專利名稱：一種鋁合金表面防腐蝕處理方法
技術領域：
本發明屬于新材料領域，特別是指一種鋁合金表面防腐蝕處理方法。
背景技術：
金屬腐蝕遍及國民經濟和國防建設各個領域，危害十分嚴重。首先，腐蝕會造成重大的直接或間接的經濟損失。據工業發達的國家的統計，因腐蝕造成的經濟損失約占當年國民經濟生產總值的1. 5% -4. 2%。其次，金屬腐蝕，特別是應力腐蝕和腐蝕疲勞，往往會造成災難性重大事故，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、農藥等工業生產中，因腐蝕造成的 設備跑、冒、滴、漏，不但造成經濟損失，還可能使有毒物質泄漏，造成環境污染，危及人民健康。同時，腐蝕還可能成為生產發展和科技進步的障礙。鋁合金在各種環境作用下發生的腐蝕遍及國民經濟的各個部門，造成巨大損失。為了防止腐蝕的發生，現已經有多種技術用來防止腐蝕的發生。其中主要的防腐技術是采用氧化膜技術，防腐漆技術和緩蝕劑技術。在各種金屬腐蝕的防護技術中，緩蝕劑技術由于工藝簡單、適用性強而成為最有效和最常用的方法之一。但是緩蝕劑技術有明顯的局限性，在緩蝕劑應用最為廣泛的液相介質中，緩蝕劑必須有一定的溶解度，而且必須達到一定的濃度。傳統的緩蝕劑由于毒性較大，給環境造成了污染；同時，由于緩蝕劑用量較小，外界微小的變化就會對體系造成較大的影響，這也給緩蝕機理的研究帶來了很大的難度，這些因素限制了緩蝕劑的進一步發展。

發明內容
本發明的目的是提供一種新的技術方案，通過該技術方案能夠使得在不增加金屬厚度的同時提高防腐蝕效果。本發明是通過以下技術方案實現的—種鋁合金表面防腐蝕處理方法，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物質形成不溶共絡層；其次在鋁合金表面形成金屬氧化層。所述非晶態物質包括有有機化合物或無機氧化物。所述非晶態物質包括有磷酸鋯、鉻酸鉻、單環、稠環、共軛雜環類化合物、二氧化硅和氟硅酸鈉等一種或兩種物質的組合。所述離子注入用能量為45-80KeV量級；所述共絡層厚度為5_40nm。所述注入量為20mg/cm2-40mg/cm2。本發明同現有技術相比的有益效果是通過采用離子注入技術，將非晶態物質注入進金屬體內形成不溶的耐腐蝕層，并且這一層同金屬為一體結構，不會出現現防腐技術中的脫落問題，離子注入時在金屬的最外面的量低于內部的量，不影響如氧化膜的生成及其它防腐技術的應用，提高鋁合金的耐腐蝕性能。
具體實施例方式以下具體描述本發明的實施方式。首先取鋁合金板材，也可以根據需要選取其它型號或形狀的鋁合金材料，將鋁合金材料進行表面清理，選取用于離子注入用的非晶態物質，所述非晶態物質包括有有機化合物、或無機氧化物。所述非晶態物質包括有磷酸鋯、鉻酸鉻、單環、稠環、含硫基雜環類化合物、二氧化硅和氟硅酸鈉等一種或兩種物質的組合。在本發明的實施例1-6中選用的非晶態物質僅選用了單一組分的非晶態物質，具體見表I。但因鉻酸鉻的毒害性通常不做選用。本發明的所述離子注入用能量為45-80KeV量級；具體注入能量的選用是根據材料的用途或確定的注入厚度來選用的，在本發明中注入非晶態物質的厚度為5-40nm，當材 料使用的環境不惡劣或要求等級不高時選擇注入的厚度低，因此注入用的能量也相應降低；當材料使用的環境惡劣，注入的厚度要厚，因此注入的能量也相應提高。在本發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，只是相對較佳的數據，根據實際需要可以進行調整，比如注入能量可能會達到IOOKeV量級甚至是120KeV量級；注入厚度也可能會達到75nm ;單位注入用量也可能會達到80mg/cm2。但本專利所要求的最低數據為基本數據，若低于最低數據則防腐蝕性能無法達到最佳。以上的具體實施例僅能作為本發明的參考而不是對本發明的限制。由于本發明涉及耐腐蝕層，因此通過實施下面的鹽霧實驗，并在經過一定長時間后確定所發現的腐蝕區域寬度，以作出大體的耐腐蝕性評價。I)、鹽霧實驗 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，能夠將溫度保持在35°C 土 1°C的溫度控制器，在相對濕度為95% -98%，溫度為35°C ±1°C的條件下，向每個試樣噴射鹽水特定長時間。2)、試樣通過以下方式制備每一塊試樣，測量一塊尺寸為30mmX IOOmmX3mm的招合金進行離子注入并進行氧化膜處理，并在其上用刀刻出痕跡。對比例為只進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)、評價采用目視方式檢查。表I
權利要求
1.一種鋁合金表面防腐蝕處理方法，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物質形成不溶共絡層；其次在鋁合金表面形成金屬氧化層。
2.根據權利要求1所述的一種鋁合金表面防腐蝕處理方法，其特征在于所述非晶態物質包括有有機化合物或無機氧化物。
3.根據權利要求1或2所述的一種鋁合金表面防腐蝕處理方法，其特征在于所述非晶態物質包括有磷酸鋯、鉻酸鉻、單環、稠環、共軛雜環類化合物、二氧化硅和氟硅酸鈉等一種或兩種物質的組合。
4.根據權利要求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45-80KeV量級。
5.根據權利要求所述的一種鋁合金表面防腐蝕處理方法，其特征在于所述共絡層厚度為5_40nm。
6.根據權利要求所述的一種鋁合金表面防腐蝕處理方法，其特征在于所述注入量為 20mg/cm2-40mg/cm全文摘要
本發明涉及一種鋁合金表面防腐蝕處理方法，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物質形成不溶共絡層；其次在鋁合金表面形成金屬氧化層，所述非晶態物質包括有有機化合物或無機氧化物。
文檔編號C23C28/00GK102995015SQ201210377549
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者吳雅萍 申請人:吳雅萍