CN106498419A - 一种铝合金阳极氧化膜的精密退除剂及其制备方法和精密退膜工艺 - Google Patents

一种铝合金阳极氧化膜的精密退除剂及其制备方法和精密退膜工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝合金阳极氧化膜的精密退除剂，包括以下组分：磷酸50～200克/升，鉬酸盐2～20克/升，促进剂10‑50克/升，氧化剂10～80克/升，腐蚀抑制剂0.5～8克/升；本发明的目的在于提供一种铝合金阳极氧化膜的精密退除剂及其制备方法和退膜工艺，该精密退除剂对高光铝合金退膜保光性好，对基体腐蚀小，不产生点腐蚀。

Description

一种铝合金阳极氧化膜的精密退除剂及其制备方法和精密退 膜工艺
技术领域
本发明涉及氧化膜退除剂范畴，尤其涉及一种铝合金阳极氧化膜的精密退除剂及其制备方法和退膜工艺。
背景技术
铝合金阳极氧化是铝合金的主要表面处理工艺之一，可提高表面硬度，耐蚀性及耐脏污性，广泛用于电子产品，汽车零部件等精密制造领域。当已氧化的工件需要进行局部退膜或需重新返工时，以往采取的方法主要有(1)机械喷砂，(2)化学腐蚀法。机械喷砂不适合较薄的或形状复杂的工件，也不适合光泽面的退膜。化学腐蚀法常用的有磷－铬酸法，碱腐蚀法，硫酸或硝酸+氢氟酸法。磷－铬酸法属于一种精密退膜，但需在高温(90-100℃)下进行，同时由于六价铬的毒性，现已被禁止使用。碱腐蚀法和硫酸或硝酸+氢氟酸酸腐蚀法都会对基体产生腐蚀，导致工件尺寸变化较大，同时产生的碱雾，酸雾对人体有害。
美国专利8337634公开了一种含Zn2+,Fe3+，螯合剂的碱性退膜剂，该方法虽然对基体腐蚀较小，但降低了表面的光泽，不适合高光表面的返工。美国专利申请20080210342公开了一种含磷酸，鉬酸盐的选择性退膜剂，该方法的缺点之一是对高光表面或7系铝合金退膜时易产生点腐蚀,退膜速度也较慢。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的在于提供一种铝合金阳极氧化膜的精密退除剂及其制备方法和退膜工艺，该精密退除剂对高光铝合金退膜保光性好，对基体腐蚀小，不产生点腐蚀。
为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：一种铝合金阳极氧化膜的精密退除剂，包括以下组分：磷酸50～200克/升，鉬酸盐2～20克/升，促进剂10-50克/升，氧化剂10～80克/升，腐蚀抑制剂0.5～8克/升，去离子水：余量。
在上述的铝合金阳极氧化膜的精密退除剂中，所述的鉬酸盐为鉬酸钠，鉬酸钾，鉬酸铵。
在上述的铝合金阳极氧化膜的精密退除剂中，所述的促进剂为甲基磺酸，羟乙基磺酸，羟基乙酸，氨基三亚甲基膦酸，羟基亚乙基二膦酸，二乙烯三胺五亚甲基膦酸，乙二胺四亚甲基膦酸中的一种或多种。
在上述的铝合金阳极氧化膜的精密退除剂中，所述的氧化剂可以为硝酸钠，硝酸钾，硝酸铵，间硝基苯磺酸钠中的一种或两种。
在上述的铝合金阳极氧化膜的精密退除剂中，所述的腐蚀抑制剂为硫脲，乙烯硫脲，咪基硫脲，2-巯基苯并咪唑中的一种或二种。
同时，本发明还提供上述的铝合金阳极氧化膜的精密退除剂的制备方法，制备过程如下：(1)将磷酸加入到约为总体积一半的去离子水中，搅拌均匀，制备成1#溶液；(2)将鉬酸盐边搅拌边加入1#溶液中至充分溶解，制备成2#溶液；(3)依次往2#溶液中加入促进剂，氧化剂和腐蚀抑制剂，搅拌至完全溶解，制备成3#溶液；(4)往3#溶液中添加去离子水至规定体积，搅拌均匀。
另外，本发明还提供一种铝合金阳极氧化膜的精密退膜工艺，包括如下步骤：(1)已阳极氧化的铝合金工件进行脱脂除油；(2)水洗；(3)采用如上所述的精密退除剂退膜(4)水洗；(5)干燥或进入下道工序。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案有以下优点：
1.本发明的退膜剂对铝合金阳极氧化膜可实现选择性精密退除，对基体腐蚀极小，适合对尺寸要求高的精密制造领域；2.对高光泽面经退膜后，可保持原基体的光泽。3.对高光泽铝合金，特别是7系铝合金退膜后不产生点蚀或发花。
具体实施例
下面结合具体实施方式，对本发明的权利要求做进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制，任何在本发明权利要求范围内所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求保护范围内。
以下实施例中，铝材为6063，尺寸规格100*50*1mm.试片先在60度的SF-514脱脂剂中清洗5分钟(SF-514为珠海奥美伦公司产品)，自来水常温漂洗，再在100度的SF-517化学抛光液中抛光1分钟(SF-517为珠海奥美伦公司产品),自来水常温漂洗，除渍去灰(30％硝酸，常温2分钟)，阳极氧化(硫酸18％，温度20度，电压13v,时间30分钟),水洗后在90度的SF-558(7克/升)封闭溶液中处理15分钟(SF-558为珠海奥美伦公司产品)，水洗，干燥。测试氧化膜的厚度并称重试片，再将试片分别在本发明的实施例1-9溶液中浸泡一定时间，取出水洗，浸入去灰液中2分钟，取出水洗后干燥，再称重，通过目视和测厚仪检查氧化膜是否退干净；通过退膜前后的质量损失换算出试片厚度的减少值，以磷－铬酸法测定的失重做为基准值来评估对基体的腐蚀量，测试的结果列于表1中。
实施例1：
将50克的磷酸(85wt％)加入500毫升去离子水中，搅拌均匀，然后加入2克的鉬酸铵，搅拌均匀，再依次加入50克甲基磺酸、10克硝酸钠和0.5克硫脲，溶解完全后，添加去离子水定容至1升得到退膜剂。
将制备好的氧化试片浸入上述退膜剂中，退膜条件：温度85℃，时间15分钟。
实施例2：
将100克的磷酸(85wt％)加入500毫升去离子水中，搅拌均匀，然后加入8克的鉬酸钠，搅拌均匀，搅拌下再依次加入35克羟乙基磺酸、35克硝酸铵和3克乙烯硫脲，溶解完全后，添加去离子水定容至1升得到退膜剂
将制备好的氧化试片浸入上述退膜剂中，退膜条件：温度80℃，时间10分钟
实施例3：
将150克的磷酸(85wt％)加入500毫升去离子水中，搅拌均匀，然后加入15克的鉬酸铵，搅拌均匀，搅拌下再依次加入20克氨基三亚甲基膦酸、60克硝酸钾和5克乙烯硫脲，溶解完全后，添加去离子水定容至1升得到退膜剂
将制备好的氧化试片浸入上述退膜剂中，退膜条件：温度75℃，时间10分钟
实施例4：
将200克的磷酸(85wt％)加入500毫升去离子水中，搅拌均匀，然后加入20克的鉬酸钾，搅拌均匀，搅拌下再依次加入10克二乙烯三胺五亚甲基膦酸、80克硝酸铵和8克乙烯硫脲溶解完全后，添加去离子水定容至1升得到退膜剂
将制备好的氧化试片浸入上述退膜剂中，退膜条件：温度75℃，时间5分钟
实施例5：
将90克的磷酸(85wt％)加入500毫升去离子水中，搅拌均匀，然后加入15克的鉬酸铵，搅拌均匀，搅拌下再依次加入20克甲基磺酸、10克二乙烯三胺五亚甲基膦酸、40克硝酸铵和2克2-巯基苯并咪唑溶解完全后，添加去离子水定容至1升得到退膜剂
将制备好的氧化试片浸入上述退膜剂中，退膜条件：温度80℃，时间10分钟
实施例6：
将90克的磷酸(85wt％)加入500毫升去离子水中，搅拌均匀，然后加入10克的鉬酸钠，搅拌均匀，搅拌下再依次加入20克甲基磺酸、35克硝酸钠和1.5克硫脲溶解完全后，添加去离子水定容至1升得到退膜剂
将制备好的氧化试片浸入上述退膜剂中，退膜条件：温度80℃，时间10分钟
实施例7：
将100克的磷酸(85wt％)加入500毫升去离子水中，搅拌均匀，然后加入15克的鉬酸钾，搅拌均匀，搅拌下再依次加入20克甲基磺酸、20克乙二胺四亚甲基膦酸、45克硝酸铵和3克乙烯硫脲溶解完全后，添加去离子水定容至1升得到退膜剂
将制备好的氧化试片浸入上述退膜剂中，退膜条件：温度80℃，时间10分钟
实施例8：
将100克的磷酸(85wt％)加入500毫升去离子水中，搅拌均匀，然后加入20克的鉬酸铵，搅拌均匀，搅拌下再依次加入10克羟基乙酸、30克羟基亚乙基二膦酸、40克硝酸钾和3.5克咪基硫脲溶解完全后，添加去离子水定容至1升得到退膜剂
将制备好的氧化试片浸入上述退膜剂中，退膜条件：温度80℃，时间10分钟
实施例9：
将120克的磷酸(85wt％)加入500毫升去离子水中，搅拌均匀，然后加入12克的鉬酸钾，搅拌均匀，搅拌下再依次加入40克乙二胺四亚甲基膦酸、50克间硝基苯磺酸钠和5克乙烯硫脲溶解完全后，添加去离子水定容至1升得到退膜剂
将制备好的氧化试片浸入上述退膜剂中，退膜条件：温度80℃，时间10分钟
对比例1：
将50克氢氧化钠加入500毫升去离子水中，搅拌至溶解全后，添加去离子水定容至1升得到退膜剂
将制备好的氧化试片浸入上述退膜剂中，退膜条件：温度50℃，时间1分钟
对比例2：
将20克硫酸(98wt％)缓慢加入500毫升去离子水中，搅拌均匀，然后加入6克(55wt％)氢氟酸，添加去离子水定容至1升得到退膜剂
将制备好的氧化试片浸入上述退膜剂中，退膜条件：温度28℃，时间3分钟
测试结果如下表1
表1实施例1-9以及对比例1和2的退膜效果
以上所述的仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种铝合金阳极氧化膜的精密退除剂，其特征在于，包括以下组分：磷酸50～200克/升，鉬酸盐2～20克/升，促进剂10-50克/升，氧化剂10～80克/升，腐蚀抑制剂0.5～8克/升，去离子水：余量。
2.根据权利要求1所述的铝合金阳极氧化膜的精密退除剂，其特征在于，所述的鉬酸盐为鉬酸钠，鉬酸钾，鉬酸铵。
3.根据权利要求1或2所述的铝合金阳极氧化膜的精密退除剂，其特征在于，所述的促进剂为甲基磺酸，羟乙基磺酸，羟基乙酸，氨基三亚甲基膦酸，羟基亚乙基二膦酸，二乙烯三胺五亚甲基膦酸，乙二胺四亚甲基膦酸中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的铝合金阳极氧化膜的精密退除剂，其特征在于，所述的氧化剂可以为硝酸钠，硝酸钾，硝酸铵，间硝基苯磺酸钠中的一种或两种。
5.根据权利要求1或2所述的铝合金阳极氧化膜的精密退除剂，其特征在于，所述的腐蚀抑制剂为硫脲，乙烯硫脲，咪基硫脲，2-巯基苯并咪唑中的一种或二种。
6.一种如权利要求1至5任一所述的铝合金阳极氧化膜的精密退除剂的制备方法，其特征在于，将磷酸加入约总体积一半的去离子水中，搅拌均匀后，加入钼酸盐、再依次加入促进剂，氧化剂和腐蚀抑制剂并搅拌至完全溶解，随后添加去离子水至规定体积。
7.一种铝合金阳极氧化膜的精密退膜工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)、已阳极氧化的铝合金工件进行脱脂除油；(2)水洗；(3)采用如权利要求1至5任一所述的精密退除剂退膜(4)水洗；(5)干燥或进入下道工序。
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