工序為 用純水配制槽液，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為pH為5.5~8.5、電阻率》100000Q/cm、氯化 物《5mg/L、硅《lmg/L;在槽中按槽液總體積加入純水，加熱約至70。C在 攪拌狀態(tài)下加入30 ~ 50mg/L的重鉻酸鉀，使其充分溶解后繼續(xù)加溫至90 ~ 99°C,將槽液pH值調(diào)至5. 5~6. 5即可，封閉后的零件在90 ~ 95°C下經(jīng)清 洗后吹干。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，從以上技術(shù)方案可知，以發(fā)明人反復(fù)實驗證 明，采用鉻酸+草酸+三價鉻的組合的陽極化槽液及工藝條件，陽極化能得 到理想的氧化膜，膜層抗腐蝕性好(鹽霧試驗達(dá)350-500)。膜層絕緣性好 (擊穿電壓大于200V)。膜層結(jié)晶細(xì)致，厚度為2 5um范圍內(nèi)染色效果， 裝飾性好，適用于精密配合尺寸零件局部硬質(zhì)陽極化零件非硬質(zhì)陽極化面 的良好絕緣保護(hù)層。適應(yīng)尺寸精度高的零件。選擇弱堿性除油槽液加超聲 波除油，該除油工藝可防止零件產(chǎn)生過腐蝕，尤其對精密零件的除油，能 確保零件的公差尺寸不受影響，除油效果好，加超聲波可提高除油效率及
速度。選擇H2S04、Cr03型腐蝕槽液，能有效清理零件表面的氧化物，清潔 和活化零件表面，可使草鉻酸陽極化順利氧化成膜，外觀顏色一致，膜層 均勻。封閉槽液的成分能保證封閉效果好。
具體實施方式
實施例1:
用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法，包括如下步驟 (1)除油
a) 除油槽液配制用自來水配制槽液，在槽中加入350L自來水，加 熱約至55。C，在攪拌狀態(tài)下加入11.5kg的Na3P04,使其充分溶解；然后加 入0.25kg的Na2C03、 1.25kg的三乙醇胺，4寺充分溶解后再加入500rnL的 C17H33COOH.N(CH2CH2OH)3,并攪拌使其充分溶解，補加自來水至500L， 調(diào)整槽液pH值9.5，若pH值高于9.5時，用硼酸進(jìn)行調(diào)整，若pH值低于 9時，用硼砂進(jìn)行調(diào)整； -
b) 零件入槽后開啟超聲波進(jìn)行除油，調(diào)至所需電流3A,除油溫度控制在55 65。C,保持15-25分鐘；(2)熱水洗；(3 )冷水洗
(4 )腐蝕用純水配制槽液，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為pH為5.5~8.5、電阻率> 100000Q/cm、氯化物《5mg/L、硅《lmg/L;在槽中加入375L純水，然后緩慢加入105kg的硫酸，加入硫酸后用壓縮空氣輕微攪拌30分鐘后再加入27.5kg的Cr03,將槽液溫度升至42°C,繼續(xù)攪拌至Cr03充分溶解，補加純水至500L;
(5 )逆流漂洗；(6 )冷水洗(7)陽極氧化
a) 陽極氧化槽液的配制用純水配制槽液，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為pH為5.5~8.5、電阻率> 100000Q/cm、氯化物《5mg/L、硅《lmg/L;在槽中加入350L純水，加熱約至40。C在攪拌狀態(tài)下加入27.5kg的Cr03，使其充分溶解；用沸騰的純水溶解0.9kg的草酸，充分溶解后加入槽中，加純水至500L,槽液中03+為0.5 ~ 0.7g/L,若Ci"3+低于0.5g/L時，加還原劑C2H204.2H20或電解槽液進(jìn)行調(diào)整；
b) 陽極化處理
陽極化零件入槽后在35秒內(nèi)通電進(jìn)行陽極化，陽極化溫度為36~38。C,陽極化開始釆用緩啟動升壓，3~5分鐘內(nèi)電壓從零緩升至正常電壓，然后保持正常電壓恒定50- 55分鐘后，電壓在30秒鐘緩慢下降至零，取出零件。
(8 )逆流漂洗
(9) 封閉
用純水配制槽液，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為pH為5.5 8.5、電阻率> 100000Q/cm、氯化物《5mg/L、硅《lmg/L;在槽中加入500L純水，加熱約至70。C在攪拌狀態(tài)下加入15g的重鉻酸鉀，使其充分溶解后繼續(xù)加溫至90 - 99。C,將槽液pH值調(diào)至6,封閉后的零件在90~ 95。C下經(jīng)清洗后吹干。
(10) 干燥。
實施例2:
用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法，包括如下步驟(1)除油
a)除油槽液配制用自來水配制槽液，在槽中按槽液總體積375L加入自來水，加熱約至55。C在攪拌狀態(tài)下加入10kg的Na3P04, -使其充分溶解；然后加入0.25kg的Na2C03、 1.25kg的三乙醇胺，待充分溶解后再加入500mL的C17H33COOH.N (CH2CH2OH) 3，并攪拌使其充分溶解，補力口自來水至500L，調(diào)整槽液pH值為9;b)零件入槽后開啟超聲波進(jìn)行除油，調(diào)至所需電流5A,除油溫度控制在55~65°(3,保持15-25分鐘；(2)熱水洗；(3 )冷水洗
(4 )腐蝕用純水配制槽液，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為pH為5.5 8.5、電阻率> 100000Q/cm、氯化物《5mg/L、硅《lmg/L;在槽中加入375L純水，然后緩慢加入95kg的硫酸，加入硫酸后用壓縮空氣輕微攪拌30分鐘后再加入22.5kg的003,將槽液溫度升至42 47。C，繼續(xù)攪拌至Cr03充分溶解，補加純水至500L;
(5 )逆流漂洗；
(6 )冷水洗
(7)陽極氧化
a) 陽極氧化槽液的配制用純水配制槽液，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為pH為5.5 8.5、電阻率> 100000Q/cm、氯化物《5mg/L、硅《lmg/L;在槽中加人375L純水，加熱約至40。C在攪拌狀態(tài)下加入27.5kg的Cr03,使其充分溶解；用沸騰的純水溶解0.75kg的草酸，充分溶解后加入槽中，加純水至500L，槽液中03+為0.5 ~ 0.7g/L，若Cr3+低于0.5g/L時，加還原劑C2H204.2H20或電解槽液進(jìn)行調(diào)整；
b) 陽極化處理
陽極化零件入槽后在35秒內(nèi)通電進(jìn)行陽極化，陽極化溫度為36~38。C,陽極化開始采用緩啟動升壓，3~5分鐘內(nèi)電壓從零緩升至正常電壓，然后保持正常電壓恒定50~55分鐘后，電壓在30秒鐘緩慢下降至零，取出零件。
(8 )逆流漂洗
(9) 封閉
用純水配制槽液，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為pH為5.5~8.5、電阻率> 100000Q/cm、氯化物《5mg/L、硅《lmg/L;在槽中加入500L純水，加熱約至70。C在攪拌狀態(tài)下加入20g的重鉻酸鉀，使其充分溶解后繼續(xù)加溫至9(TC，將槽液pH值調(diào)至6,封閉后的零件在90 ~ 95。C下經(jīng)清洗后吹干。
(10) 干燥。
實施例3:
用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法，包括如下步驟(1)除油
a)除油槽液配制用自來水配制槽液，在槽中加入360L自來水，加熱約至55。C在攪拌狀態(tài)下加入llkg的Na3P04,使其充分溶解；然后加入lkg的Na2C03、 1.5kg的三乙醇胺，待充分溶解后再加入150mL的C17H33COOH.N( CH2CH2OH)3,并攪拌使其充分溶解，補加自來水至500L，調(diào)整槽液pH值9.5，若pH值高于9.5時，用硼酸進(jìn)行調(diào)整，若pH值低于 9時，用硼石少進(jìn)行調(diào)整；
b)零件入槽后開啟超聲波進(jìn)行除油，調(diào)至所需電流4A，除油溫度控 制在55 65。C，保持15-25分鐘；
(2)熱水洗；
(3 )冷水洗
(4 )腐蝕用純水配制槽液，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為pH為5.5~8.5、電阻率> 100000 Q/cm、氯化物《5mg/L、硅《lmg/L;在槽中加入375L純水，然后緩慢加 入105kg的硫酸，加入硫酸后用壓縮空氣輕微攪拌30分鐘后再加入22.5kg 的Cr03,將槽液溫度升至42 47。C,繼續(xù)攪拌至003充分溶解，補加純水 至500L;
(5 )逆流漂洗；
(6 )冷水洗
(7)陽極氧化
a) 陽極氧化槽液的配制用純水配制槽液，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為pH為5.5~8.5、 電阻率> 100000Q/cm、氯化物《5mg/L、硅《lmg/L;在槽中加入360L純 水，加熱約至4(TC在攪拌狀態(tài)下加入30kg的Cr03,使其充分溶解；用沸 騰的純水溶解0.9kg的草酸，充分溶解后加入槽中，加純水至500L，槽液 中Cr"為0.5 ~ 0.7g/L，，若03+低于0.5g/L時，加還原劑C2H204.2H20或電 解槽液進(jìn)行調(diào)整；
b) 陽^L化處理
陽極化零件入槽后在35秒內(nèi)通電進(jìn)行陽極化，陽極化溫度為36~38 °C，陽極化開始采用緩啟動升壓，3~5分鐘內(nèi)電壓從零緩升至正常電壓， 然后保持正常電壓恒定50- 55分鐘后，電壓在30秒鐘緩慢下降至零，取 出零件。
(8 )逆流漂洗
(9) 封閉
用純水配制槽液，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為pH為5.5~8.5、電阻率> 100000Q/cm、 氯化物《5mg/L、硅《lmg/L;在槽中加入500L純水，加熱約至70。C在攪拌 狀態(tài)下加入25g的重鉻酸鉀，使其充分溶解后繼續(xù)加溫至99°C,將槽液pH 值調(diào)至6,封閉后的零件在90 95。C下經(jīng)清洗后吹干。
(10) 干燥。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式 上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以 上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方 案的范圍內(nèi)。 '
權(quán)利要求
1、一種用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法，包括除油、熱水洗、冷水洗、腐蝕、逆流漂洗、冷水洗、陽極氧化、逆流漂洗、封閉、干燥，其特征在于陽極氧化工序為a)陽極氧化槽液的配制a)陽極氧化槽液的配制用純水配制槽液，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為pH為5.5～8.5、電阻率≥100000Ω/cm、氯化物≤5mg/L、硅≤1mg/L；在槽中按槽液總體積70～75％加入純水，加熱約至40℃在攪拌狀態(tài)下加入55～60g/L的CrO3，使其充分溶解用沸騰的純水溶解15～18g/L的草酸充分溶解后加入槽使其充分溶解；用沸騰的純水溶解1.5～1.8g/L的酸，充分解后加槽中，補加純水至槽液總體積，槽液中Cr3+為0.5～0.7g/L。b)陽極化處理陽極化零件入槽后在35秒內(nèi)通電進(jìn)行陽極化，陽極化溫度為36～38℃，陽極化開始采用緩啟動升壓，3～5分鐘內(nèi)電壓從零緩升至正常電壓，然后保持正常電壓恒定50～55分鐘后，電壓在30秒鐘緩慢下降至零，取出零件。
2、 如權(quán)利要求1所述的用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法，其 特征在于除油工序為a)除油槽液配制a)除油槽液配制用自來水配制槽液，在槽中按槽 液總體積70 ~ 75%加入自來水，加熱約至55。C在攪拌狀態(tài)下加入20 ~ 23g/L WNa3P04,使其充分溶解；然后加入0.5 2g/L的Na2CO3、 2.5 3g/L的三 乙醇胺，待充分溶解后再加入1 ~ 3mL/L的C17H33COOH.N ( CH2CH2OH) 3, 并攪拌使其充分溶解，補加自來水至槽液總體積，調(diào)整槽液pH值為9-9.5;b)零件入槽后開啟超聲波進(jìn)行除油，調(diào)至所需電流3 5A，除油溫 度控制在55 65。C,保持15-25分鐘。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法， 其特征在于腐蝕工序為用純水配制槽液，7jc質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為pH為5.5 8.5、電 阻率> 100000Q/cm、氯化物《5mg/L、硅< lmg/L;在槽中按槽液總體積75% 加入純水，然后緩慢加入190 210g/L的硫酸，加入硫酸后用壓縮空氣輕微 攪拌30分鐘后再加入45 ~ 55g/L的Cr03,將槽液溫度升至42 ~ 47°C ,繼 續(xù)攪拌至Cr03充分溶解，補加純水至槽液總體積。
4、 如權(quán)利要求3所述的用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法，其 特征在于封閉工序為用純水配制槽液，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為pH為5.5 8.5、電阻 率> 100000Q/cm、氯化物《5mg/L、硅《lmg/L;在槽中按槽液總體積加入 純水，加熱約至70。C在攪拌狀態(tài)下加入30~50mg/L的重鉻酸鉀，使其充 分溶解后繼續(xù)加溫至90~99°C,將槽液pH值調(diào)至5. 5~6.5即可，封閉后 的零件在90 95。C下經(jīng)清洗后吹干。
5、 如權(quán)利要求1所述的用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法，其 特征在于陽極氧化槽液若03+低于0.5g/L時，加還原劑C2H204.2H20或電解槽液進(jìn)行調(diào)整。
6、如權(quán)利要求2所述的用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法，其特征在于除油槽液若pH值高于9.5時，用硼酸進(jìn)行調(diào)整，若pH值低于9 時，用硼石少進(jìn)行調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于處理鋁及鋁合金的草鉻酸陽極化方法，包括除油、熱水洗、冷水洗、腐蝕、逆流漂洗、冷水洗、陽極氧化、逆流漂洗、封閉、干燥，其特征在于陽極氧化工序槽液配制、除油工序槽液配制、腐蝕工序槽液配制及封閉工序槽液配制。本發(fā)明處理的鋁及鋁合金具有膜層結(jié)晶細(xì)致、耐蝕性強、絕緣性好、裝飾性好的特點。
文檔編號C25D11/04GK101476144SQ200810069000
公開日2009年7月8日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者華 唐, 宏 李, 楊旭江, 賈亞洲 申請人:貴州紅林機械有限公司