一种降低铝合金阳极氧化膜黄色调的方法与流程

本发明涉及铝合金加工，具体涉及一种降低铝合金阳极氧化膜黄色调的方法。

背景技术：

1、铝合金因其轻质、高强、良好的导电性和耐蚀性等优点，在航空、汽车、建筑和电子等领域广泛应用。然而，由于铝合金的自然氧化膜较薄，耐蚀性和耐磨性相对较差，因此通常采用阳极氧化技术在铝合金的表面形成一层致密的阳极氧化膜，从而提升其耐蚀性、耐磨性和装饰性。

2、其中，硫酸本色阳极氧化工艺是铝合金阳极氧化中的常用工艺，其采用的电解液为稀硫酸，具有成本低、膜层透明性好、耐腐蚀强度高以及着色容易等优点。由于铝合金中镁、硅的等合金元素的含量较高，容易造成铝合金表面挂灰，或者铝合金预处理效果不佳，未能有效去除表面油污或其它污染物，以及阳极氧化工艺条件不合适等原因，最终导致白色的氧化膜色差值偏黄，经分光测色仪检测所得b值偏高，影响自然发色。

3、目前，现有工艺中调整阳极氧化膜颜色的方法主要包括改善预处理方法、调整槽液浓度以及调整阳极氧化的工艺条件等。但是，预处理方法包括多步工艺，操作复杂；调整槽液需要重新配置槽液或增加新的槽液槽，产生大量废液并且成本较高；而阳极氧化中电流、电压等工艺条件的控制通常要求设备具有较高的精密度，并且上述方法对颜色的改变方向不可控，难以直接改善阳极氧化膜发黄的问题。

4、例如，cn116892047a中公开了一种铝合金白色阳极氧化工艺，该工艺中通过采用两次阳极氧化工序，并调整阳极氧化的电压，从而改善阳极氧化膜发黄的问题，但是工序复杂，并且对电压控制的精度要求较高。

5、因此，如何更加简便、快捷、有效地降低铝合金阳极氧化膜的黄色调，是目前本领域需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对以上问题，本发明的目的在于提供一种降低铝合金阳极氧化膜黄色调的方法，与现有技术相比，本发明提供的方法工艺简单，便于控制，并且成本较低，能够有效改善铝合金阳极氧化膜发黄的问题。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供一种降低铝合金阳极氧化膜黄色调的方法，所述方法包括以下步骤：

4、(1)将铝合金基材进行抛光处理，得到抛光后的基材；

5、(2)将步骤(1)得到的所述抛光后的基材依次进行脱脂处理、碱蚀处理和出光处理，得到预处理基材；

6、(3)将步骤(2)得到的所述预处理基材进行阳极氧化处理，所述阳极氧化处理的电压控制包括依次进行的第一软启动过程、第一恒压过程、第二软启动过程和第二恒压过程，所述第二软启动过程的升压速率＜第一软启动过程的升压速率，然后进行封孔处理，得到含有阳极氧化膜的铝合金基材。

7、本发明中，通过设置第一软启动过程、第一恒压过程、第二软启动过程和第二恒压过程，即通过采用两段软启动过程升压，一方面能够为氧化膜的生长提供推动力，有助于氧化膜和基材之间形成稳定的结合，提高膜层的附着力，促进膜层的生长；一方面能够起到缓冲电流的作用，避免电流突然升高导致氧化膜开裂，促进氧化膜的均匀，避免缺陷；另一方面，通过设置两段软启动过程并设置第二段软启动过程以较慢的升压速率，能够控制逐步增加电流，有助于形成更加均匀、致密的氧化膜，减少了污染物对氧化膜的入侵，并且调整氧化膜的反光特性，从而达到降低黄色调的效果，即有效降低分光测试仪的检测b值结果。

8、优选地，步骤(1)所述铝合金基材包括6系铝合金。

9、优选地，步骤(1)所述抛光处理包括采用砂纸进行抛光。

10、优选地，所述砂纸的型号包括400目、600目或800目中的任意一种或至少两种的组合。

11、本发明中，通过进行抛光处理至基材表面无异常纹路，能够有效去除表面缺陷，从而提升氧化膜的附着力和均匀性。

12、优选地，步骤(2)所述脱脂处理包括依次进行的脱脂和清洗。

13、优选地，所述脱脂所用的脱脂液包括硝酸溶液。

14、优选地，所述脱脂液的质量百分含量为5-40％，例如可以是5％、6％、8％、10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％或40％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

15、优选地，所述脱脂的温度为5-25℃，例如可以是5℃、6℃、8℃、10℃、12℃、14℃、16℃、18℃、20℃、22℃、24℃或25℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

16、优选地，所述脱脂的时间为2-20min，例如可以是2min、4min、6min、8min、10min、12min、14min、16min、18min或20min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

17、本发明中，通过进行脱脂处理并控制脱脂处理的条件，能够有效清除基材表面的油污，避免影响氧化膜的形成和质量，提高氧化膜的附着力，并且进一步降低氧化膜黄色调偏高的风险。

18、优选地，步骤(2)所述碱蚀处理包括依次进行的碱蚀和清洗。

19、优选地，所述碱蚀所用的碱蚀液包括氢氧化钠溶液。

20、优选地，所述碱蚀液的质量百分含量为2-15％，例如可以是2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％或15％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

21、优选地，所述碱蚀的温度为5-25℃，例如可以是5℃、6℃、8℃、10℃、12℃、14℃、16℃、18℃、20℃、22℃、24℃或25℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

22、优选地，所述碱蚀的时间为2-20min，例如可以是2min、4min、6min、8min、10min、12min、14min、16min、18min或20min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

23、本发明中，通过进行碱蚀处理并控制碱蚀处理的条件，能够有效去除基材表面的自然氧化膜并且去除表面的污染物，并且活化表面结构，增加阳极氧化膜和基材的附着力，促进得到均匀、致密的氧化膜。

24、优选地，步骤(2)所述出光处理包括依次进行的出光和清洗。

25、优选地，所述出光所用的出光液包括硝酸溶液。

26、优选地，所述出光液的质量百分含量为5-40％，例如可以是5％、6％、8％、10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％或40％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

27、优选地，所述出光的温度为5-25℃，例如可以是5℃、6℃、8℃、10℃、12℃、14℃、16℃、18℃、20℃、22℃、24℃或25℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

28、优选地，所述出光的时间为2-20min，例如可以是2min、4min、6min、8min、10min、12min、14min、16min、18min或20min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

29、本发明中，通过进行出光处理并控制出光的条件，能够中和铝合金表面残余碱液，并且改善铝合金的表面光洁度，使其呈现出具有金属光泽的结晶组织，为后续氧化膜的形成提供基础。

30、优选地，步骤(3)所述阳极氧化处理所用的阳极氧化液包括硫酸溶液。

31、优选地，所述阳极氧化液的浓度为50-200g/l，例如可以是50g/l、60g/l、70g/l、80g/l、90g/l、100g/l、110g/l、120g/l、130g/l、140g/l、150g/l、160g/l、170g/l、180g/l、190g/l或200g/l，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

32、优选地，所述阳极氧化处理的温度为10-25℃，例如可以是10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃或25℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

33、优选地，步骤(3)所述第一软启动过程的时间为1-10min，例如可以是1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min或10min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

34、优选地，所述第一软启动过程的终点电压为5-15v，例如可以是5v、6v、7v、8v、9v、10v、11v、12v、13v、14v或15v，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

35、优选地，所述第一软启动过程的升压速率为1.5-5v/min，例如可以是1.5v/min、2v/min、2.5v/min、3v/min、3.5v/min、4v/min、4.5v/min或5v/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

36、本发明中，通过优选设置第一软启动过程的时间、终点电压以及升压速率在特定范围，即先以较快的升压速率进行升压，能够在初始阶段快速去除不均匀的原始氧化层以及污染物，避免污染物对膜层的入侵，减少初始阶段的膜层缺陷，从而提升阳极氧化膜的均匀性和致密度。

37、优选地，所述第一恒压过程的时间为5-25min，例如可以是5min、6min、8min、10min、12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min或25min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

38、优选地，所述第二软启动过程的时间为15-60min，例如可以是15min、16min、18min、20min、22min、24min、26min、28min、30min、32min、34min、36min、38min、40min、42min、44min、46min、48min、50min、52min、54min、56min、58min或60min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

39、优选地，所述第二软启动过程的终点电压为10-20v，例如可以是10v、11v、12v、13v、14v、15v、16v、17v、18v、19v或20v，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

40、优选地，所述第二软启动过程的升压速率为0.08-0.5v/min，例如可以是0.08v/min、0.1v/min、0.12v/min、0.15v/min、0.18v/min、0.2v/min、0.22v/min、0.25v/min、0.28v/min、0.3v/min、0.32v/min、0.35v/min、0.38v/min、0.4v/min、0.42v/min、0.45v/min、0.48v/min或0.5v/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

41、本发明中，通过优选控制第二软启动过程的时间、终点电压和升压速率在特定范围，能够促进电流在基材表面均匀分布，促进阳极氧化膜以较慢的速度沉积，提高膜层的均匀性和致密度。

42、优选地，所述第二恒压过程的时间为30-80min，例如可以是30min、32min、34min、36min、38min、40min、42min、44min、46min、48min、50min、52min、54min、56min、58min、60min、62min、64min、68min、70min、72min、74min、76min、78min或80min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

43、优选地，步骤(3)所述封孔处理所用的封孔液包括水。

44、优选地，所述封孔液的温度为95-100℃，例如可以是95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

45、优选地，所述封孔处理的时间为30-60min，例如可以是30min、32min、34min、36min、38min、40min、42min、44min、46min、48min、50min、52min、54min、56min、58min或60min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

46、本发明中，所述清洗可采用任何本领域内常用的清洗方式，例如可以是水洗。

47、作为本发明的优选技术方案，所述方法包括以下步骤：

48、(1)将铝合金基材采用砂纸进行抛光处理，所述砂纸的型号包括400目、600目或800目中的任意一种或至少两种的组合，所述铝合金基材包括6系铝合金，得到抛光后的基材；

49、(2)将步骤(1)得到的所述抛光后的基材采用质量百分含量为5-40％的硝酸溶液在温度为5-25℃的条件下进行脱脂2-20min，然后清洗，接着采用质量百分含量为2-15％的氢氧化钠溶液在温度为5-25℃的条件下进行碱蚀2-20min，然后清洗，之后采用质量百分含量为5-40％的硝酸溶液在温度为5-25℃的条件下进行出光2-20min，然后清洗，得到预处理基材；

50、(3)将步骤(2)得到的所述预处理基材以浓度为50-200g/l的硫酸溶液为阳极氧化液，在温度为10-25℃的条件下进行阳极氧化处理，所述阳极氧化处理中电压的控制过程包括：先控制在1-10min的时间内进行第一软启动过程至终点电压为5-15v，控制升压速率为1.5-5v/min，然后进行第一恒压过程5-25min，之后控制在15-60min的时间内进行第二软启动过程至终点电压为10-20v，控制升压速率为0.08-0.5v/min，然后进行第二恒压过程30-80min，之后以温度为95-100℃的水为封孔液进行封孔处理30-60min，得到含有阳极氧化膜的铝合金基材。

51、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

52、本发明提供的方法通过采用两段软启动过程，先控制以较快的升压速率进行第一软启动，再控制以较慢的升压速率进行第二软启动，有助于提升氧化膜和基材之间的结合力，降低污染物对阳极氧化膜的入侵，提升阳极氧化膜的均匀性和致密性，有助于调整氧化膜的反光特性，达到降低黄色调的效果。