本發明涉及機械制造技術領域，具體為一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法。

背景技術：

隨著航空、航天業的發展，金屬材料越來越傾向于使用大比強度、大比剛度而且質量輕的材料，5A06鋁合金材料是一種較為理想的金屬材料。但5A06鋁合金板材表面光滑锃亮，對激光的吸收率很低，嚴重影響激光板材成形的效率，為解決這一問題，需要對板材表面進行特定處理，在板材表面涂覆涂層是常用的處理方法，而石墨涂層的選擇是比較便于控制和處理的一種方式，涂覆石墨可有效緩解鋁合金板材表面的光亮程度，大大提高板材對激光的吸收率，但是，5A06鋁合金在涂覆石墨的過程中，與周圍環境中的空氣、涂覆的石墨溶液相互接觸，并且相互作用，在這個過程中鋁合金會不可避免的發生腐蝕，在涂覆石墨的表面會出現深色斑點，不同情況下斑點的密集程度、大小、形態各不相同，嚴重影響了板材的表面質量。

申請號CN201510253862.X的發明專利，公開了一種基于激光熔覆的鋁合金耐蝕二維碼的標刻方法，此方法采用鎳基合金粉末、石墨粉、無水乙醇和清漆混合形成涂層材料，涂覆鋁合金，經過激光標刻DM碼后，耐鹽霧腐蝕性能提高，但此方法原料復雜，成本高。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得 了本發明。

技術實現要素：

為解決上述技術缺陷，本發明采用的技術方案在于，提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法，

將準備好的的鱗片石墨粉與無水乙醇混合，并利用超聲震蕩混合均勻，形成混合液A；

在所述鋁合金板材表面涂覆所述混合液A，用以消除鱗片石墨粉與水混合涂覆鋁合金時發生的電化學腐蝕；

所述鱗片石墨粉與無水乙醇的混合比例為80g-120g的鱗片石墨粉與140g-180g的無水乙醇進行混合。

較佳的，所述鱗片石墨粉選取微米級石墨粉，粒度大小為1000目～3000目。

較佳的，所述無水乙醇級別為分析純。

較佳的，在所述鋁合金板材表面涂覆混合液A前要用無水乙醇進行清洗處理。

較佳的，對所述涂覆后的鋁合金板材表面進行激光吸收率的測試，且所述激光吸收率滿足以下公式：

其中A為激光吸收率，

ρ為鋁合金的電阻率，

M₁為鱗片石墨粉的質量，且80g≤M₁≤120g，

M₂為無水乙醇的質量，且140g≤M₂≤180g，

δ為石墨粉的目數，且1000目≤δ≤3000目，

λ為激光入射光的波長。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，不僅原料簡單，成本低，還提高了板材對激光的吸收率，且采用這種方法涂覆的板材石墨干燥速度快，板材表面的石墨容易去除，消除了板材表面的腐蝕現象，且能夠通過激光吸收率的理論值控制涂覆的條件，進而提高鋁合金板材表面的激光吸收率，也提高板材的表面質量。

附圖說明：

圖1為本發明實施例中鱗片石墨粉與水混合液涂覆5A06鋁合金板材表面的效果圖。

圖2為本發明實施例中鱗片石墨粉與無水乙醇混合液涂覆5A06鋁合金板材表面的效果圖。

具體實施方式

以下結合附圖，對本發明上述的和另外的技術特征和優點作更詳細的說明。

實施例一：

本實施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法，具體包 括以下步驟：

第一步：將粒度大小為2000目的鱗片石墨粉和分析純級別無水乙醇混合，且按照100g的鱗片石墨粉與160g的無水乙醇的配比進行混合，同時利用超聲震蕩將其攪拌均勻后放入噴壺中，所述噴壺采用空氣壓縮機進行驅動。

第二步：在5A06鋁合金板材表面涂覆所述鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液。

涂覆的方法有刷涂或噴涂，噴涂的效果較為均勻，為較為常用的方法，也是本實施例中采用的涂覆方法。

第三步：對涂覆后的鋁合金板材表面進行激光吸收率的測試。

當激光照射到鋁合金板材表面時，由于金屬的自由電子過多而反射了絕大部分激光，只有小部分被表面自由電子吸收，而當在鋁合金表面涂覆石墨后，有效緩解鋁合金板材表面的光亮程度，同時，采用鱗片石墨粉與無水乙醇作為涂覆材料，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現的腐蝕現象，且當激光照射波長一定的情況下，鱗片石墨粉的粒度大小、以及鱗片石墨粉與無水乙醇的混合比例都會對激光吸收率造成一定的影響，且滿足以下公式：

其中A為激光吸收率，

ρ為鋁合金的電阻率，

M₁為鱗片石墨粉的質量，且80g≤M₁≤120g，

M₂為無水乙醇的質量，且140g≤M₂≤180g，

δ為石墨粉的目數，且1000目≤δ≤3000目，

λ為激光入射光的波長。

此計算公式清晰地闡述了鋁合金板材、涂覆材料以及激光照射方面對涂覆后鋁合金板材的激光吸收率的影響，即當激光照射波長一定的情況下，涂覆后的激光吸收率與石墨粉的粒度大小δ、以及鱗片石墨粉與無水乙醇的混合比例M₁/M₂成正比，且通過此計算公式能夠根據預設的鱗片石墨粉的粒度，鱗片石墨粉與無水乙醇的混合比例，得到希望的涂覆板材激光吸收率的理論值，供實驗人員參考，更加準確地控制涂覆的條件，包括鱗片石墨粉的粒度，鱗片石墨粉與無水乙醇的混合比例，進而達到更好的涂覆效果，提高板材質量和激光吸收率。

作為一種優選方案，在所述5A06鋁合金板材表面涂覆鱗片石墨粉和無水乙醇的混合液前用無水乙醇進行清洗處理，以除去5A06鋁合金板材表面的污垢。

本實施例中為了進行對比，將步驟1中的分析級別無水乙醇替換為水，即采用鱗片石墨粉和水的混合液對5A06鋁合金板材表面進行涂覆。

從圖中可以看出，采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發生了嚴重的腐蝕。且測試后發現，鋁合金板材表面涂覆石墨后對激光的吸收率由0.17提高到0.63。由此可見，本實施例中采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現的腐蝕現象，一方面提高 了板材表面對激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質量。

實施例二：

本實施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為1000目的鱗片石墨粉和分析純級別無水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與160g的無水乙醇的配比進行混合。

涂覆后發現，采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發生了嚴重的腐蝕。且測試后發現，鋁合金板材表面涂覆石墨后對激光的吸收率明顯提高。由此可見，本實施例中采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現的腐蝕現象，一方面提高了板材表面對激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質量。

實施例三：

本實施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為1500目的鱗片石墨粉和分析純級別無水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與160g的無水乙醇的配比進行混合。

涂覆后發現，采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發生了嚴重的腐蝕。且測試后發現，鋁合金板材表面涂覆石墨后對激光的吸收率明顯提高。由此可見，本實施例中采用鱗 片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現的腐蝕現象，一方面提高了板材表面對激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質量。

實施例四：

本實施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為2500目的鱗片石墨粉和分析純級別無水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與160g的無水乙醇的配比進行混合。

涂覆后發現，采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發生了嚴重的腐蝕。且測試后發現，鋁合金板材表面涂覆石墨后對激光的吸收率明顯提高。由此可見，本實施例中采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現的腐蝕現象，一方面提高了板材表面對激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質量。

實施例五：

本實施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為3000目的鱗片石墨粉和分析純級別無水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與160g的無水乙醇的配比進行混合。

涂覆后發現，采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液 涂覆的板材表面發生了嚴重的腐蝕。且測試后發現，鋁合金板材表面涂覆石墨后對激光的吸收率明顯提高。由此可見，本實施例中采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現的腐蝕現象，一方面提高了板材表面對激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質量。

實施例六：

本實施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為2000目的鱗片石墨粉和分析純級別無水乙醇按照80g的鱗片石墨粉與160g的無水乙醇的配比進行混合。

涂覆后發現，采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發生了嚴重的腐蝕。且測試后發現，鋁合金板材表面涂覆石墨后對激光的吸收率明顯提高。由此可見，本實施例中采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現的腐蝕現象，一方面提高了板材表面對激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質量。

實施例七：

本實施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為2000目的鱗片石墨粉和分析純級別無水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與160g的無水乙醇的配比進行混合。

涂覆后發現，采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發生了嚴重的腐蝕。且測試后發現，鋁合金板材表面涂覆石墨后對激光的吸收率明顯提高。由此可見，本實施例中采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現的腐蝕現象，一方面提高了板材表面對激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質量。

實施例八：

本實施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為2000目的鱗片石墨粉和分析純級別無水乙醇按照120g的鱗片石墨粉與160g的無水乙醇的配比進行混合。

涂覆后發現，采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發生了嚴重的腐蝕。且測試后發現，鋁合金板材表面涂覆石墨后對激光的吸收率明顯提高。由此可見，本實施例中采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現的腐蝕現象，一方面提高了板材表面對激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質量。

實施例九：

本實施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于， 第一步中將粒度大小為2000目的鱗片石墨粉和分析純級別無水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與140g的無水乙醇的配比進行混合。

涂覆后發現，采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發生了嚴重的腐蝕。且測試后發現，鋁合金板材表面涂覆石墨后對激光的吸收率明顯提高。由此可見，本實施例中采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現的腐蝕現象，一方面提高了板材表面對激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質量。

實施例十：

本實施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為2000目的鱗片石墨粉和分析純級別無水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與160g的無水乙醇的配比進行混合。

涂覆后發現，采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發生了嚴重的腐蝕。且測試后發現，鋁合金板材表面涂覆石墨后對激光的吸收率明顯提高。由此可見，本實施例中采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現的腐蝕現象，一方面提高了板材表面對激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質量。

實施例十一：

本實施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為2000目的鱗片石墨粉和分析純級別無水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與180g的無水乙醇的配比進行混合。

涂覆后發現，采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發生了嚴重的腐蝕。且測試后發現，鋁合金板材表面涂覆石墨后對激光的吸收率明顯提高。由此可見，本實施例中采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現的腐蝕現象，一方面提高了板材表面對激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質量。

實施例十二：

本實施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為2500目的鱗片石墨粉和分析純級別無水乙醇按照110g的鱗片石墨粉與170g的無水乙醇的配比進行混合。

涂覆后發現，采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發生了嚴重的腐蝕。且測試后發現，鋁合金板材表面涂覆石墨后對激光的吸收率明顯提高。由此可見，本實施例中采用鱗片石墨粉與無水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現的腐蝕現象，一方面提高了板材表面對激 光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質量。

盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換,凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。