本發(fā)明涉及金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁金屬表面的處理方法和鋁金屬殼體。

背景技術(shù)：

在汽車、家用電器制品、產(chǎn)業(yè)機(jī)器等的部件制造等領(lǐng)域，需要將金屬與樹脂牢固的結(jié)合在一起，目前普通的技術(shù)采用粘合劑在常溫或加熱下發(fā)揮功能使金屬與合成樹脂一體化結(jié)合。不通過粘合劑而直接將高強(qiáng)度的工程樹脂與鎂、鋁合金、不銹鋼之類的鐵合金類一體化，成為人們研究的方向。

納米加工處理技術(shù)(NMT)就是金屬與塑膠一體化結(jié)合技術(shù)，通過將鋁金屬表面納米化處理，讓塑膠直接在鋁金屬表面上注塑成型，從而得到金塑一體化成型產(chǎn)品。對于金屬與塑膠的有效結(jié)合，NMT能取代目前常用的嵌入射出或鋅鋁、鎂鋁壓鑄件，從而提供一種具有低成本、高性能的金塑一體化產(chǎn)品。與膠合技術(shù)相比，NMT技術(shù)能減少產(chǎn)品的整體重量、保證機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)異強(qiáng)度、加工速度與產(chǎn)出高、更多的外觀裝飾方法選擇，其應(yīng)用范圍涉及車輛、IT設(shè)備及3C產(chǎn)品。

自2002年日本大成化學(xué)株式會社發(fā)明了納米成型技術(shù)，稱之為“T”處理，是利用化學(xué)浸泡方式在鋁金屬基材上產(chǎn)生納米孔洞。但是，由于其使用過多的強(qiáng)酸強(qiáng)堿性溶液，使得經(jīng)過處理的鋁金屬性能不夠穩(wěn)定，鋁金屬表面污染嚴(yán)重，腐蝕過度，粗糙度增加，不利于后續(xù)的氧化物膜和納米孔的生成。

因此，有必要提供一種新型的鋁金屬表面的處理方法和鋁金屬殼體以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種鋁金屬表面的處理方法和鋁金屬殼體，其有效解決了現(xiàn)有鋁金屬表面的處理方法處理的鋁金屬表面上的納米孔大小不均勻、表面粗糙度高、工藝步驟復(fù)雜的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種鋁金屬表面的處理方法，包括如下步驟：

脫脂：使用30-80g/L溶度的脫脂劑在溫度40-60℃、時間180-360s條件下對鋁金屬表面進(jìn)行脫脂處理；

堿蝕：使用30-80g/L溶度的堿蝕液在溫度50-70℃、時間20-60s條件下對經(jīng)過脫脂處理的所述鋁金屬表面進(jìn)行堿蝕處理；

除灰：使用30-80g/L溶度的除灰劑在溫度20-30℃、時間60-120s條件下對經(jīng)過堿蝕處理的所述鋁金屬表面進(jìn)行除灰處理；

陽極氧化：在陽極氧化槽內(nèi)使用電解質(zhì)溶液在溫度15-23℃、時間60-120s、電壓15-30v條件下對經(jīng)過除灰處理的所述鋁金屬表面進(jìn)行陽極氧化處理，以在所述鋁金屬表面形成含有納米孔的氧化物膜層；

N處理：使用N1劑、N2劑、N3劑、N4劑以及N5劑依次序?qū)?jīng)過陽極氧化處理的所述鋁金屬表面進(jìn)行N處理。

優(yōu)選的，所述脫脂劑的主成分為氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉、水玻璃以及表面活性劑。

優(yōu)選的，所述堿蝕液的主成分為氫氧化鈉。

優(yōu)選的，所述除灰劑的主成分為硝酸。

優(yōu)選的，所述電解質(zhì)的主成分為200-500g/L溶度的磷酸、30-150g/L溶度的硫酸以及5-20g/L溶度的添加劑。

優(yōu)選的，所述添加劑選自三乙醇胺、丙三醇、苯并三氮唑、檸檬酸三鈉、偏鋁酸鈉、四硼酸鈉中的任意兩種或三種。

優(yōu)選的，所述N1劑、N2劑、N3劑、N4劑以及N5劑的主成分均為醋酸鈉、碳酸氫鈉、雙氧水、水合肼以及硅酸鈉。

優(yōu)選的，在所述N處理步驟后還包括步驟：烘烤：在溫度60-85℃、時間600-1200s條件下對經(jīng)過N處理的所述鋁金屬表面進(jìn)行烘烤處理。

本發(fā)明還提供了一種根據(jù)所述的鋁金屬表面的處理方法處理的鋁金屬殼體，包括鋁基體、設(shè)置于所述鋁基體表面的阻擋層以及設(shè)置于所述阻擋層表面的氧化物膜層，所述氧化物膜層含有納米孔，所述氧化物膜層厚度為2-6um，所述納米孔的直徑為30-100nm，壁厚為8-50nm。

與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下技術(shù)效果：本發(fā)明提供的鋁金屬的表面處理方法處理過的鋁金屬表面的納米孔大小均勻，光澤度良好，氧化物膜質(zhì)量高，工藝步驟簡單。

【附圖說明】

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1為本發(fā)明鋁金屬表面的處理方法的工藝流程圖；

圖2為本發(fā)明經(jīng)過鋁金屬表面的處理方法處理過的鋁金屬表面在20000倍掃描電子顯微鏡下的納米孔形貌圖；

圖3為本發(fā)明經(jīng)過鋁金屬表面的處理方法處理過的鋁金屬表面在50000倍掃描電子顯微鏡下的納米孔形貌圖；

圖4為本發(fā)明鋁金屬殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1，圖1為本發(fā)明鋁金屬表面的處理方法的工藝流程圖。本發(fā)明提供了一種鋁金屬表面的處理方法，該處理方法中使用的鋁金屬包括擠壓鋁和壓鑄鋁，所述擠壓鋁選自：鋁1050鋁5052鋁6061鋁6063鋁7003以及鋁7075；所述壓鑄鋁選自：ADC12；ADC10以及DM6。所述鋁金屬表面的處理方法，包括如下步驟：

步驟S1、脫脂：使用30-80g/L溶度的脫脂劑在溫度40-60℃、時間180-360s條件下對鋁金屬表面進(jìn)行脫脂處理；

具體的，所述脫脂劑的主成分為氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉、水玻璃以及表面活性劑，用于清除所述鋁金屬表面的切削油、油脂和灰塵等污染物，從而使得后道堿洗工序的堿洗較均勻，提高氧化物膜質(zhì)量。

步驟S2、堿蝕：使用30-80g/L溶度的堿蝕液在溫度50-70℃、時間20-60s條件下對經(jīng)過脫脂處理的所述鋁金屬表面進(jìn)行堿蝕處理；

具體的，所述堿蝕液的主成分為氫氧化鈉，用于進(jìn)一步去除所述鋁金屬表面的贓物，徹底去除所述鋁金屬表面的自然氧化物膜，以顯露出純凈的鋁金屬，為后道的陽極氧化均勻?qū)щ?、生成均勻氧化物膜打下良好的基礎(chǔ)。

步驟S3、除灰：使用30-80g/L溶度的除灰劑在溫度20-30℃、時間60-120s條件下對經(jīng)過堿蝕處理的所述鋁金屬表面進(jìn)行除灰處理；

具體的，所述除灰劑的主成分為硝酸，用于除凈不溶解于所述堿蝕液的掛灰，以防止污染后道的陽極氧化槽，使得氧化物膜表面干凈。

步驟S4、陽極氧化：在陽極氧化槽內(nèi)使用電解質(zhì)溶液在溫度15-23℃、時間60-120s、電壓15-30v條件下對經(jīng)過除灰處理的所述鋁金屬表面進(jìn)行陽極氧化處理，以在所述鋁金屬表面形成含有納米孔的氧化物膜層；

具體的，所述電解質(zhì)的主成分為200-500g/L溶度的磷酸、30-150g/L溶度的硫酸以及5-20g/L溶度的添加劑。所述添加劑選自三乙醇胺、丙三醇、苯并三氮唑、檸檬酸三鈉、偏鋁酸鈉、四硼酸鈉中的任意兩種或三種。通過所述陽極氧化步驟，在所述鋁金屬表面初步形成納米孔。

步驟S5、N處理：使用N1劑、N2劑、N3劑、N4劑以及N5劑依次序?qū)?jīng)過陽極氧化處理的所述鋁金屬表面進(jìn)行N處理；

所述N1劑、N2劑、N3劑、N4劑以及N5劑的主成分均為醋酸鈉、碳酸氫鈉、雙氧水、水合肼以及硅酸鈉。具體的，使用120-200g/L溶度的N1劑在溫度20-30℃、時間60-150s條件下對經(jīng)過陽極氧化處理的所述鋁金屬表面進(jìn)行浸泡式N處理；使用120-200g/L溶度的N2劑在溫度20-30℃、時間60-120s條件下對經(jīng)過N1劑處理的所述鋁金屬表面進(jìn)行浸泡式N處理；使用120-200g/L溶度的N3劑在溫度20-30℃、時間60-150s條件下對經(jīng)過N2劑處理的所述鋁金屬表面進(jìn)行浸泡式N處理；使用120-200g/L溶度的N4劑在溫度20-30℃、時間60-120s條件下對經(jīng)過N3劑處理的所述鋁金屬表面進(jìn)行浸泡式N處理；以及使用120-200g/L溶度的N1劑在溫度20-30℃、時間10-60s條件下對經(jīng)過N4劑處理的所述鋁金屬表面進(jìn)行浸泡式N處理。

通過所述N處理步驟，將在所述陽極氧化步驟形成的所述納米孔進(jìn)一步擴(kuò)大，并且，擴(kuò)大后的納米孔的孔徑大小較一致，具體可以參閱圖3所示，可見所述納米孔的直徑普遍在30-100nm，壁厚為8-50nm。另外，經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)，所述氧化物膜厚度為2-6um，可見所述氧化物膜質(zhì)量高，所述氧化物膜表面也更平整，具體參閱圖2所示。

步驟S6、烘烤：在溫度60-85℃、時間600-1200s條件下對經(jīng)過N處理的所述鋁金屬表面進(jìn)行烘烤處理。

在實(shí)際工藝過程中，步驟S1至S5均采用浸泡式對所述鋁金屬表面進(jìn)行處理，同時，在每一步驟之后，還會對所述鋁金屬表面進(jìn)行兩道純水洗。

再一并參閱圖4，圖4為本發(fā)明鋁金屬殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明還提供了一種鋁金屬殼體10，所述鋁金屬殼體10的表面經(jīng)過上述鋁金屬表面的處理方法處理過，包括鋁基體1、設(shè)置于所述鋁基體1表面的阻擋層2以及設(shè)置于所述阻擋層2表面的氧化物膜層3，所述氧化物膜層3含有納米孔30，所述氧化物膜層3厚度為2-6um，所述納米孔30的直徑為30-100nm，壁厚為8-50nm，具體可以參閱圖3所示。

與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下技術(shù)效果：本發(fā)明提供的鋁金屬的表面處理方法處理過的鋁金屬表面的納米孔大小均勻，光澤度良好，氧化物膜質(zhì)量高，工藝步驟簡單。

以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進(jìn)，但這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。