專利名稱：一種鋁合金防腐蝕處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，特別是指一種鋁合金防腐蝕處理方法。
背景技術(shù)：
金屬腐蝕遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)各個(gè)領(lǐng)域，危害十分嚴(yán)重。首先，腐蝕會(huì)造成重大的直接或間接的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家的統(tǒng)計(jì)，因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占當(dāng)年國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的1. 5% -4. 2%。其次，金屬腐蝕，特別是應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞，往往會(huì)造成災(zāi)難性重大事故，危及人身安全。再者，腐蝕不但損耗大量金屬，而且浪費(fèi)了大量能源，每年因腐蝕要損耗10%-20%的金屬。另外，石油、化工、農(nóng)藥等工業(yè)生產(chǎn)中，因腐蝕造成的設(shè)備跑、冒、滴、漏，不但造成經(jīng)濟(jì)損失，還可能使有毒物質(zhì)泄漏，造成環(huán)境污染，危及人民健康。同時(shí)，腐蝕還可能成為生產(chǎn)發(fā)展和科技進(jìn)步的障礙。鋁合金在各種環(huán)境作用下發(fā)生的腐蝕遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)，造成巨大損失。·為了防止腐蝕的發(fā)生，現(xiàn)已經(jīng)有多種技術(shù)用來(lái)防止腐蝕的發(fā)生。其中主要的防腐技術(shù)是采用氧化膜技術(shù)，防腐漆技術(shù)和緩蝕劑技術(shù)。在各種金屬腐蝕的防護(hù)技術(shù)中，緩蝕劑技術(shù)由于工藝簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng)而成為最有效和最常用的方法之一。但是緩蝕劑技術(shù)有明顯的局限性，在緩蝕劑應(yīng)用最為廣泛的液相介質(zhì)中，緩蝕劑必須有一定的溶解度，而且必須達(dá)到一定的濃度。傳統(tǒng)的緩蝕劑由于毒性較大，給環(huán)境造成了污染；同時(shí)，由于緩蝕劑用量較小，外界微小的變化就會(huì)對(duì)體系造成較大的影響，這也給緩蝕機(jī)理的研究帶來(lái)了很大的難度，這些因素限制了緩蝕劑的進(jìn)一步發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新的技術(shù)方案，通過(guò)該技術(shù)方案能夠使得在不增加金屬厚度的同時(shí)提高防腐蝕效果。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種鋁合金防腐蝕處理方法，其步驟是首先在鋁合金表面采用離子注入方式注入非晶態(tài)物質(zhì)形成不溶共絡(luò)層；其次在鋁合金表面形成金屬氧化層。所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有有機(jī)化合物或無(wú)機(jī)氧化物。所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有磷酸鋯、鉻酸鉻、單環(huán)、稠環(huán)、共軛雜環(huán)類(lèi)化合物、二氧化硅和氟硅酸鈉等一種或兩種物質(zhì)的組合。所述離子注入用能量為40-42KeV量級(jí)；所述共絡(luò)層厚度為10_40nm。所述注入量為25mg/cm2-40mg/cm2。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是通過(guò)采用離子注入技術(shù)，將非晶態(tài)物質(zhì)注入進(jìn)金屬體內(nèi)形成不溶的耐腐蝕層，并且這一層同金屬為一體結(jié)構(gòu)，不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)防腐技術(shù)中的脫落問(wèn)題，離子注入時(shí)在金屬的最外面的量低于內(nèi)部的量，不影響如氧化膜的生成及其它防腐技術(shù)的應(yīng)用，提高鋁合金的耐腐蝕性能。
具體實(shí)施例方式以下具體描述本發(fā)明的實(shí)施方式。首先取鋁合金板材，也可以根據(jù)需要選取其它型號(hào)或形狀的鋁合金材料，將鋁合金材料進(jìn)行表面清理，選取用于離子注入用的非晶態(tài)物質(zhì)，所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有有機(jī)化合物、或無(wú)機(jī)氧化物。所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有磷酸鋯、鉻酸鉻、單環(huán)、稠環(huán)、含硫基雜環(huán)類(lèi)化合物、二氧化硅和氟硅酸鈉等一種或兩種物質(zhì)的組合。在本發(fā)明的實(shí)施例1-6中選用的非晶態(tài)物質(zhì)僅選用了單一組分的非晶態(tài)物質(zhì)，具體見(jiàn)表I。但因鉻酸鉻的毒害性通常不做選用。本發(fā)明的所述離子注入用能量為40_42KeV量級(jí)；具體注入能量的選用是根據(jù)材料的用途或確定的注入厚度來(lái)選用的，在本發(fā)明中注入非晶態(tài)物質(zhì)的厚度為10-40nm，當(dāng) 材料使用的環(huán)境不惡劣或要求等級(jí)不高時(shí)選擇注入的厚度低，因此注入用的能量也相應(yīng)降低；當(dāng)材料使用的環(huán)境惡劣，注入的厚度要厚，因此注入的能量也相應(yīng)提高。在本發(fā)明中所使用的注入能量、注入厚度及單位用量均不是最終定量，只是相對(duì)較佳的數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際需要可以進(jìn)行調(diào)整，比如注入能量可能會(huì)達(dá)到IOOKeV量級(jí)甚至是120KeV量級(jí)；注入厚度也可能會(huì)達(dá)到75nm ;單位注入用量也可能會(huì)達(dá)到80mg/cm2。但本專利所要求的最低數(shù)據(jù)為基本數(shù)據(jù)，若低于最低數(shù)據(jù)則防腐蝕性能無(wú)法達(dá)到最佳。以上的具體實(shí)施例僅能作為本發(fā)明的參考而不是對(duì)本發(fā)明的限制。由于本發(fā)明涉及耐腐蝕層，因此通過(guò)實(shí)施下面的鹽霧實(shí)驗(yàn)，并在經(jīng)過(guò)一定長(zhǎng)時(shí)間后確定所發(fā)現(xiàn)的腐蝕區(qū)域?qū)挾龋宰鞒龃篌w的耐腐蝕性評(píng)價(jià)。I)、鹽霧實(shí)驗(yàn) 噴霧室，濃度為5 %左右的NaCL溶液，壓力為60-180千帕的壓縮空氣，能夠?qū)囟缺３衷?5°C 土 1°C的溫度控制器，在相對(duì)濕度為95% -98%，溫度為35°C ±1°C的條件下，向每個(gè)試樣噴射鹽水特定長(zhǎng)時(shí)間。2)、試樣通過(guò)以下方式制備每一塊試樣，測(cè)量一塊尺寸為30mmX IOOmmX3mm的招合金進(jìn)行離子注入并進(jìn)行氧化膜處理，并在其上用刀刻出痕跡。對(duì)比例為只進(jìn)行氧化膜并涂漆的相同尺寸的鋁合金塊也在其上用刀刻出痕跡。3)、評(píng)價(jià)，采用目視方式檢查。表I
權(quán)利要求
1.一種鋁合金防腐蝕處理方法，其特征在于其步驟是首先在鋁合金表面采用離子注入方式注入非晶態(tài)物質(zhì)形成不溶共絡(luò)層；其次在鋁合金表面形成金屬氧化層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金防腐蝕處理方法，其特征在于所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有有機(jī)化合物或無(wú)機(jī)氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋁合金防腐蝕處理方法，其特征在于所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有磷酸鋯、鉻酸鉻、單環(huán)、稠環(huán)、共軛雜環(huán)類(lèi)化合物、二氧化硅和氟硅酸鈉等一種或兩種物質(zhì)的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金表面防腐蝕處理方法，其特征在于所述離子注入用能量為40-42KeV量級(jí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金防腐蝕處理方法，其特征在于所述共絡(luò)層厚度為 10_40nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金防腐蝕處理方法，其特征在于所述注入量為25mg/cm2-40mg/cm2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁合金防腐蝕處理方法，其步驟是首先在鋁合金表面采用離子注入方式注入非晶態(tài)物質(zhì)形成不溶共絡(luò)層；其次在鋁合金表面形成金屬氧化層，所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有有機(jī)化合物或無(wú)機(jī)氧化物。
文檔編號(hào)C23C14/48GK102994968SQ201210377410
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者蔡叢榮 申請(qǐng)人:蔡叢榮