一种汽车内板用防腐蚀铝合金及其制备方法与流程

本发明涉及一种汽车内板用防腐蚀铝合金及其制备方法，属于铝合金制造。

背景技术：

1、铝合金作为一种可回收利用的能源材料，在制造汽车车身方面正在逐步取代钢材，这主要得益于其较轻的重量、较低的燃料消耗以及低的排放污染。在汽车应用的某些其他方面，铝合金甚至能够改善汽车的某些安全性和驾驶性能。此外，铝合金还有较高的耐蚀性和优异的焊接性能。现在，随着环境保护和节约能源的大力倡导，铝合金应用于交通运输方面势必会更加广泛。铝合金具有优异的物理性能，具有良好的可加工成形性，但其在空气或潮湿环境中易被氧化，在航空航天、船舶、汽车等领域中，铝合金被腐蚀后不易清理会造成重大损失，若可以有效延缓其腐蚀进度，则可以达到节能降耗效果。

2、目前，国内外对铝合金新材料的研究主要集中在铝合金加工工艺的改进，通过改变铝合金内部结构以提高其性能。专利cn 117363930 a采用tial预合金粉末作为原料并结合高温氮气对其进行渗氮处理，然后使用火花等离子烧结工艺得到内部具有连续网状结构增强相的合金，显著提高了tial合金的耐磨性能和维氏硬度；专利cn 117286376 a改变铝合金中金属(硅、锰、镁、铁、铜、锌等)添加量以提升铝合金的变屈服强度和使用性能，实现行人保护效果精细化控制；专利cn 117359230 a通过对淬火态叠层铝合金进行水下搅拌摩擦处理使原层间结构破碎，形成了由焊核区和结构互锁区组成的三维空间结构，大幅提高了叠层铝合金的层间结合强度，提高了叠层铝合金的抗弹性能。但这些方法主要通过调整铝合金材料的内部结构实现其性能要求，且主要解决材料的强度和耐磨性等问题，而对铝合金材料的抗腐蚀性能研究较少。

3、铝合金在空气中暴露后其表面会生成氧化膜，但其非常薄，在实际应用中通过接触各类腐蚀介质产生各种局部腐蚀。为增强其耐蚀性，各种铝合金表面处理方法应运而生。因此，有必要对铝合金的物理和化学结构进行系统的分析和表征，寻找适用于实际工业生产的表面处理方法，力争改变铝合金的耐蚀性能，以满足各种应用的要求，这对充分开发铝合金的应用潜力，拓展其应用市场，具有重要的理论和实际意义。当前，国内外对铝合金表面的改性方法主要有阳极氧化、微弧氧化、化学转化、电镀、涂装等。如果在不改变铝合金优良性能的基础上，对材料表面进行处理研究，提高它耐蚀性，并降低处理成本，必将大大提升铝合金在市场中的应用前景。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种汽车内板用防腐蚀铝合金及其制备方法，在不改变铝合金板材物理性能的基础上，通过对铝合金板材表面进行化学镀膜处理，提高其耐腐蚀性能。此外，通过添加引发剂缩短了化学镀膜处理时间，这将大大提高铝合金的生产效率，提高其在市场中的应用潜力。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明第一方面提供了一种汽车内板用防腐蚀铝合金的制备方法，包括以下制备步骤：

4、将预处理后的铝合金板材浸入化学转化处理液中，添加引发剂后，在加热条件下对铝合金板材进行化学镀膜，得到汽车内板用防腐蚀铝合金。

5、所述铝合金板材的预处理步骤为：使用砂纸打磨铝合金板材至表面光亮无明显划痕，用去离子水冲洗干净，然后将铝合金板材浸泡在无水乙醇中除去表面油脂，最后风干处理。

6、所述化学转化处理液的制备步骤如下：

7、取六氟铝酸钠和改性丙烯酰胺，在20-90℃下混合搅拌0.5-1h，得到化学转化处理液。

8、优选地，所述六氟铝酸钠和改性丙烯酰胺的质量比为(1-10)：(1-10)。

9、进一步优选地，所述六氟铝酸钠和改性丙烯酰胺的质量比为1：9。

10、申请人发现六氟铝酸钠和改性丙烯酰胺具有协同效应，使得复配后的化学转化处理液能够显著提高铝合金的耐腐蚀性，且二者在一定的质量比下，化学转化处理液对铝合金的处理效果更好。

11、优选地，所述加热条件的温度为40-90℃，加热时长为48-72h。

12、进一步优选地，所述加热条件的温度为80℃，加热时长为60h。

13、申请人发现严格控制加热温度和加热时长能够促进化学转化处理液在铝合金的表面形成厚度适中的化学镀膜，提高铝合金材料的耐腐蚀性。

14、优选地，所述引发剂由过硫酸钠和硫酸亚铁铵按照质量比为(1-10)：1组成。

15、进一步优选地，所述引发剂由过硫酸钠和硫酸亚铁铵按照质量比为5：1组成。

16、申请人发现引发剂的添加能够显著提高铝合金表面化学镀膜的耐腐蚀性，这是因为加入引发剂使得改性丙烯酰胺发生聚合，而聚丙烯酰胺可以在铝合金表面形成更加致密、耐腐蚀性更好的化学镀膜。

17、优选地，所述引发剂与化学转化处理液的质量比为1：(100-500)。

18、进一步优选地，所述引发剂与化学转化处理液的质量比为1：200。

19、按照一定质量比使用引发剂与化学转化处理液在促进铝合金表面形成致密化学镀膜的同时，还能显著提高铝合金表面镀膜的速度。

20、所述改性丙烯酰胺的制备步骤如下：

21、取十二烷基硫酸钠和丙烯酰胺，在氮气氛围下加热搅拌0.5-1h，得到改性丙烯酰胺。

22、优选地，所述十二烷基硫酸钠和丙烯酰胺的质量比为(1-3)：5。

23、进一步优选地，所述十二烷基硫酸钠和丙烯酰胺的质量比为2：5。

24、本发明使用十二烷基硫酸钠对丙烯酰胺进行改性，以十二烷基硫酸钠分子吸附丙烯酰胺的疏水区域，与疏水侧形成混合胶束或聚集体，十二烷基硫酸的疏水基进入混合胶束的疏水内核，使得丙烯酰胺的疏水侧连在混合胶束中的缔合强度比原胶束中的缔合强度大且极性键小，稳定性增强，增大了丙烯酰胺在铝合金表面的吸附，提高了化学镀膜的附着力，进而可以整体提升铝合金的抗腐蚀性能和品质稳定性。

25、优选地，所述加热的温度为20-40℃，搅拌的速度为80-100r/min。

26、进一步优选地，所述加热的温度为30℃，搅拌的速度为90r/min。

27、申请人发现控制加热温度以及搅拌速度可以促进化学镀膜的形成，且化学镀膜的耐腐蚀性较好。

28、本发明第二方面提供了一种根据以上制备方法得到的汽车内板用防腐蚀铝合金。

29、本发明与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

30、1、本发明通过对铝合金板材进行化学镀膜，并通过添加引发剂缩短了镀膜时间，得到改性的铝合金板材，其制备过程简单，性能优良，制备的得到的铝合金材料具有较高的耐腐蚀性能。

31、2、本发明上设计了一种六氟铝酸钠和改性丙烯酰胺复配化学转化处理液，铝合金板材在化学转化处理液中进行镀膜处理，能够提高材料的耐腐蚀性能，并且改性丙烯酰胺能显著提高铝合金表面镀膜的附着力。

32、3、本发明中将过硫酸钠和硫酸亚铁铵作为化学镀膜的引发剂，缩短了化学镀膜的时间，并提升镀膜与铝合金基体之间的结合力，制备得到的铝合金板材耐腐蚀性提高。