權(quán)利要求

1.一種鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法，其特征在于，包括：

對(duì)鋁合金進(jìn)行預(yù)處理，獲得預(yù)處理后的鋁合金;所述預(yù)處理包括電解拋光處理;

將所述預(yù)處理后的鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，得到陽(yáng)極氧化鋁合金;

制備用于封孔的納米乳液，所述納米乳液的組分包括液態(tài)硅酸鋰、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷、陰離子表面活性劑和水;

將所述陽(yáng)極氧化鋁合金依次浸入到癸二酸銨以及所述納米乳液中進(jìn)行封孔處理，得到鋁合金表面的光亮耐蝕膜層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法，其特征在于，所述預(yù)處理還包括脫脂處理以及中和處理中的一種或多種;

所述脫脂處理的溫度為55~65℃，所述脫脂處理的時(shí)間為20~40s;所述脫脂處理使用的脫脂液的組分包括碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉，所述碳酸鈉、所述磷酸鈉和所述氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:(0.6~0.9):(0.25~0.5);

所述中和處理的時(shí)間為常溫處理10~30s，所述中和處理使用的中和液的組分為硫酸150~200g/L;

所述電解拋光處理的溫度為75~90℃，所述電解拋光處理的電流密度為4~6A/dm2，所述電解拋光處理的處理時(shí)間為1~10min;

所述電解拋光處理使用的電解拋光液的組分包括磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油，所述磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油的質(zhì)量比為1:(0.15~0.35):(0.1~0.3):(0.5%~1.25%)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法，其特征在于，所述陽(yáng)極氧化處理使用的電解液的組分包括硫酸150~200 g/L、羥基乙酸10~50 g/L、三乙醇胺10~30 g/L;陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度為0~10℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法，其特征在于，所述陽(yáng)極氧化處理的工藝參數(shù)為：電流密度2~5 A/dm2、氧化時(shí)間10~15 min;陽(yáng)極氧化鋁合金的厚度為8~13 μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法，其特征在于，所述制備用于封孔的納米乳液，包括：

將所述液態(tài)硅酸鋰和水混合，進(jìn)行第一次磁力攪拌后得到硅酸鋰水解液;

將所述硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合，進(jìn)行第二次磁力攪拌后得到混合液;

向所述混合液中依次滴加長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷和陰離子表面活性劑，進(jìn)行第三次磁力攪拌后得到納米乳液。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法，其特征在于，所述液態(tài)硅酸鋰和水的體積比為1:(0.2~1.25);所述硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的體積比為1:(0.2~1);長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷占混合液總質(zhì)量的0.3%~5%，陰離子表面活性劑占混合液總質(zhì)量的0.1%~0.5%;所述長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷為十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷中的至少一種;所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法，其特征在于，所述癸二酸銨的濃度為10g/L，封孔溫度為90~100℃，封孔時(shí)間為10~30 min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法，其特征在于，將所述陽(yáng)極氧化鋁合金依次浸入到癸二酸銨以及所述納米乳液中進(jìn)行封孔處理，包括：

將所述陽(yáng)極氧化鋁合金浸入癸二酸銨進(jìn)行封孔處理，將封孔處理后的陽(yáng)極氧化鋁合金浸泡在納米乳液中，取出后進(jìn)行固化。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法，其特征在于，所述浸泡的時(shí)間為常溫浸泡20 min，所述固化的溫度為120℃，固化的時(shí)間為1 h。

10.一種鋁合金表面耐蝕膜層，其特征在于，所述鋁合金表面耐蝕膜層根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法制備得到。

說(shuō)明書

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本公開實(shí)施例涉及表面技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法及鋁合金表面耐蝕膜層。

背景技術(shù)

[0002]陽(yáng)極氧化是鋁合金電子產(chǎn)品常用的表面處理技術(shù)之一，陽(yáng)極氧化膜孔徑越大，厚度越薄，其表面透明度愈高，但這會(huì)降低陽(yáng)極氧化膜的防腐能力，無(wú)法阻隔汗液中的氯離子和乳酸等腐蝕性介質(zhì)。傳統(tǒng)的沸水、鎳鹽、鉻酸鹽等封孔工藝雖然能夠改善耐蝕性，但仍然無(wú)法完全封堵高透明度陽(yáng)極氧化膜表面的孔隙，難以滿足電子產(chǎn)品耐汗液腐蝕的防護(hù)需求。通過(guò)涂裝或電泳等技術(shù)在陽(yáng)極氧化膜表面制備透明的有機(jī)涂層雖然具有更好的耐蝕性，但高耐蝕性的實(shí)現(xiàn)需要較高的膜層厚度，還會(huì)導(dǎo)致表面金屬質(zhì)感喪失。因此，現(xiàn)有的陽(yáng)極氧化及其封孔工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)鋁合金表面光亮透明與耐腐蝕兼顧，嚴(yán)重影響鋁合金電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性和用戶體驗(yàn)。

[0003]相關(guān)技術(shù)中，通過(guò)多次復(fù)合封閉處理后的鋁合金表面光亮度顯著降低。通過(guò)陽(yáng)極氧化與熱處理向結(jié)合的方式，熱處理溫度在300℃以上，會(huì)影響鋁合金基體的性能。

發(fā)明內(nèi)容

[0004]本公開的目的在于提供一種鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法及鋁合金表面耐蝕膜層，進(jìn)而至少在一定程度上克服由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺陷而導(dǎo)致的鋁合金性能較差的問(wèn)題。

[0005]根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供一種鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法，包括：對(duì)鋁合金進(jìn)行預(yù)處理，獲得預(yù)處理后的鋁合金;預(yù)處理包括電解拋光處理;將預(yù)處理后的鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，得到陽(yáng)極氧化鋁合金;制備用于封孔的納米乳液，納米乳液的組分包括液態(tài)硅酸鋰、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷、陰離子表面活性劑和水;將陽(yáng)極氧化鋁合金依次浸入到癸二酸銨以及納米乳液中進(jìn)行封孔處理，得到鋁合金表面的光亮耐蝕膜層。

[0006]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，預(yù)處理還包括脫脂處理以及中和處理中的一種或多種;脫脂處理的溫度為55~65℃，脫脂處理的時(shí)間為20~40s;脫脂處理使用的脫脂液的組分包括碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉，碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:(0.6~0.9):(0.25~0.5);中和處理的時(shí)間為常溫處理10~30s，中和處理使用的中和液的組分為硫酸150~200g/L;電解拋光處理的溫度為75~90℃，電解拋光處理的電流密度為4~6A/dm2，電解拋光處理的處理時(shí)間為1~10min;電解拋光處理使用的電解拋光液的組分包括磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油，磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油的質(zhì)量比為1:(0.15~0.35):(0.1~0.3):(0.5%~1.25%)。

[0007]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，陽(yáng)極氧化處理使用的電解液的組分包括硫酸150~200 g/L、羥基乙酸10~50 g/L、三乙醇胺10~30 g/L;陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度為0~10℃。

[0008]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，陽(yáng)極氧化處理的工藝參數(shù)為：電流密度2~5 A/dm2、氧化時(shí)間10~15 min;陽(yáng)極氧化鋁合金的厚度為8~13 μm。

[0009]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，制備用于封孔的納米乳液，包括：將液態(tài)硅酸鋰和水混合，進(jìn)行第一次磁力攪拌后得到硅酸鋰水解液;將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合，進(jìn)行第二次磁力攪拌后得到混合液;向混合液中依次滴加長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷和陰離子表面活性劑，進(jìn)行第三次磁力攪拌后得到納米乳液。

[0010]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，液態(tài)硅酸鋰和水的體積比為1:(0.2~1.25);硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的體積比為1:(0.2~1);長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷占混合液總質(zhì)量的0.3%~5%，陰離子表面活性劑占混合液總質(zhì)量的0.1%~0.5%;長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷為十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷中的至少一種;陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的至少一種。

[0011]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，癸二酸銨的濃度為10 g/L，封孔溫度為90~100℃，封孔時(shí)間為10~30 min。

[0012]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，將陽(yáng)極氧化鋁合金依次浸入到癸二酸銨以及納米乳液中進(jìn)行封孔處理，包括：將陽(yáng)極氧化鋁合金浸入癸二酸銨進(jìn)行封孔處理，將封孔處理后的陽(yáng)極氧化鋁合金浸泡在納米乳液中，取出后進(jìn)行固化。

[0013]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，浸泡的時(shí)間為常溫浸泡20 min，固化的溫度為120℃，固化的時(shí)間為1 h。

[0014]根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供一種鋁合金表面耐蝕膜層，鋁合金表面耐蝕膜層根據(jù)上述任意一種鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法制備得到。

[0015]本公開實(shí)施例中提供的技術(shù)方案中，一方面，利用兩步封孔工藝，通過(guò)癸二酸銨與水合氧化鋁反應(yīng)生成鋁氧烷不溶物，相較傳統(tǒng)的沸水封孔能起到更好的封閉微孔作用，可顯著提升鋁合金電子產(chǎn)品耐汗液腐蝕的能力。同時(shí)，以液態(tài)硅酸鋰為水相，具有疏水性的長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷為油相，γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560和陰離子表面活性劑作為復(fù)合型表面活性劑，制備了水包油型納米乳液，該納米乳液具有良好的成膜封堵性和滲透性，利用硅酸鋰和有機(jī)硅烷間的水解縮聚反應(yīng)，封堵剩余孔隙并在氧化膜表面構(gòu)筑致密的透明疏水薄膜，從而顯著增強(qiáng)陽(yáng)極氧化膜的耐蝕性，提高了鋁合金基體的性能，提高了鋁合金產(chǎn)品的穩(wěn)定性和應(yīng)用范圍。另一方面，通過(guò)調(diào)控陽(yáng)極氧化工藝，在不降低鋁合金表面光亮度和透明度的前提下，使其表面生成的氧化膜孔隙更小、更均勻，提供了氧化膜的質(zhì)量，提高鋁合金的性能。

[0016]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說(shuō)明

[0017]此處的附圖被并入說(shuō)明書中并構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分，示出了符合本公開的實(shí)施例，并與說(shuō)明書一起用于解釋本公開的原理。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

[0018]圖1示意性示出本公開實(shí)施例中一種鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法的流程圖。

[0019]圖2示意性示出了實(shí)施例1中陽(yáng)極氧化鋁合金經(jīng)癸二酸銨和納米乳液封孔處理的表面形貌圖。

[0020]圖3示意性示出根據(jù)實(shí)施例1制備的鋁合金及其膜層的極化曲線圖。

[0021]圖4示意性示出根據(jù)實(shí)施例1制備的鋁合金及其膜層經(jīng)汗液腐蝕前后的表面形貌圖。

[0022]圖5為根據(jù)對(duì)比例1制備的鋁合金及其膜層經(jīng)汗液腐蝕前后的表面形貌圖。

具體實(shí)施方式

[0023]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的范例;相反，提供這些實(shí)施方式使得本公開將更加全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個(gè)或更多實(shí)施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對(duì)本公開的實(shí)施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，可以實(shí)踐本公開的技術(shù)方案而省略所述特定細(xì)節(jié)中的一個(gè)或更多，或者可以采用其它的方法、組元、裝置、步驟等。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知技術(shù)方案以避免喧賓奪主而使得本公開的各方面變得模糊。

[0024]本說(shuō)明書中使用用語(yǔ)“一個(gè)”、“一”、“該”和“所述”用以表示存在一個(gè)或多個(gè)要素/組成部分等;用語(yǔ)“包括”和“具有”用以表示開放式的包括在內(nèi)的意思并且是指除了列出的要素/組成部分等之外還可存在另外的要素/組成部分等;用語(yǔ)“第一”和“第二”等僅作為標(biāo)記使用，不是對(duì)其對(duì)象的數(shù)量限制。

[0025]鋁合金以其輕質(zhì)、比強(qiáng)度高、價(jià)格低廉、導(dǎo)熱性和加工性良好等特點(diǎn)，在手機(jī)、筆記本電腦、相機(jī)等電子產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用，這對(duì)鋁合金表面的裝飾效果和防護(hù)性能提出了更高的要求。鋁合金電子產(chǎn)品在使用過(guò)程中不可避免會(huì)與汗液等腐蝕性介質(zhì)接觸，導(dǎo)致鋁合金表面腐蝕褪色，嚴(yán)重影響電子產(chǎn)品的美觀性及使用壽命。

[0026]陽(yáng)極氧化是鋁合金電子產(chǎn)品常用的表面處理技術(shù)之一，陽(yáng)極氧化膜孔徑越大，厚度越薄，其表面透明度愈高，但這會(huì)降低陽(yáng)極氧化膜的防腐能力，無(wú)法阻隔汗液中的氯離子和乳酸等腐蝕性介質(zhì)。另一方面，傳統(tǒng)的沸水、鎳鹽、鉻酸鹽等封孔工藝雖然能夠改善耐蝕性，但仍然無(wú)法完全封堵高透明度陽(yáng)極氧化膜表面的孔隙，難以滿足電子產(chǎn)品耐汗液腐蝕的防護(hù)需求。通過(guò)涂裝或電泳等技術(shù)在陽(yáng)極氧化膜表面制備透明的有機(jī)涂層雖然具有更好的耐蝕性，但高耐蝕性的實(shí)現(xiàn)需要較高的膜層厚度，還會(huì)導(dǎo)致表面金屬質(zhì)感喪失。因此，現(xiàn)有的陽(yáng)極氧化及其封孔工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)鋁合金表面光亮透明與耐腐蝕兼顧，嚴(yán)重影響鋁合金電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性和用戶體驗(yàn)。

[0027]通過(guò)多次復(fù)合封閉處理使陽(yáng)極氧化膜的耐蝕性得到了極大的提高，但鋁合金表面光亮度顯著降低。通過(guò)陽(yáng)極氧化與熱處理向結(jié)合的方式提升鋁合金的耐蝕性，但該方法的熱處理溫度在300℃以上，會(huì)影響鋁合金基體的力學(xué)性能。

[0028]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本公開實(shí)施例中提供了一種鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法，用于制備鋁合金表面的光亮耐蝕膜層。參考圖1中所示，該鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法主要包括以下步驟：

在步驟S110中，對(duì)鋁合金進(jìn)行預(yù)處理，獲得預(yù)處理后的鋁合金;預(yù)處理包括電解拋光處理;

在步驟S120中，將預(yù)處理后的鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，得到陽(yáng)極氧化鋁合金;

在步驟S130中，制備用于封孔的納米乳液，納米乳液的組分包括液態(tài)硅酸鋰、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷、陰離子表面活性劑和水;

在步驟S140中，將陽(yáng)極氧化鋁合金依次浸入到癸二酸銨以及納米乳液中進(jìn)行封孔處理，得到鋁合金表面的光亮耐蝕膜層。

[0029]接下來(lái)，對(duì)本公開實(shí)施例中的鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法進(jìn)行具體說(shuō)明。

[0030]在步驟S110中，對(duì)鋁合金進(jìn)行預(yù)處理，獲得預(yù)處理后的鋁合金;預(yù)處理包括電解拋光處理。

[0031]本公開實(shí)施例中，預(yù)處理可以包括電解拋光處理。除此之外，預(yù)處理還可以包括脫脂處理以及中和處理的一種或多種。脫脂處理的溫度為60±5℃，即55~65℃。脫脂處理的時(shí)間為20~40s。脫脂處理使用的脫脂液的組分包括碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉，其中碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量比可以為1:(0.6~0.9):(0.25~0.5)。中和處理的溫度為常溫，中和處理的時(shí)間為10~30s，中和處理使用的中和液的組分為硫酸150~200g/L。電解拋光處理的溫度為75~90℃，電流密度為4~6A/dm2，處理時(shí)間為1~10min，電解拋光處理的電解拋光液的組分包括磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油，其中磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油的質(zhì)量比為1:(0.15~0.35):(0.1~0.3):(0.5%~1.25%)。在預(yù)處理包括脫脂處理、中和處理以及電解拋光處理時(shí)，預(yù)處理的步驟依次為脫脂處理、中和處理以及電解拋光處理。

[0032]在步驟S120中，將預(yù)處理后的鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，得到陽(yáng)極氧化鋁合金。

[0033]本公開實(shí)施例中，將步驟S110得到的預(yù)處理后的鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，得到具有光亮特征的陽(yáng)極氧化鋁合金。陽(yáng)極氧化處理使用的電解液的組分包括硫酸150~200 g/L、羥基乙酸10~50 g/L、三乙醇胺10~30 g/L。陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度0~10℃。陽(yáng)極氧化處理的工藝參數(shù)為：電流密度2~5 A/dm2、氧化時(shí)間10~15 min?；谠摴に噮?shù)進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，制備得到的陽(yáng)極氧化鋁合金的厚度為8~13 μm。本公開實(shí)施例中，通過(guò)將預(yù)處理的鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理后，既可保證膜層表面光亮透明，又具有一定的耐蝕性。通過(guò)調(diào)控陽(yáng)極氧化工藝，在不降低鋁合金表面光亮度和透明度的前提下，使其表面生成的氧化膜孔隙更小、更均勻。

[0034]在步驟S130中，制備用于封孔的納米乳液，納米乳液的組分包括液態(tài)硅酸鋰、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷、陰離子表面活性劑和水。

[0035]本公開實(shí)施例中，可以配置用于封孔的納米乳液。納米乳液的組分包括的液態(tài)硅酸鋰、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷、陰離子表面活性劑和水。液態(tài)硅酸鋰可以為模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰。

[0036]其中，制備納米乳液的過(guò)程包括：將模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水混合，進(jìn)行第一次磁力攪拌后得到硅酸鋰水解液;將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合，進(jìn)行第二次磁力攪拌后得到混合液;向混合液中依次滴加長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷和陰離子表面活性劑，進(jìn)行第三次磁力攪拌后得到納米乳液。

[0037]進(jìn)行第一次磁力攪拌時(shí)，模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水的體積比為1:(0.2~1.25)，即可將模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水按照體積比為1:(0.2~1.25)的比例混合。第一次磁力攪拌的時(shí)間可以為30分鐘，也可以為其他任意合適的時(shí)間，只要保證二者充分混合即可。

[0038]將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合時(shí)，硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的體積比為1:(0.2~1)，即可以將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷按照體積比為1:(0.2~1)的比例進(jìn)行混合。第二次磁力攪拌的時(shí)間可以大于第一次磁力攪拌的時(shí)間，例如第二次磁力攪拌的時(shí)間可以為2小時(shí)，只要保證二者充分混合即可。

[0039]在得到混合液之后，可以向混合液中依次滴加長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷和陰離子表面活性劑，進(jìn)行第三次磁力攪拌后得到納米乳液。長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷為十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷中的至少一種。陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的至少一種。其中，長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷占混合液總質(zhì)量的0.3%~5%，陰離子表面活性劑占混合液總質(zhì)量的0.1%~0.5%。第三次磁力攪拌的時(shí)間可以為2小時(shí)，也可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行確定。

[0040]在步驟S140中，將陽(yáng)極氧化鋁合金依次浸入到癸二酸銨以及納米乳液中進(jìn)行封孔處理，得到鋁合金表面的光亮耐蝕膜層。

[0041]本公開實(shí)施例中，癸二酸銨的濃度為10 g/L，封孔的溫度為95±5℃，即90℃~100℃，封孔的時(shí)間為10~30 min。

[0042]示例性地，將陽(yáng)極氧化鋁合金依次浸入到癸二酸銨以及納米乳液中進(jìn)行封孔處理的過(guò)程包括：將陽(yáng)極氧化鋁合金浸入癸二酸銨進(jìn)行封孔處理，將癸二酸銨封孔處理后的陽(yáng)極氧化鋁合金浸泡在納米乳液中，取出后進(jìn)行固化。其中，在納米乳液中浸泡的時(shí)間為常溫浸泡20 min，當(dāng)然也可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行確定。在取出后可以將表面的液體擦干或者吹干，并進(jìn)行加熱固化。固化的溫度可以為120℃，固化的時(shí)間可以為1h。

[0043]本公開實(shí)施例中的方法，采用電解拋光處理獲得高光亮表面;然后通過(guò)調(diào)控陽(yáng)極氧化工藝，在不降低鋁合金表面光亮度和透明度的前提下，使其表面生成的氧化膜孔隙更小、更均勻;最后通過(guò)癸二酸銨與納米乳液兩步封孔處理，形成具有優(yōu)異耐蝕性的光亮透明氧化膜層。

[0044]利用兩步封孔工藝，充分發(fā)揮各步封孔優(yōu)勢(shì)，可顯著提升鋁合金電子產(chǎn)品耐汗液腐蝕的能力。其中，癸二酸銨能與水合氧化鋁反應(yīng)生成鋁氧烷不溶物，相較傳統(tǒng)的沸水封孔能起到更好的封閉微孔作用。同時(shí)，以液態(tài)硅酸鋰為水相，具有疏水性的長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷為油相，γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560和陰離子表面活性劑作為復(fù)合型表面活性劑，制備了水包油型納米乳液，該乳液具有良好的成膜封堵性和滲透性，利用硅酸鋰和有機(jī)硅烷間的水解縮聚反應(yīng)，封堵剩余孔隙并在氧化膜表面構(gòu)筑致密的透明疏水薄膜，從而顯著增強(qiáng)陽(yáng)極氧化膜的耐蝕性。

[0045]接下來(lái)，結(jié)合實(shí)施例對(duì)本公開的鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法進(jìn)行具體說(shuō)明。

[0046]實(shí)施例1

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、對(duì)鋁合金依次進(jìn)行脫脂處理、中和處理及電解拋光處理，以執(zhí)行預(yù)處理。其中脫脂液的組分包括：碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉，其中碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉以質(zhì)量比1:0.6:0.25的比例混合。脫脂處理的溫度為60℃，脫脂處理的時(shí)間為40 s。中和處理使用的中和液的組分為硫酸200 g/L，中和處理的時(shí)間為常溫處理30 s。電解拋光處理使用的電解拋光液的組分包括：磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油。其中，磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油以質(zhì)量比1:0.15:0.1:0.5%的比例混合。電解拋光處理的溫度為90℃，電流密度為5 A/dm2，處理時(shí)間為5 min。

[0047]步驟二、對(duì)步驟一獲得的預(yù)處理后的鋁合金試樣進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理。陽(yáng)極氧化處理使用的電解液的組分包括硫酸200g/L、羥基乙酸30 g/L、三乙醇胺30 g/L。電解液的溫度為10℃，即陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度為10℃。陽(yáng)極氧化處理的電流密度為2A/dm2，陽(yáng)極氧化處理的時(shí)間為15min，得到厚度為12 μm的透明陽(yáng)極氧化膜，進(jìn)而得到具有光亮特征的陽(yáng)極氧化鋁合金。

[0048]步驟三、配制用于封孔的納米乳液。首先將模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水按體積比1:0.6的比例混合，磁力攪拌30 min后得到硅酸鋰水解液。然后將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560按體積比1:0.4的比例混合，磁力攪拌2h后得到混合液。最后向混合液中依次滴加十六烷基三甲氧基硅烷和十二烷基苯磺酸鈉，其中十六烷基三甲氧基硅烷占混合液總質(zhì)量的2%，十二烷基苯磺酸鈉占混合液總質(zhì)量的0.2%。磁力攪拌2 h后得到納米乳液。

[0049]步驟四、將步驟二獲得的陽(yáng)極氧化鋁合金浸泡在10g/L的癸二酸銨溶液中20min進(jìn)行封孔處理，溶液溫度為90~100℃。然后將封孔處理后的陽(yáng)極氧化鋁合金取出清洗后，再浸泡在步驟三配制的納米乳液中，常溫浸泡20min后取出，再置于120℃的條件下固化1h。

[0050]圖2為根據(jù)實(shí)施例1制備的經(jīng)癸二酸銨和納米乳液封孔處理的陽(yáng)極氧化鋁合金表面形貌圖，由其中可以看出陽(yáng)極氧化鋁合金表面孔隙已被完全封堵。

[0051]圖3為根據(jù)實(shí)施例1制備得到的鋁合金及其膜層的極化曲線圖，從圖中可以看出，經(jīng)癸二酸銨和納米乳液封孔處理后的陽(yáng)極氧化膜的腐蝕電流密度相比于封孔前顯著降低。

[0052]圖4為根據(jù)實(shí)施例1制備的鋁合金及其膜層經(jīng)48 h汗液腐蝕前后的表面形貌圖。其中，圖(a)為根據(jù)實(shí)施例1制備的鋁合金及其膜層腐蝕前的表面形貌圖。圖(b)為根據(jù)實(shí)施例1制備的鋁合金及其膜層腐蝕后的表面形貌圖。從圖4中的圖(a)所表示的腐蝕前的表面形貌圖可以看出，經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理后，樣品表面光亮透明;從圖4中的圖(b)所表示的腐蝕后的表面形貌圖可以看出經(jīng)過(guò)48 h汗液腐蝕后，樣品表面無(wú)變色、無(wú)腐蝕點(diǎn)，因此經(jīng)癸二酸銨和納米乳液封孔處理能有效抵抗汗液腐蝕。

[0053]實(shí)施例2

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、對(duì)鋁合金依次進(jìn)行脫脂處理、中和處理以及電解拋光處理，以執(zhí)行預(yù)處理。進(jìn)行脫脂處理使用的脫脂液的組分包括：碳酸鈉、磷酸鈉、氫氧化鈉，其中碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉以質(zhì)量比1:0.9:0.5的比例混合。脫脂處理的溫度為60℃，脫脂處理的時(shí)間為20s。中和處理使用的中和液的組分為硫酸180 g/L，中和處理的時(shí)間為常溫處理10 s。電解拋光液的組分包括磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油，其中磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油的質(zhì)量比為1:0.35:0.3:1.25%。電解拋光處理的溫度為75℃，電流密度為6 A/dm2，處理時(shí)間為1min。

[0054]步驟二、對(duì)步驟一獲得的預(yù)處理后的鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理。陽(yáng)極氧化處理使用的電解液的組分包括硫酸150 g/L、羥基乙酸50 g/L、三乙醇胺10 g/L。電解液的溫度為0℃，即陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度為0℃。陽(yáng)極氧化處理的電流密度為5A/dm2，處理時(shí)間為10min，得到厚度為13 μm的透明陽(yáng)極氧化膜，進(jìn)而得到具有光亮特征的陽(yáng)極氧化鋁合金。

[0055]步驟三、配制用于封孔的納米乳液。首先將模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水按體積比1:0.2的比例混合，磁力攪拌30 min后得到硅酸鋰水解液。然后將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560按體積比1:0.2的比例混合，磁力攪拌2 h后得到混合液。最后向混合液中依次滴加十六烷基三甲氧基硅烷和十二烷基苯磺酸鈉，其中十八烷基三甲氧基硅烷占混合液總質(zhì)量的0.3%，十二烷基硫酸鈉占混合液總質(zhì)量的0.1 %。磁力攪拌2h后得到納米乳液。

[0056]步驟四、將步驟二獲得的陽(yáng)極氧化鋁合金浸泡在10 g/L的癸二酸銨溶液中30min，溶液溫度為90~100℃。然后將封孔后的陽(yáng)極氧化鋁合金取出清洗后，再浸泡在納米乳液中，常溫浸泡20 min后取出，再置于120℃的條件下固化1 h。

[0057]實(shí)施例3

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、對(duì)鋁合金依次進(jìn)行脫脂處理、中和處理以及電解拋光處理，以進(jìn)行預(yù)處理。脫脂處理使用的脫脂液的組分包括：碳酸鈉、磷酸鈉、氫氧化鈉，碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:0.75:0.375。脫脂處理的溫度為60℃，處理的時(shí)間為30 s。中和處理使用的中和液的組分為硫酸150 g/L，中和處理的時(shí)間為常溫處理20 s。電解拋光處理使用的電解拋光液的組分包括磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油，其中磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油的質(zhì)量比為1:0.2:0.2:1%。電解拋光處理的溫度為80℃，電流密度為4A/dm2，處理時(shí)間為10min。

[0058]步驟二、對(duì)步驟一獲得的預(yù)處理后的鋁合金試樣進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理。陽(yáng)極氧化處理使用的電解液的組分包括硫酸180 g/L、羥基乙酸10 g/L、三乙醇胺20 g/L。電解液的溫度為5℃，即陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度為5℃。陽(yáng)極氧化處理的電流密度為4 A/dm2，處理時(shí)間為13 min，得到厚度為10 μm的透明陽(yáng)極氧化膜，進(jìn)而得到具有光亮特征的陽(yáng)極氧化鋁合金。

[0059]步驟三、配制用于封孔的納米乳液。首先將模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水按體積比1:1.25的比例混合，磁力攪拌30 min后得到硅酸鋰水解液。然后將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560按體積比1:1的比例混合，磁力攪拌2h后得到混合液。最后向混合液中依次滴加十六烷基三甲氧基硅烷和十二烷基苯磺酸鈉，其中十二烷基三甲氧基硅烷占混合液總質(zhì)量的5%，十二烷基硫酸鈉占混合液總質(zhì)量的0.5 %。磁力攪拌2 h后得到納米乳液。

[0060]步驟四、將步驟二獲得的陽(yáng)極氧化鋁合金浸泡在10 g/L的癸二酸銨溶液中10min，溶液溫度為90~100℃。然后將封孔后的陽(yáng)極氧化鋁合金取出清洗后，再浸泡在配制的納米乳液中，常溫浸泡20min后取出，再置于120℃的條件下固化1h。

[0061]實(shí)施例4

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、對(duì)鋁合金依次進(jìn)行脫脂處理、中和處理以及電解拋光處理，以進(jìn)行預(yù)處理。脫脂處理使用的脫脂液的組分包括碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉，碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:0.7:0.3。脫脂處理的溫度為60℃，處理的時(shí)間為25 s。中和處理使用的中和液的組分為硫酸160 g/L，中和處理的時(shí)間為常溫處理15 s。電解拋光處理使用的電解拋光液的組分包括磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油，其中磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油的質(zhì)量比為1:0.3:0.2:0.75%。電解拋光處理的溫度為85℃，電流密度為4.5 A/dm2，處理時(shí)間為8min。

[0062]步驟二、對(duì)步驟一獲得的預(yù)處理后的鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理。陽(yáng)極氧化處理使用的電解液的組分包括硫酸160g/L、羥基乙酸20g/L、三乙醇胺15g/L。電解液的溫度為3℃，即陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度為3℃。陽(yáng)極氧化處理的電流密度為3A/dm2，處理的時(shí)間為12min，得到厚度為8 μm的透明陽(yáng)極氧化膜，進(jìn)而得到具有光亮特征的陽(yáng)極氧化鋁合金。

[0063]步驟三、配制用于封孔的納米乳液。首先將模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水按體積比1:0.5的比例混合，磁力攪拌30 min后得到硅酸鋰水解液。然后將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560按體積比1:0.8的比例混合，磁力攪拌2 h后得到混合液。最后向混合液中依次滴加十六烷基三甲氧基硅烷和十二烷基苯磺酸鈉，其中十六烷基三甲氧基硅烷占混合液總質(zhì)量的3%，十二烷基苯磺酸鈉占混合液總質(zhì)量的0.3 %。磁力攪拌2h后得到納米乳液。

[0064]步驟四、將步驟二獲得的陽(yáng)極氧化鋁合金浸泡在10 g/L的癸二酸銨溶液中15min，溶液溫度為95±5℃，以進(jìn)行封孔處理。然后將封孔后的陽(yáng)極氧化鋁合金取出清洗后，再浸泡在配制的納米乳液中，常溫浸泡20 min后取出，再置于120℃的條件下固化1 h。

[0065]實(shí)施例5

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、對(duì)鋁合金依次進(jìn)行脫脂處理、中和處理以及電解拋光處理，以進(jìn)行預(yù)處理。脫脂處理使用的脫脂液中碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:0.8:0.4。脫脂處理的溫度為60℃，處理的時(shí)間為35 s。中和處理使用的中和液的組分為硫酸190 g/L，中和處理的時(shí)間為常溫處理25 s。電解拋光處理使用的電解拋光液的組分包括：磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油，其中磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油的質(zhì)量比為1:0.25:0.15:0.9%。電解拋光處理的溫度為90℃，電流密度為5.5 A/dm2，處理時(shí)間為3 min。

[0066]步驟二、對(duì)步驟一獲得的預(yù)處理后的鋁合金試樣進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理。陽(yáng)極氧化處理使用的電解液的組分包括硫酸170 g/L、羥基乙酸40 g/L、三乙醇胺25 g/L。電解液的溫度為8℃，即陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度為8℃。陽(yáng)極氧化處理的電流密度為2.5 A/dm2，處理時(shí)間為11 min，得到厚度為9 μm的透明陽(yáng)極氧化膜，進(jìn)而得到具有光亮特征的陽(yáng)極氧化鋁合金。

[0067]步驟三、配制用于封孔的納米乳液。首先將模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水按體積比1:1的比例混合，磁力攪拌30 min后得到硅酸鋰水解液。然后將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560按體積比1:0.5的比例混合，磁力攪拌2h后得到混合液。最后向混合液中依次滴加十六烷基三甲氧基硅烷和十二烷基苯磺酸鈉，其中十六烷基三甲氧基硅烷占混合液總質(zhì)量的1%，十二烷基苯磺酸鈉占混合液總質(zhì)量的0.4 %。磁力攪拌2 h后得到納米乳液。

[0068]步驟四、將步驟二獲得的陽(yáng)極氧化鋁合金浸泡在10 g/L的癸二酸銨溶液中25min，溶液溫度為90~100℃。然后將封孔后的陽(yáng)極氧化鋁合金取出清洗后，再浸泡在步驟三配制的納米乳液中，常溫浸泡20min后取出，再置于120℃的條件下固化1 h。

[0069]對(duì)比例1

本對(duì)比例與實(shí)施例1相比，進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理的過(guò)程不同，并且無(wú)需根據(jù)癸二酸銨以及納米乳液進(jìn)行封孔處理。具體過(guò)程如下：

步驟一、對(duì)鋁合金依次進(jìn)行脫脂處理、中和處理及電解拋光處理等預(yù)處理。

[0070]步驟二、通過(guò)傳統(tǒng)陽(yáng)極氧化法在鋁合金表面制備透明陽(yáng)極氧化膜，所使用的電解液為硫酸200 g/L，電解液的溫度為10℃，即陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度為10℃。陽(yáng)極氧化處理的電流密度為2 A/dm2，處理時(shí)間為15 min，得到厚度為13 μm的透明陽(yáng)極氧化膜。將得到的陽(yáng)極氧化后的試樣置于95℃的蒸餾水中封閉30 min，取出吹干，完成沸水封孔。

[0071]圖5為根據(jù)對(duì)比例1制備得到的鋁合金膜層經(jīng)48h汗液腐蝕前后的表面形貌圖，其中，圖(a)為根據(jù)對(duì)比例1制備的鋁合金膜層，圖(b)為將對(duì)比例1制備的鋁合金膜層進(jìn)行汗液腐蝕后的表面形貌圖。從圖5中圖(a)所表示的根據(jù)對(duì)比例1制備的鋁合金膜層可以看出，相對(duì)于圖4中圖(a)所表示的由實(shí)施例1經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理制備的膜層表面而言，對(duì)比例1制備的膜層表面略微偏黃。從圖5中圖(b)所表示的將對(duì)比例1制備的鋁合金膜層進(jìn)行汗液腐蝕后的表面形貌圖可以看出，經(jīng)過(guò)48h汗液腐蝕后，對(duì)比例1制備的鋁合金膜層表面變暗且出現(xiàn)大量腐蝕點(diǎn)，抗汗液腐蝕效果較差。

[0072]綜上所述，本公開實(shí)施例中的技術(shù)方案，與傳統(tǒng)單一封孔技術(shù)相比，利用兩步封孔工藝，充分發(fā)揮各步封孔優(yōu)勢(shì)，可顯著提升鋁合金電子產(chǎn)品耐汗液腐蝕的能力。其中，癸二酸銨能與水合氧化鋁反應(yīng)生成鋁氧烷不溶物，相較傳統(tǒng)的沸水封孔能起到更好的封閉微孔作用。同時(shí)，以液態(tài)硅酸鋰為水相，具有疏水性的長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷為油相，硅烷偶聯(lián)劑(γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560)和陰離子表面活性劑作為復(fù)合型表面活性劑，制備了水包油型納米乳液，該乳液具有良好的成膜封堵性和滲透性，利用硅酸鋰和有機(jī)硅烷間的水解縮聚反應(yīng)，封堵剩余孔隙并在氧化膜表面構(gòu)筑致密的透明疏水薄膜，從而顯著增強(qiáng)陽(yáng)極氧化膜的耐蝕性。

[0073]本公開實(shí)施例中，還提供了一種根據(jù)步驟S110至步驟S140的方法制備得到的鋁合金表面耐蝕膜層。本公開實(shí)施例中制備的陽(yáng)極氧化膜在保持光亮透明外觀，且不大幅增加膜層厚度的同時(shí)，還具有良好的耐汗液腐蝕性能，實(shí)現(xiàn)鋁合金電子產(chǎn)品美觀與性能兼?zhèn)?。整個(gè)工藝過(guò)程均無(wú)重金屬離子排放，綠色環(huán)保，尤其適用于電子產(chǎn)品的表面防護(hù)。

[0074]此外，上述附圖僅是根據(jù)本公開示例性實(shí)施例的方法所包括的處理的示意性說(shuō)明，而不是限制目的。易于理解，上述附圖所示的處理并不表明或限制這些處理的時(shí)間順序。另外，也易于理解，這些處理可以是例如在多個(gè)模塊中同步或異步執(zhí)行的。

[0075]本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書及實(shí)踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本公開的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本公開的一般性原理并包括本公開未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本公開的真正范圍和精神由所附的權(quán)利要求指出。

[0076]應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本公開的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限。

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技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本公開實(shí)施例涉及表面技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法及鋁合金表面耐蝕膜層。

背景技術(shù)

[0002]陽(yáng)極氧化是鋁合金電子產(chǎn)品常用的表面處理技術(shù)之一，陽(yáng)極氧化膜孔徑越大，厚度越薄，其表面透明度愈高，但這會(huì)降低陽(yáng)極氧化膜的防腐能力，無(wú)法阻隔汗液中的氯離子和乳酸等腐蝕性介質(zhì)。傳統(tǒng)的沸水、鎳鹽、鉻酸鹽等封孔工藝雖然能夠改善耐蝕性，但仍然無(wú)法完全封堵高透明度陽(yáng)極氧化膜表面的孔隙，難以滿足電子產(chǎn)品耐汗液腐蝕的防護(hù)需求。通過(guò)涂裝或電泳等技術(shù)在陽(yáng)極氧化膜表面制備透明的有機(jī)涂層雖然具有更好的耐蝕性，但高耐蝕性的實(shí)現(xiàn)需要較高的膜層厚度，還會(huì)導(dǎo)致表面金屬質(zhì)感喪失。因此，現(xiàn)有的陽(yáng)極氧化及其封孔工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)鋁合金表面光亮透明與耐腐蝕兼顧，嚴(yán)重影響鋁合金電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性和用戶體驗(yàn)。

[0003]相關(guān)技術(shù)中，通過(guò)多次復(fù)合封閉處理后的鋁合金表面光亮度顯著降低。通過(guò)陽(yáng)極氧化與熱處理向結(jié)合的方式，熱處理溫度在300℃以上，會(huì)影響鋁合金基體的性能。

發(fā)明內(nèi)容

[0004]本公開的目的在于提供一種鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法及鋁合金表面耐蝕膜層，進(jìn)而至少在一定程度上克服由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺陷而導(dǎo)致的鋁合金性能較差的問(wèn)題。

[0005]根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供一種鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法，包括：對(duì)鋁合金進(jìn)行預(yù)處理，獲得預(yù)處理后的鋁合金;預(yù)處理包括電解拋光處理;將預(yù)處理后的鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，得到陽(yáng)極氧化鋁合金;制備用于封孔的納米乳液，納米乳液的組分包括液態(tài)硅酸鋰、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷、陰離子表面活性劑和水;將陽(yáng)極氧化鋁合金依次浸入到癸二酸銨以及納米乳液中進(jìn)行封孔處理，得到鋁合金表面的光亮耐蝕膜層。

[0006]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，預(yù)處理還包括脫脂處理以及中和處理中的一種或多種;脫脂處理的溫度為55~65℃，脫脂處理的時(shí)間為20~40s;脫脂處理使用的脫脂液的組分包括碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉，碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:(0.6~0.9):(0.25~0.5);中和處理的時(shí)間為常溫處理10~30s，中和處理使用的中和液的組分為硫酸150~200g/L;電解拋光處理的溫度為75~90℃，電解拋光處理的電流密度為4~6A/dm2，電解拋光處理的處理時(shí)間為1~10min;電解拋光處理使用的電解拋光液的組分包括磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油，磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油的質(zhì)量比為1:(0.15~0.35):(0.1~0.3):(0.5%~1.25%)。

[0007]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，陽(yáng)極氧化處理使用的電解液的組分包括硫酸150~200 g/L、羥基乙酸10~50 g/L、三乙醇胺10~30 g/L;陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度為0~10℃。

[0008]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，陽(yáng)極氧化處理的工藝參數(shù)為：電流密度2~5 A/dm2、氧化時(shí)間10~15 min;陽(yáng)極氧化鋁合金的厚度為8~13 μm。

[0009]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，制備用于封孔的納米乳液，包括：將液態(tài)硅酸鋰和水混合，進(jìn)行第一次磁力攪拌后得到硅酸鋰水解液;將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合，進(jìn)行第二次磁力攪拌后得到混合液;向混合液中依次滴加長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷和陰離子表面活性劑，進(jìn)行第三次磁力攪拌后得到納米乳液。

[0010]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，液態(tài)硅酸鋰和水的體積比為1:(0.2~1.25);硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的體積比為1:(0.2~1);長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷占混合液總質(zhì)量的0.3%~5%，陰離子表面活性劑占混合液總質(zhì)量的0.1%~0.5%;長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷為十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷中的至少一種;陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的至少一種。

[0011]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，癸二酸銨的濃度為10 g/L，封孔溫度為90~100℃，封孔時(shí)間為10~30 min。

[0012]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，將陽(yáng)極氧化鋁合金依次浸入到癸二酸銨以及納米乳液中進(jìn)行封孔處理，包括：將陽(yáng)極氧化鋁合金浸入癸二酸銨進(jìn)行封孔處理，將封孔處理后的陽(yáng)極氧化鋁合金浸泡在納米乳液中，取出后進(jìn)行固化。

[0013]在本公開的一種示例性實(shí)施例中，浸泡的時(shí)間為常溫浸泡20 min，固化的溫度為120℃，固化的時(shí)間為1 h。

[0014]根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供一種鋁合金表面耐蝕膜層，鋁合金表面耐蝕膜層根據(jù)上述任意一種鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法制備得到。

[0015]本公開實(shí)施例中提供的技術(shù)方案中，一方面，利用兩步封孔工藝，通過(guò)癸二酸銨與水合氧化鋁反應(yīng)生成鋁氧烷不溶物，相較傳統(tǒng)的沸水封孔能起到更好的封閉微孔作用，可顯著提升鋁合金電子產(chǎn)品耐汗液腐蝕的能力。同時(shí)，以液態(tài)硅酸鋰為水相，具有疏水性的長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷為油相，γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560和陰離子表面活性劑作為復(fù)合型表面活性劑，制備了水包油型納米乳液，該納米乳液具有良好的成膜封堵性和滲透性，利用硅酸鋰和有機(jī)硅烷間的水解縮聚反應(yīng)，封堵剩余孔隙并在氧化膜表面構(gòu)筑致密的透明疏水薄膜，從而顯著增強(qiáng)陽(yáng)極氧化膜的耐蝕性，提高了鋁合金基體的性能，提高了鋁合金產(chǎn)品的穩(wěn)定性和應(yīng)用范圍。另一方面，通過(guò)調(diào)控陽(yáng)極氧化工藝，在不降低鋁合金表面光亮度和透明度的前提下，使其表面生成的氧化膜孔隙更小、更均勻，提供了氧化膜的質(zhì)量，提高鋁合金的性能。

[0016]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說(shuō)明

[0017]此處的附圖被并入說(shuō)明書中并構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分，示出了符合本公開的實(shí)施例，并與說(shuō)明書一起用于解釋本公開的原理。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

[0018]圖1示意性示出本公開實(shí)施例中一種鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法的流程圖。

[0019]圖2示意性示出了實(shí)施例1中陽(yáng)極氧化鋁合金經(jīng)癸二酸銨和納米乳液封孔處理的表面形貌圖。

[0020]圖3示意性示出根據(jù)實(shí)施例1制備的鋁合金及其膜層的極化曲線圖。

[0021]圖4示意性示出根據(jù)實(shí)施例1制備的鋁合金及其膜層經(jīng)汗液腐蝕前后的表面形貌圖。

[0022]圖5為根據(jù)對(duì)比例1制備的鋁合金及其膜層經(jīng)汗液腐蝕前后的表面形貌圖。

具體實(shí)施方式

[0023]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的范例;相反，提供這些實(shí)施方式使得本公開將更加全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個(gè)或更多實(shí)施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對(duì)本公開的實(shí)施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，可以實(shí)踐本公開的技術(shù)方案而省略所述特定細(xì)節(jié)中的一個(gè)或更多，或者可以采用其它的方法、組元、裝置、步驟等。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知技術(shù)方案以避免喧賓奪主而使得本公開的各方面變得模糊。

[0024]本說(shuō)明書中使用用語(yǔ)“一個(gè)”、“一”、“該”和“所述”用以表示存在一個(gè)或多個(gè)要素/組成部分等;用語(yǔ)“包括”和“具有”用以表示開放式的包括在內(nèi)的意思并且是指除了列出的要素/組成部分等之外還可存在另外的要素/組成部分等;用語(yǔ)“第一”和“第二”等僅作為標(biāo)記使用，不是對(duì)其對(duì)象的數(shù)量限制。

[0025]鋁合金以其輕質(zhì)、比強(qiáng)度高、價(jià)格低廉、導(dǎo)熱性和加工性良好等特點(diǎn)，在手機(jī)、筆記本電腦、相機(jī)等電子產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用，這對(duì)鋁合金表面的裝飾效果和防護(hù)性能提出了更高的要求。鋁合金電子產(chǎn)品在使用過(guò)程中不可避免會(huì)與汗液等腐蝕性介質(zhì)接觸，導(dǎo)致鋁合金表面腐蝕褪色，嚴(yán)重影響電子產(chǎn)品的美觀性及使用壽命。

[0026]陽(yáng)極氧化是鋁合金電子產(chǎn)品常用的表面處理技術(shù)之一，陽(yáng)極氧化膜孔徑越大，厚度越薄，其表面透明度愈高，但這會(huì)降低陽(yáng)極氧化膜的防腐能力，無(wú)法阻隔汗液中的氯離子和乳酸等腐蝕性介質(zhì)。另一方面，傳統(tǒng)的沸水、鎳鹽、鉻酸鹽等封孔工藝雖然能夠改善耐蝕性，但仍然無(wú)法完全封堵高透明度陽(yáng)極氧化膜表面的孔隙，難以滿足電子產(chǎn)品耐汗液腐蝕的防護(hù)需求。通過(guò)涂裝或電泳等技術(shù)在陽(yáng)極氧化膜表面制備透明的有機(jī)涂層雖然具有更好的耐蝕性，但高耐蝕性的實(shí)現(xiàn)需要較高的膜層厚度，還會(huì)導(dǎo)致表面金屬質(zhì)感喪失。因此，現(xiàn)有的陽(yáng)極氧化及其封孔工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)鋁合金表面光亮透明與耐腐蝕兼顧，嚴(yán)重影響鋁合金電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性和用戶體驗(yàn)。

[0027]通過(guò)多次復(fù)合封閉處理使陽(yáng)極氧化膜的耐蝕性得到了極大的提高，但鋁合金表面光亮度顯著降低。通過(guò)陽(yáng)極氧化與熱處理向結(jié)合的方式提升鋁合金的耐蝕性，但該方法的熱處理溫度在300℃以上，會(huì)影響鋁合金基體的力學(xué)性能。

[0028]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本公開實(shí)施例中提供了一種鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法，用于制備鋁合金表面的光亮耐蝕膜層。參考圖1中所示，該鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法主要包括以下步驟：

在步驟S110中，對(duì)鋁合金進(jìn)行預(yù)處理，獲得預(yù)處理后的鋁合金;預(yù)處理包括電解拋光處理;

在步驟S120中，將預(yù)處理后的鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，得到陽(yáng)極氧化鋁合金;

在步驟S130中，制備用于封孔的納米乳液，納米乳液的組分包括液態(tài)硅酸鋰、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷、陰離子表面活性劑和水;

在步驟S140中，將陽(yáng)極氧化鋁合金依次浸入到癸二酸銨以及納米乳液中進(jìn)行封孔處理，得到鋁合金表面的光亮耐蝕膜層。

[0029]接下來(lái)，對(duì)本公開實(shí)施例中的鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法進(jìn)行具體說(shuō)明。

[0030]在步驟S110中，對(duì)鋁合金進(jìn)行預(yù)處理，獲得預(yù)處理后的鋁合金;預(yù)處理包括電解拋光處理。

[0031]本公開實(shí)施例中，預(yù)處理可以包括電解拋光處理。除此之外，預(yù)處理還可以包括脫脂處理以及中和處理的一種或多種。脫脂處理的溫度為60±5℃，即55~65℃。脫脂處理的時(shí)間為20~40s。脫脂處理使用的脫脂液的組分包括碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉，其中碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量比可以為1:(0.6~0.9):(0.25~0.5)。中和處理的溫度為常溫，中和處理的時(shí)間為10~30s，中和處理使用的中和液的組分為硫酸150~200g/L。電解拋光處理的溫度為75~90℃，電流密度為4~6A/dm2，處理時(shí)間為1~10min，電解拋光處理的電解拋光液的組分包括磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油，其中磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油的質(zhì)量比為1:(0.15~0.35):(0.1~0.3):(0.5%~1.25%)。在預(yù)處理包括脫脂處理、中和處理以及電解拋光處理時(shí)，預(yù)處理的步驟依次為脫脂處理、中和處理以及電解拋光處理。

[0032]在步驟S120中，將預(yù)處理后的鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，得到陽(yáng)極氧化鋁合金。

[0033]本公開實(shí)施例中，將步驟S110得到的預(yù)處理后的鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，得到具有光亮特征的陽(yáng)極氧化鋁合金。陽(yáng)極氧化處理使用的電解液的組分包括硫酸150~200 g/L、羥基乙酸10~50 g/L、三乙醇胺10~30 g/L。陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度0~10℃。陽(yáng)極氧化處理的工藝參數(shù)為：電流密度2~5 A/dm2、氧化時(shí)間10~15 min。基于該工藝參數(shù)進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，制備得到的陽(yáng)極氧化鋁合金的厚度為8~13 μm。本公開實(shí)施例中，通過(guò)將預(yù)處理的鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理后，既可保證膜層表面光亮透明，又具有一定的耐蝕性。通過(guò)調(diào)控陽(yáng)極氧化工藝，在不降低鋁合金表面光亮度和透明度的前提下，使其表面生成的氧化膜孔隙更小、更均勻。

[0034]在步驟S130中，制備用于封孔的納米乳液，納米乳液的組分包括液態(tài)硅酸鋰、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷、陰離子表面活性劑和水。

[0035]本公開實(shí)施例中，可以配置用于封孔的納米乳液。納米乳液的組分包括的液態(tài)硅酸鋰、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷、陰離子表面活性劑和水。液態(tài)硅酸鋰可以為模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰。

[0036]其中，制備納米乳液的過(guò)程包括：將模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水混合，進(jìn)行第一次磁力攪拌后得到硅酸鋰水解液;將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合，進(jìn)行第二次磁力攪拌后得到混合液;向混合液中依次滴加長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷和陰離子表面活性劑，進(jìn)行第三次磁力攪拌后得到納米乳液。

[0037]進(jìn)行第一次磁力攪拌時(shí)，模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水的體積比為1:(0.2~1.25)，即可將模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水按照體積比為1:(0.2~1.25)的比例混合。第一次磁力攪拌的時(shí)間可以為30分鐘，也可以為其他任意合適的時(shí)間，只要保證二者充分混合即可。

[0038]將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合時(shí)，硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的體積比為1:(0.2~1)，即可以將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷按照體積比為1:(0.2~1)的比例進(jìn)行混合。第二次磁力攪拌的時(shí)間可以大于第一次磁力攪拌的時(shí)間，例如第二次磁力攪拌的時(shí)間可以為2小時(shí)，只要保證二者充分混合即可。

[0039]在得到混合液之后，可以向混合液中依次滴加長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷和陰離子表面活性劑，進(jìn)行第三次磁力攪拌后得到納米乳液。長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷為十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷中的至少一種。陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的至少一種。其中，長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷占混合液總質(zhì)量的0.3%~5%，陰離子表面活性劑占混合液總質(zhì)量的0.1%~0.5%。第三次磁力攪拌的時(shí)間可以為2小時(shí)，也可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行確定。

[0040]在步驟S140中，將陽(yáng)極氧化鋁合金依次浸入到癸二酸銨以及納米乳液中進(jìn)行封孔處理，得到鋁合金表面的光亮耐蝕膜層。

[0041]本公開實(shí)施例中，癸二酸銨的濃度為10 g/L，封孔的溫度為95±5℃，即90℃~100℃，封孔的時(shí)間為10~30 min。

[0042]示例性地，將陽(yáng)極氧化鋁合金依次浸入到癸二酸銨以及納米乳液中進(jìn)行封孔處理的過(guò)程包括：將陽(yáng)極氧化鋁合金浸入癸二酸銨進(jìn)行封孔處理，將癸二酸銨封孔處理后的陽(yáng)極氧化鋁合金浸泡在納米乳液中，取出后進(jìn)行固化。其中，在納米乳液中浸泡的時(shí)間為常溫浸泡20 min，當(dāng)然也可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行確定。在取出后可以將表面的液體擦干或者吹干，并進(jìn)行加熱固化。固化的溫度可以為120℃，固化的時(shí)間可以為1h。

[0043]本公開實(shí)施例中的方法，采用電解拋光處理獲得高光亮表面;然后通過(guò)調(diào)控陽(yáng)極氧化工藝，在不降低鋁合金表面光亮度和透明度的前提下，使其表面生成的氧化膜孔隙更小、更均勻;最后通過(guò)癸二酸銨與納米乳液兩步封孔處理，形成具有優(yōu)異耐蝕性的光亮透明氧化膜層。

[0044]利用兩步封孔工藝，充分發(fā)揮各步封孔優(yōu)勢(shì)，可顯著提升鋁合金電子產(chǎn)品耐汗液腐蝕的能力。其中，癸二酸銨能與水合氧化鋁反應(yīng)生成鋁氧烷不溶物，相較傳統(tǒng)的沸水封孔能起到更好的封閉微孔作用。同時(shí)，以液態(tài)硅酸鋰為水相，具有疏水性的長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷為油相，γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560和陰離子表面活性劑作為復(fù)合型表面活性劑，制備了水包油型納米乳液，該乳液具有良好的成膜封堵性和滲透性，利用硅酸鋰和有機(jī)硅烷間的水解縮聚反應(yīng)，封堵剩余孔隙并在氧化膜表面構(gòu)筑致密的透明疏水薄膜，從而顯著增強(qiáng)陽(yáng)極氧化膜的耐蝕性。

[0045]接下來(lái)，結(jié)合實(shí)施例對(duì)本公開的鋁合金表面耐蝕膜層的制備方法進(jìn)行具體說(shuō)明。

[0046]實(shí)施例1

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、對(duì)鋁合金依次進(jìn)行脫脂處理、中和處理及電解拋光處理，以執(zhí)行預(yù)處理。其中脫脂液的組分包括：碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉，其中碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉以質(zhì)量比1:0.6:0.25的比例混合。脫脂處理的溫度為60℃，脫脂處理的時(shí)間為40 s。中和處理使用的中和液的組分為硫酸200 g/L，中和處理的時(shí)間為常溫處理30 s。電解拋光處理使用的電解拋光液的組分包括：磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油。其中，磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油以質(zhì)量比1:0.15:0.1:0.5%的比例混合。電解拋光處理的溫度為90℃，電流密度為5 A/dm2，處理時(shí)間為5 min。

[0047]步驟二、對(duì)步驟一獲得的預(yù)處理后的鋁合金試樣進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理。陽(yáng)極氧化處理使用的電解液的組分包括硫酸200g/L、羥基乙酸30 g/L、三乙醇胺30 g/L。電解液的溫度為10℃，即陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度為10℃。陽(yáng)極氧化處理的電流密度為2A/dm2，陽(yáng)極氧化處理的時(shí)間為15min，得到厚度為12 μm的透明陽(yáng)極氧化膜，進(jìn)而得到具有光亮特征的陽(yáng)極氧化鋁合金。

[0048]步驟三、配制用于封孔的納米乳液。首先將模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水按體積比1:0.6的比例混合，磁力攪拌30 min后得到硅酸鋰水解液。然后將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560按體積比1:0.4的比例混合，磁力攪拌2h后得到混合液。最后向混合液中依次滴加十六烷基三甲氧基硅烷和十二烷基苯磺酸鈉，其中十六烷基三甲氧基硅烷占混合液總質(zhì)量的2%，十二烷基苯磺酸鈉占混合液總質(zhì)量的0.2%。磁力攪拌2 h后得到納米乳液。

[0049]步驟四、將步驟二獲得的陽(yáng)極氧化鋁合金浸泡在10g/L的癸二酸銨溶液中20min進(jìn)行封孔處理，溶液溫度為90~100℃。然后將封孔處理后的陽(yáng)極氧化鋁合金取出清洗后，再浸泡在步驟三配制的納米乳液中，常溫浸泡20min后取出，再置于120℃的條件下固化1h。

[0050]圖2為根據(jù)實(shí)施例1制備的經(jīng)癸二酸銨和納米乳液封孔處理的陽(yáng)極氧化鋁合金表面形貌圖，由其中可以看出陽(yáng)極氧化鋁合金表面孔隙已被完全封堵。

[0051]圖3為根據(jù)實(shí)施例1制備得到的鋁合金及其膜層的極化曲線圖，從圖中可以看出，經(jīng)癸二酸銨和納米乳液封孔處理后的陽(yáng)極氧化膜的腐蝕電流密度相比于封孔前顯著降低。

[0052]圖4為根據(jù)實(shí)施例1制備的鋁合金及其膜層經(jīng)48 h汗液腐蝕前后的表面形貌圖。其中，圖(a)為根據(jù)實(shí)施例1制備的鋁合金及其膜層腐蝕前的表面形貌圖。圖(b)為根據(jù)實(shí)施例1制備的鋁合金及其膜層腐蝕后的表面形貌圖。從圖4中的圖(a)所表示的腐蝕前的表面形貌圖可以看出，經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理后，樣品表面光亮透明;從圖4中的圖(b)所表示的腐蝕后的表面形貌圖可以看出經(jīng)過(guò)48 h汗液腐蝕后，樣品表面無(wú)變色、無(wú)腐蝕點(diǎn)，因此經(jīng)癸二酸銨和納米乳液封孔處理能有效抵抗汗液腐蝕。

[0053]實(shí)施例2

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、對(duì)鋁合金依次進(jìn)行脫脂處理、中和處理以及電解拋光處理，以執(zhí)行預(yù)處理。進(jìn)行脫脂處理使用的脫脂液的組分包括：碳酸鈉、磷酸鈉、氫氧化鈉，其中碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉以質(zhì)量比1:0.9:0.5的比例混合。脫脂處理的溫度為60℃，脫脂處理的時(shí)間為20s。中和處理使用的中和液的組分為硫酸180 g/L，中和處理的時(shí)間為常溫處理10 s。電解拋光液的組分包括磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油，其中磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油的質(zhì)量比為1:0.35:0.3:1.25%。電解拋光處理的溫度為75℃，電流密度為6 A/dm2，處理時(shí)間為1min。

[0054]步驟二、對(duì)步驟一獲得的預(yù)處理后的鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理。陽(yáng)極氧化處理使用的電解液的組分包括硫酸150 g/L、羥基乙酸50 g/L、三乙醇胺10 g/L。電解液的溫度為0℃，即陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度為0℃。陽(yáng)極氧化處理的電流密度為5A/dm2，處理時(shí)間為10min，得到厚度為13 μm的透明陽(yáng)極氧化膜，進(jìn)而得到具有光亮特征的陽(yáng)極氧化鋁合金。

[0055]步驟三、配制用于封孔的納米乳液。首先將模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水按體積比1:0.2的比例混合，磁力攪拌30 min后得到硅酸鋰水解液。然后將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560按體積比1:0.2的比例混合，磁力攪拌2 h后得到混合液。最后向混合液中依次滴加十六烷基三甲氧基硅烷和十二烷基苯磺酸鈉，其中十八烷基三甲氧基硅烷占混合液總質(zhì)量的0.3%，十二烷基硫酸鈉占混合液總質(zhì)量的0.1 %。磁力攪拌2h后得到納米乳液。

[0056]步驟四、將步驟二獲得的陽(yáng)極氧化鋁合金浸泡在10 g/L的癸二酸銨溶液中30min，溶液溫度為90~100℃。然后將封孔后的陽(yáng)極氧化鋁合金取出清洗后，再浸泡在納米乳液中，常溫浸泡20 min后取出，再置于120℃的條件下固化1 h。

[0057]實(shí)施例3

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、對(duì)鋁合金依次進(jìn)行脫脂處理、中和處理以及電解拋光處理，以進(jìn)行預(yù)處理。脫脂處理使用的脫脂液的組分包括：碳酸鈉、磷酸鈉、氫氧化鈉，碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:0.75:0.375。脫脂處理的溫度為60℃，處理的時(shí)間為30 s。中和處理使用的中和液的組分為硫酸150 g/L，中和處理的時(shí)間為常溫處理20 s。電解拋光處理使用的電解拋光液的組分包括磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油，其中磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油的質(zhì)量比為1:0.2:0.2:1%。電解拋光處理的溫度為80℃，電流密度為4A/dm2，處理時(shí)間為10min。

[0058]步驟二、對(duì)步驟一獲得的預(yù)處理后的鋁合金試樣進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理。陽(yáng)極氧化處理使用的電解液的組分包括硫酸180 g/L、羥基乙酸10 g/L、三乙醇胺20 g/L。電解液的溫度為5℃，即陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度為5℃。陽(yáng)極氧化處理的電流密度為4 A/dm2，處理時(shí)間為13 min，得到厚度為10 μm的透明陽(yáng)極氧化膜，進(jìn)而得到具有光亮特征的陽(yáng)極氧化鋁合金。

[0059]步驟三、配制用于封孔的納米乳液。首先將模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水按體積比1:1.25的比例混合，磁力攪拌30 min后得到硅酸鋰水解液。然后將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560按體積比1:1的比例混合，磁力攪拌2h后得到混合液。最后向混合液中依次滴加十六烷基三甲氧基硅烷和十二烷基苯磺酸鈉，其中十二烷基三甲氧基硅烷占混合液總質(zhì)量的5%，十二烷基硫酸鈉占混合液總質(zhì)量的0.5 %。磁力攪拌2 h后得到納米乳液。

[0060]步驟四、將步驟二獲得的陽(yáng)極氧化鋁合金浸泡在10 g/L的癸二酸銨溶液中10min，溶液溫度為90~100℃。然后將封孔后的陽(yáng)極氧化鋁合金取出清洗后，再浸泡在配制的納米乳液中，常溫浸泡20min后取出，再置于120℃的條件下固化1h。

[0061]實(shí)施例4

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、對(duì)鋁合金依次進(jìn)行脫脂處理、中和處理以及電解拋光處理，以進(jìn)行預(yù)處理。脫脂處理使用的脫脂液的組分包括碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉，碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:0.7:0.3。脫脂處理的溫度為60℃，處理的時(shí)間為25 s。中和處理使用的中和液的組分為硫酸160 g/L，中和處理的時(shí)間為常溫處理15 s。電解拋光處理使用的電解拋光液的組分包括磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油，其中磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油的質(zhì)量比為1:0.3:0.2:0.75%。電解拋光處理的溫度為85℃，電流密度為4.5 A/dm2，處理時(shí)間為8min。

[0062]步驟二、對(duì)步驟一獲得的預(yù)處理后的鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理。陽(yáng)極氧化處理使用的電解液的組分包括硫酸160g/L、羥基乙酸20g/L、三乙醇胺15g/L。電解液的溫度為3℃，即陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度為3℃。陽(yáng)極氧化處理的電流密度為3A/dm2，處理的時(shí)間為12min，得到厚度為8 μm的透明陽(yáng)極氧化膜，進(jìn)而得到具有光亮特征的陽(yáng)極氧化鋁合金。

[0063]步驟三、配制用于封孔的納米乳液。首先將模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水按體積比1:0.5的比例混合，磁力攪拌30 min后得到硅酸鋰水解液。然后將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560按體積比1:0.8的比例混合，磁力攪拌2 h后得到混合液。最后向混合液中依次滴加十六烷基三甲氧基硅烷和十二烷基苯磺酸鈉，其中十六烷基三甲氧基硅烷占混合液總質(zhì)量的3%，十二烷基苯磺酸鈉占混合液總質(zhì)量的0.3 %。磁力攪拌2h后得到納米乳液。

[0064]步驟四、將步驟二獲得的陽(yáng)極氧化鋁合金浸泡在10 g/L的癸二酸銨溶液中15min，溶液溫度為95±5℃，以進(jìn)行封孔處理。然后將封孔后的陽(yáng)極氧化鋁合金取出清洗后，再浸泡在配制的納米乳液中，常溫浸泡20 min后取出，再置于120℃的條件下固化1 h。

[0065]實(shí)施例5

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、對(duì)鋁合金依次進(jìn)行脫脂處理、中和處理以及電解拋光處理，以進(jìn)行預(yù)處理。脫脂處理使用的脫脂液中碳酸鈉、磷酸鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:0.8:0.4。脫脂處理的溫度為60℃，處理的時(shí)間為35 s。中和處理使用的中和液的組分為硫酸190 g/L，中和處理的時(shí)間為常溫處理25 s。電解拋光處理使用的電解拋光液的組分包括：磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油，其中磷酸、三乙醇胺、酒石酸、甘油的質(zhì)量比為1:0.25:0.15:0.9%。電解拋光處理的溫度為90℃，電流密度為5.5 A/dm2，處理時(shí)間為3 min。

[0066]步驟二、對(duì)步驟一獲得的預(yù)處理后的鋁合金試樣進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理。陽(yáng)極氧化處理使用的電解液的組分包括硫酸170 g/L、羥基乙酸40 g/L、三乙醇胺25 g/L。電解液的溫度為8℃，即陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度為8℃。陽(yáng)極氧化處理的電流密度為2.5 A/dm2，處理時(shí)間為11 min，得到厚度為9 μm的透明陽(yáng)極氧化膜，進(jìn)而得到具有光亮特征的陽(yáng)極氧化鋁合金。

[0067]步驟三、配制用于封孔的納米乳液。首先將模數(shù)為4.8的液態(tài)硅酸鋰和水按體積比1:1的比例混合，磁力攪拌30 min后得到硅酸鋰水解液。然后將硅酸鋰水解液和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560按體積比1:0.5的比例混合，磁力攪拌2h后得到混合液。最后向混合液中依次滴加十六烷基三甲氧基硅烷和十二烷基苯磺酸鈉，其中十六烷基三甲氧基硅烷占混合液總質(zhì)量的1%，十二烷基苯磺酸鈉占混合液總質(zhì)量的0.4 %。磁力攪拌2 h后得到納米乳液。

[0068]步驟四、將步驟二獲得的陽(yáng)極氧化鋁合金浸泡在10 g/L的癸二酸銨溶液中25min，溶液溫度為90~100℃。然后將封孔后的陽(yáng)極氧化鋁合金取出清洗后，再浸泡在步驟三配制的納米乳液中，常溫浸泡20min后取出，再置于120℃的條件下固化1 h。

[0069]對(duì)比例1

本對(duì)比例與實(shí)施例1相比，進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理的過(guò)程不同，并且無(wú)需根據(jù)癸二酸銨以及納米乳液進(jìn)行封孔處理。具體過(guò)程如下：

步驟一、對(duì)鋁合金依次進(jìn)行脫脂處理、中和處理及電解拋光處理等預(yù)處理。

[0070]步驟二、通過(guò)傳統(tǒng)陽(yáng)極氧化法在鋁合金表面制備透明陽(yáng)極氧化膜，所使用的電解液為硫酸200 g/L，電解液的溫度為10℃，即陽(yáng)極氧化處理的反應(yīng)溫度為10℃。陽(yáng)極氧化處理的電流密度為2 A/dm2，處理時(shí)間為15 min，得到厚度為13 μm的透明陽(yáng)極氧化膜。將得到的陽(yáng)極氧化后的試樣置于95℃的蒸餾水中封閉30 min，取出吹干，完成沸水封孔。

[0071]圖5為根據(jù)對(duì)比例1制備得到的鋁合金膜層經(jīng)48h汗液腐蝕前后的表面形貌圖，其中，圖(a)為根據(jù)對(duì)比例1制備的鋁合金膜層，圖(b)為將對(duì)比例1制備的鋁合金膜層進(jìn)行汗液腐蝕后的表面形貌圖。從圖5中圖(a)所表示的根據(jù)對(duì)比例1制備的鋁合金膜層可以看出，相對(duì)于圖4中圖(a)所表示的由實(shí)施例1經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理制備的膜層表面而言，對(duì)比例1制備的膜層表面略微偏黃。從圖5中圖(b)所表示的將對(duì)比例1制備的鋁合金膜層進(jìn)行汗液腐蝕后的表面形貌圖可以看出，經(jīng)過(guò)48h汗液腐蝕后，對(duì)比例1制備的鋁合金膜層表面變暗且出現(xiàn)大量腐蝕點(diǎn)，抗汗液腐蝕效果較差。

[0072]綜上所述，本公開實(shí)施例中的技術(shù)方案，與傳統(tǒng)單一封孔技術(shù)相比，利用兩步封孔工藝，充分發(fā)揮各步封孔優(yōu)勢(shì)，可顯著提升鋁合金電子產(chǎn)品耐汗液腐蝕的能力。其中，癸二酸銨能與水合氧化鋁反應(yīng)生成鋁氧烷不溶物，相較傳統(tǒng)的沸水封孔能起到更好的封閉微孔作用。同時(shí)，以液態(tài)硅酸鋰為水相，具有疏水性的長(zhǎng)鏈烷氧基硅烷為油相，硅烷偶聯(lián)劑(γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560)和陰離子表面活性劑作為復(fù)合型表面活性劑，制備了水包油型納米乳液，該乳液具有良好的成膜封堵性和滲透性，利用硅酸鋰和有機(jī)硅烷間的水解縮聚反應(yīng)，封堵剩余孔隙并在氧化膜表面構(gòu)筑致密的透明疏水薄膜，從而顯著增強(qiáng)陽(yáng)極氧化膜的耐蝕性。

[0073]本公開實(shí)施例中，還提供了一種根據(jù)步驟S110至步驟S140的方法制備得到的鋁合金表面耐蝕膜層。本公開實(shí)施例中制備的陽(yáng)極氧化膜在保持光亮透明外觀，且不大幅增加膜層厚度的同時(shí)，還具有良好的耐汗液腐蝕性能，實(shí)現(xiàn)鋁合金電子產(chǎn)品美觀與性能兼?zhèn)?。整個(gè)工藝過(guò)程均無(wú)重金屬離子排放，綠色環(huán)保，尤其適用于電子產(chǎn)品的表面防護(hù)。

[0074]此外，上述附圖僅是根據(jù)本公開示例性實(shí)施例的方法所包括的處理的示意性說(shuō)明，而不是限制目的。易于理解，上述附圖所示的處理并不表明或限制這些處理的時(shí)間順序。另外，也易于理解，這些處理可以是例如在多個(gè)模塊中同步或異步執(zhí)行的。

[0075]本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書及實(shí)踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本公開的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本公開的一般性原理并包括本公開未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本公開的真正范圍和精神由所附的權(quán)利要求指出。

[0076]應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本公開的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限。

說(shuō)明書附圖(5)