表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能的影响

表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能的影响

刘晓丽

中航西安飞机工业集团股份有限公司 陕西 西安 710089

摘要：现如今不断发展的市场经济和速度不断加快的工业化建设进程使得我国在不同的工作中需要越来越多的铝合金材料，因此有人针对铝合金的各个方面都展开了深入详细的研究，希望能够有效促进相关行业的发展。本文主要对铝合金的表面处理工艺对其性能的影响进行了有关试验，希望通过对不同表面处理工艺的探讨进而得出有用的结论，最终给各行各业提供具有价值的参考。

关键词：铝合金；处理工艺；表面；性能

一、进行实验的备用材料以及相关仪器

本文的研究对象是6061铝合金材料，将它们作为实验的样本和备用材料并将其分为三组不同的材料，依次命名为A组、B组和C组，并将备用材料：稀土盐、双氧水、环氧锌黄防腐漆、自抛光无铜防污漆、环氧丙烯酸、表面钝化剂以及环氧厚浆防腐底漆准备好，实验研究所用的主要仪器：加热器、时间表、电化学阻抗谱仪以及液压附着力测试仪等也要准备到位，以便促进实验的有效进行提高实验的效率。

二、双氧水和稀土盐对6061铝合金表面抗腐蚀性的影响

通过对铝合金的样本试片进行打磨，然后进行脱脂处理和冷热水的冲洗等一系列过程之后，采用正交实验法对其研究，探讨不同溶剂浓度与温度对铝合金表面形成氧化膜的影响。研究发现在一定范围内，稀土盐的浓度越高则铝合金越容易形成转化膜，而双氧水的加入可以促进其形成较均匀的膜，更有利于提高铝合金的表面抗腐蚀性能，由此看来双氧水扮演了一种催化剂的角色。通过对温度的研究发现当温度处于34度左右时，6061转化膜的抗腐蚀性能最佳，当温度继续提高时，其性能又逐渐下降。由此看来要切实提高铝合金的抗腐蚀性能，必须对溶剂的浓度以及反应的温度做好把握。

三、铝合金表面的腐蚀扩散分析结果

通过定期观察铝合金的样板涂层具有划伤的一面，我们发现如果是经过打磨处理后的样板，它们在海水中浸泡几个月之后会有较少量的黄色腐蚀物在划伤处出现，然后这种少量的腐蚀物会逐渐增加起来，最终让原有的划痕边缘也逐渐地鼓起，然而样板在整个过程中却不会有氧化膜脱落的情况产生。

四、制备防腐防污的涂层体系并对铝合金表面进行不同的处理工艺

为进一步满足实验的要求，我们探讨了不同涂层体系对6061表面铝合金的影响。实验把自抛光无铜防污漆涂到防腐防污涂层中作为一号涂层，并将其设置为八十微米的厚度和一条道数。紧接着将防污防腐涂层的二号以及三号涂层分别将用环氧丙烯酸连接备用漆与环氧厚浆防腐底漆代替设置，使二号和三号涂层的厚度达到五十微米、道数依旧是一道。把四号涂层则用环氧锌黄防腐漆来设置，它的厚度也为五十微米、道数也为一道。构建完涂层体系之后就要对铝合金的表面进一步实施处理工艺了，由于本文在对铝合金的表面防腐涂层性能展开研究测试前首先会分别对A、B、C三组都各自进行基本的处理技术，如打磨处理、钝化处理以及氧化处理等等，针对A组铝合金材料而采取的基本打磨处理是指将油涂在样板的表面，然后在这个基础上用1.5#的砂纸来打磨样板的表面，样本材料要保证其打磨后的铝合金表面粗糙度是二十微米，最后阶段便是利用无水的乙醇来对样本进行清洗，并为其涂装上已经准备好的防腐防污涂层。A组处理完毕之后，我们要对B组的铝合金材料进行基本的钝化处理，这组材料的研究基本步骤与A组之前的基本打磨处理技术是相似的，但是在使用无水的乙醇对样板进行清洗之后还有一个环节就是要使其保持干燥，当样板真的干燥了之后才能在这组样板的表面上喷上钝化剂，当样板表面的钝化膜已经确保形成完毕，最后再涂装上防腐防污的涂层。A、B组均处理完之后就只剩下C组了，针对C组的铝合金材料，我们主要是对它们进行了基材阳极的有关氧化处理，在对C组进行氧化处理之前样板也是必须经历打磨、抛光、上油三个环节，在这三个环节都完成之后才能对阳极实施氧化处理，这之后要将其放置于适宜的环境下，当经过的时长有4个小时左右后再为其涂装上相应的防腐防污涂层，而进一步当时长已经有5天之后要再次重复涂装一下相应的防腐防污涂层。

五、耐腐蚀性能的研究分析结果

本文在研究的过程中有以下发现：A组的铝合金样板在模拟电阻值方面出现了有一定程度的下降的现象，而在海水中经过浸泡5个月之后的模拟电阻，其电阻值也会有下降的现象，在一定的浸泡时间之后，模拟电阻的电阻值会下降到八千万至一亿三千万欧之间，对于B组的铝合金样板，研究发现这一组的耐腐蚀性能在同样经过5个月时间的海水浸泡之后居然有了一定程度上的提升，具体表现为B组的模拟电阻值已经达到了一亿至一亿三千万欧之间。我们针对这些情况的产生作出了以下分析：最开始是由于自然易形成的氧化膜在铝合金的表面与大气环境的相互作用下产生了，这层氧化膜的模拟电阻值通常比较小，然而当对其表面采取涂层措施后，其表面的模拟电阻值会不断提高，最终的模拟电阻值会比起初自然而成的氧化膜要大许多倍，由此可见对铝合金表面采取防腐防污涂层处理工艺可以比较大幅度地提升它的耐腐蚀性能。在将浸泡之后的铝合金样板和浸泡之前的铝合金样板互相进行比较中发现阳极的氧化膜在一定程度上可以使得铝合金和涂层之间产生更大的界面电阻，然而钝化膜却并不一定能有如此显著的效果，因此铝合金进行完阳极氧化处理之后必须在第一时间内涂上涂层，只有这样做才能有效保证铝合金材料表面涂层的耐蚀性能。

六、附着力性能的测试分析结果

在对样本进行附着力测试之后可发现A组和B组的样板附着力有着明显的增长趋势，它们的附着力一般可以达到十六兆帕和二十兆帕左右，除此之外我们还发现环氧厚浆防腐底漆在涂层内部还有界面断裂现象出现，B组的铝合金防腐层在经过4小时后其附着力表现为程度不同的下降，变为了九兆帕左右。对于该现象的发生我们认为主要是由以下几点造成的：在经过钝化处理之后铝合金材料会有较密的钝化膜在表面形成，而钝化膜上产生的钝化液可以进一步有效地加快氧化膜的内部防腐防污层的渗透，从而充分填充氧化膜的孔穴，并使得钝化膜与防腐涂层之间有了更大的相容性，因此看来采取表面钝化处理工艺在一定程度上是可以提升铝合金的涂层附着力的性能。

七、结束语

在我国工业化进程日益加快以及市场经济繁荣发展的大背景之下，我国的各行各业都对铝合金材料有了极大的需求量，因此有关人员更应该去深入研究铝合金，这种材料的表面处理技术主要由打磨、表面钝化以及阳极的氧化处理等构成，研究发现不同的工艺对涂层的性能影响不同，工作人员必须根据的实际情况来综合考虑、合理选择。

参考文献：

[1]张君.探讨表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能的影响[J].世界有色金属，2019（12）：154.

[2]李波涛，何昌协，徐志飞.6061铝合金表面稀土铈盐法处理工艺研究[J].有色金属加工，2018，47（03）：39-42.

[3]赵光睿.表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能影响研究[J].化工管理，2017（19）：182-183.