一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法与流程

本发明涉及机械制造技术领域，具体为一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法。

背景技术：

随着航空、航天业的发展，金属材料越来越倾向于使用大比强度、大比刚度而且质量轻的材料，5A06铝合金材料是一种较为理想的金属材料。但5A06铝合金板材表面光滑锃亮，对激光的吸收率很低，严重影响激光板材成形的效率，为解决这一问题，需要对板材表面进行特定处理，在板材表面涂覆涂层是常用的处理方法，而石墨涂层的选择是比较便于控制和处理的一种方式，涂覆石墨可有效缓解铝合金板材表面的光亮程度，大大提高板材对激光的吸收率，但是，5A06铝合金在涂覆石墨的过程中，与周围环境中的空气、涂覆的石墨溶液相互接触，并且相互作用，在这个过程中铝合金会不可避免的发生腐蚀，在涂覆石墨的表面会出现深色斑点，不同情况下斑点的密集程度、大小、形态各不相同，严重影响了板材的表面质量。

申请号CN201510253862.X的发明专利，公开了一种基于激光熔覆的铝合金耐蚀二维码的标刻方法，此方法采用镍基合金粉末、石墨粉、无水乙醇和清漆混合形成涂层材料，涂覆铝合金，经过激光标刻DM码后，耐盐雾腐蚀性能提高，但此方法原料复杂，成本高。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得 了本发明。

技术实现要素：

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法，

将准备好的的鳞片石墨粉与无水乙醇混合，并利用超声震荡混合均匀，形成混合液A；

在所述铝合金板材表面涂覆所述混合液A，用以消除鳞片石墨粉与水混合涂覆铝合金时发生的电化学腐蚀；

所述鳞片石墨粉与无水乙醇的混合比例为80g-120g的鳞片石墨粉与140g-180g的无水乙醇进行混合。

较佳的，所述鳞片石墨粉选取微米级石墨粉，粒度大小为1000目～3000目。

较佳的，所述无水乙醇级别为分析纯。

较佳的，在所述铝合金板材表面涂覆混合液A前要用无水乙醇进行清洗处理。

较佳的，对所述涂覆后的铝合金板材表面进行激光吸收率的测试，且所述激光吸收率满足以下公式：

其中A为激光吸收率，

ρ为铝合金的电阻率，

M₁为鳞片石墨粉的质量，且80g≤M₁≤120g，

M₂为无水乙醇的质量，且140g≤M₂≤180g，

δ为石墨粉的目数，且1000目≤δ≤3000目，

λ为激光入射光的波长。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆铝合金板材，不仅原料简单，成本低，还提高了板材对激光的吸收率，且采用这种方法涂覆的板材石墨干燥速度快，板材表面的石墨容易去除，消除了板材表面的腐蚀现象，且能够通过激光吸收率的理论值控制涂覆的条件，进而提高铝合金板材表面的激光吸收率，也提高板材的表面质量。

附图说明：

图1为本发明实施例中鳞片石墨粉与水混合液涂覆5A06铝合金板材表面的效果图。

图2为本发明实施例中鳞片石墨粉与无水乙醇混合液涂覆5A06铝合金板材表面的效果图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一：

本实施例提供一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法，具体包 括以下步骤：

第一步：将粒度大小为2000目的鳞片石墨粉和分析纯级别无水乙醇混合，且按照100g的鳞片石墨粉与160g的无水乙醇的配比进行混合，同时利用超声震荡将其搅拌均匀后放入喷壶中，所述喷壶采用空气压缩机进行驱动。

第二步：在5A06铝合金板材表面涂覆所述鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液。

涂覆的方法有刷涂或喷涂，喷涂的效果较为均匀，为较为常用的方法，也是本实施例中采用的涂覆方法。

第三步：对涂覆后的铝合金板材表面进行激光吸收率的测试。

当激光照射到铝合金板材表面时，由于金属的自由电子过多而反射了绝大部分激光，只有小部分被表面自由电子吸收，而当在铝合金表面涂覆石墨后，有效缓解铝合金板材表面的光亮程度，同时，采用鳞片石墨粉与无水乙醇作为涂覆材料，消除了板材涂覆鳞片石墨粉与水的混合液后出现的腐蚀现象，且当激光照射波长一定的情况下，鳞片石墨粉的粒度大小、以及鳞片石墨粉与无水乙醇的混合比例都会对激光吸收率造成一定的影响，且满足以下公式：

其中A为激光吸收率，

ρ为铝合金的电阻率，

M₁为鳞片石墨粉的质量，且80g≤M₁≤120g，

M₂为无水乙醇的质量，且140g≤M₂≤180g，

δ为石墨粉的目数，且1000目≤δ≤3000目，

λ为激光入射光的波长。

此计算公式清晰地阐述了铝合金板材、涂覆材料以及激光照射方面对涂覆后铝合金板材的激光吸收率的影响，即当激光照射波长一定的情况下，涂覆后的激光吸收率与石墨粉的粒度大小δ、以及鳞片石墨粉与无水乙醇的混合比例M₁/M₂成正比，且通过此计算公式能够根据预设的鳞片石墨粉的粒度，鳞片石墨粉与无水乙醇的混合比例，得到希望的涂覆板材激光吸收率的理论值，供实验人员参考，更加准确地控制涂覆的条件，包括鳞片石墨粉的粒度，鳞片石墨粉与无水乙醇的混合比例，进而达到更好的涂覆效果，提高板材质量和激光吸收率。

作为一种优选方案，在所述5A06铝合金板材表面涂覆鳞片石墨粉和无水乙醇的混合液前用无水乙醇进行清洗处理，以除去5A06铝合金板材表面的污垢。

本实施例中为了进行对比，将步骤1中的分析级别无水乙醇替换为水，即采用鳞片石墨粉和水的混合液对5A06铝合金板材表面进行涂覆。

从图中可以看出，采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆的板材表面没有腐蚀痕迹且表面均匀、光滑，而采用鳞片石墨粉与水的混合液涂覆的板材表面发生了严重的腐蚀。且测试后发现，铝合金板材表面涂覆石墨后对激光的吸收率由0.17提高到0.63。由此可见，本实施例中采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆铝合金板材，消除了板材涂覆鳞片石墨粉与水的混合液后出现的腐蚀现象，一方面提高 了板材表面对激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面质量。

实施例二：

本实施例提供一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法与实施例一中的一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法的不同之处在于，第一步中将粒度大小为1000目的鳞片石墨粉和分析纯级别无水乙醇按照100g的鳞片石墨粉与160g的无水乙醇的配比进行混合。

涂覆后发现，采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆的板材表面没有腐蚀痕迹且表面均匀、光滑，而采用鳞片石墨粉与水的混合液涂覆的板材表面发生了严重的腐蚀。且测试后发现，铝合金板材表面涂覆石墨后对激光的吸收率明显提高。由此可见，本实施例中采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆铝合金板材，消除了板材涂覆鳞片石墨粉与水的混合液后出现的腐蚀现象，一方面提高了板材表面对激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面质量。

实施例三：

本实施例提供一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法与实施例一中的一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法的不同之处在于，第一步中将粒度大小为1500目的鳞片石墨粉和分析纯级别无水乙醇按照100g的鳞片石墨粉与160g的无水乙醇的配比进行混合。

涂覆后发现，采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆的板材表面没有腐蚀痕迹且表面均匀、光滑，而采用鳞片石墨粉与水的混合液涂覆的板材表面发生了严重的腐蚀。且测试后发现，铝合金板材表面涂覆石墨后对激光的吸收率明显提高。由此可见，本实施例中采用鳞 片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆铝合金板材，消除了板材涂覆鳞片石墨粉与水的混合液后出现的腐蚀现象，一方面提高了板材表面对激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面质量。

实施例四：

本实施例提供一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法与实施例一中的一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法的不同之处在于，第一步中将粒度大小为2500目的鳞片石墨粉和分析纯级别无水乙醇按照100g的鳞片石墨粉与160g的无水乙醇的配比进行混合。

涂覆后发现，采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆的板材表面没有腐蚀痕迹且表面均匀、光滑，而采用鳞片石墨粉与水的混合液涂覆的板材表面发生了严重的腐蚀。且测试后发现，铝合金板材表面涂覆石墨后对激光的吸收率明显提高。由此可见，本实施例中采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆铝合金板材，消除了板材涂覆鳞片石墨粉与水的混合液后出现的腐蚀现象，一方面提高了板材表面对激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面质量。

实施例五：

本实施例提供一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法与实施例一中的一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法的不同之处在于，第一步中将粒度大小为3000目的鳞片石墨粉和分析纯级别无水乙醇按照100g的鳞片石墨粉与160g的无水乙醇的配比进行混合。

涂覆后发现，采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆的板材表面没有腐蚀痕迹且表面均匀、光滑，而采用鳞片石墨粉与水的混合液 涂覆的板材表面发生了严重的腐蚀。且测试后发现，铝合金板材表面涂覆石墨后对激光的吸收率明显提高。由此可见，本实施例中采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆铝合金板材，消除了板材涂覆鳞片石墨粉与水的混合液后出现的腐蚀现象，一方面提高了板材表面对激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面质量。

实施例六：

本实施例提供一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法与实施例一中的一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法的不同之处在于，第一步中将粒度大小为2000目的鳞片石墨粉和分析纯级别无水乙醇按照80g的鳞片石墨粉与160g的无水乙醇的配比进行混合。

涂覆后发现，采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆的板材表面没有腐蚀痕迹且表面均匀、光滑，而采用鳞片石墨粉与水的混合液涂覆的板材表面发生了严重的腐蚀。且测试后发现，铝合金板材表面涂覆石墨后对激光的吸收率明显提高。由此可见，本实施例中采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆铝合金板材，消除了板材涂覆鳞片石墨粉与水的混合液后出现的腐蚀现象，一方面提高了板材表面对激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面质量。

实施例七：

本实施例提供一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法与实施例一中的一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法的不同之处在于，第一步中将粒度大小为2000目的鳞片石墨粉和分析纯级别无水乙醇按照100g的鳞片石墨粉与160g的无水乙醇的配比进行混合。

涂覆后发现，采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆的板材表面没有腐蚀痕迹且表面均匀、光滑，而采用鳞片石墨粉与水的混合液涂覆的板材表面发生了严重的腐蚀。且测试后发现，铝合金板材表面涂覆石墨后对激光的吸收率明显提高。由此可见，本实施例中采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆铝合金板材，消除了板材涂覆鳞片石墨粉与水的混合液后出现的腐蚀现象，一方面提高了板材表面对激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面质量。

实施例八：

本实施例提供一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法与实施例一中的一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法的不同之处在于，第一步中将粒度大小为2000目的鳞片石墨粉和分析纯级别无水乙醇按照120g的鳞片石墨粉与160g的无水乙醇的配比进行混合。

涂覆后发现，采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆的板材表面没有腐蚀痕迹且表面均匀、光滑，而采用鳞片石墨粉与水的混合液涂覆的板材表面发生了严重的腐蚀。且测试后发现，铝合金板材表面涂覆石墨后对激光的吸收率明显提高。由此可见，本实施例中采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆铝合金板材，消除了板材涂覆鳞片石墨粉与水的混合液后出现的腐蚀现象，一方面提高了板材表面对激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面质量。

实施例九：

本实施例提供一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法与实施例一中的一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法的不同之处在于， 第一步中将粒度大小为2000目的鳞片石墨粉和分析纯级别无水乙醇按照100g的鳞片石墨粉与140g的无水乙醇的配比进行混合。

涂覆后发现，采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆的板材表面没有腐蚀痕迹且表面均匀、光滑，而采用鳞片石墨粉与水的混合液涂覆的板材表面发生了严重的腐蚀。且测试后发现，铝合金板材表面涂覆石墨后对激光的吸收率明显提高。由此可见，本实施例中采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆铝合金板材，消除了板材涂覆鳞片石墨粉与水的混合液后出现的腐蚀现象，一方面提高了板材表面对激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面质量。

实施例十：

本实施例提供一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法与实施例一中的一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法的不同之处在于，第一步中将粒度大小为2000目的鳞片石墨粉和分析纯级别无水乙醇按照100g的鳞片石墨粉与160g的无水乙醇的配比进行混合。

涂覆后发现，采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆的板材表面没有腐蚀痕迹且表面均匀、光滑，而采用鳞片石墨粉与水的混合液涂覆的板材表面发生了严重的腐蚀。且测试后发现，铝合金板材表面涂覆石墨后对激光的吸收率明显提高。由此可见，本实施例中采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆铝合金板材，消除了板材涂覆鳞片石墨粉与水的混合液后出现的腐蚀现象，一方面提高了板材表面对激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面质量。

实施例十一：

本实施例提供一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法与实施例一中的一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法的不同之处在于，第一步中将粒度大小为2000目的鳞片石墨粉和分析纯级别无水乙醇按照100g的鳞片石墨粉与180g的无水乙醇的配比进行混合。

涂覆后发现，采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆的板材表面没有腐蚀痕迹且表面均匀、光滑，而采用鳞片石墨粉与水的混合液涂覆的板材表面发生了严重的腐蚀。且测试后发现，铝合金板材表面涂覆石墨后对激光的吸收率明显提高。由此可见，本实施例中采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆铝合金板材，消除了板材涂覆鳞片石墨粉与水的混合液后出现的腐蚀现象，一方面提高了板材表面对激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面质量。

实施例十二：

本实施例提供一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法与实施例一中的一种消除铝合金表面涂覆石墨腐蚀的方法的不同之处在于，第一步中将粒度大小为2500目的鳞片石墨粉和分析纯级别无水乙醇按照110g的鳞片石墨粉与170g的无水乙醇的配比进行混合。

涂覆后发现，采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆的板材表面没有腐蚀痕迹且表面均匀、光滑，而采用鳞片石墨粉与水的混合液涂覆的板材表面发生了严重的腐蚀。且测试后发现，铝合金板材表面涂覆石墨后对激光的吸收率明显提高。由此可见，本实施例中采用鳞片石墨粉与无水乙醇的混合液涂覆铝合金板材，消除了板材涂覆鳞片石墨粉与水的混合液后出现的腐蚀现象，一方面提高了板材表面对激 光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面质量。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。