一种用于换热器的铝合金涂层、钝化膜制备方法和处理液与流程

本发明涉及钝化膜，尤其涉及一种用于换热器的铝合金涂层、钝化膜制备方法和处理液。

背景技术：

1、对于全铝换热器，铝裸露在大气或ph值为4.5～8.5的溶液中会生成厚度为0.5～20纳米的致密的氧化膜，氧化膜的主要成分为al2o3，氧化膜阻碍活性铝表面与腐蚀介质接触，使其具有较好的耐蚀性。

2、但是，在大多数酸性介质中，氧化膜会发生局部破损，或基体内不同部位由于电化学活性不一致会发生选择性溶解。氧化膜发生局部破损和基体内发生选择性溶解均会导致铝合金容易发生点蚀，点蚀是薄壁承压零件例如全铝换热器失效的第一大危害因素，会限制铝合金的大规模推广应用。对铝合金进行阳极氧化与表面钝化处理，可以大幅提升其耐腐蚀性能。但是，阳极氧化工艺复杂，且能耗较高。常规钝化处理是以六价铬为主，六价铬具有致癌性，且不环保。

3、因此，需要一种具有较好的防腐性能，且无毒环保的换热器。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种用于换热器的铝合金涂层，该铝合金涂层具有较好的防腐性能，且无毒环保。

2、一种用于换热器的铝合金涂层，包括铝合金本体，所述铝合金本体的表面附着有氧化膜；所述氧化膜远离所述铝合金本体的一面附着有钝化膜，所述钝化膜包含钛和锆，所述钝化膜填充所述氧化膜的孔穴；所述钝化膜远离所述氧化膜的一面附着有漆膜，所述漆膜与空气接触，所述钝化膜与所述漆膜之间具有有机膦酸盐层。

3、在本发明较佳的技术方案中，所述钝化膜的成分包括有机化合物。

4、在本发明较佳的技术方案中，所述漆膜为水性漆膜，所述水性漆膜的成分包括环氧树脂。

5、在本发明较佳的技术方案中，所述氧化膜的成分包括al2o3，所述氧化膜的厚度为0.5～20纳米。

6、本发明的目的之二是提供一种钝化膜制备方法，所述方法用于制备上述任一项所述的用于换热器的铝合金涂层的钝化膜，所述方法包括：

7、步骤一：脱脂，使用脱脂剂去除所述氧化膜表面的油污；

8、步骤二：水洗，使用自来水清洗所述氧化膜；

9、步骤三：活化，使用活化剂去除所述氧化膜表面的氧化物和有机物；

10、步骤四：水洗，使用所述自来水清洗所述氧化膜；

11、步骤五：钝化，将所述氧化膜浸泡在钝化膜处理液中，或将所述钝化膜处理液喷淋至所述氧化膜，在所述氧化膜的表面生成所述钝化膜；

12、步骤六：水洗，使用所述自来水清洗所述钝化膜；

13、步骤七：纯水洗，使用纯水清洗所述钝化膜。

14、在本发明较佳的技术方案中，所述脱脂步骤的加工参数为：ph值为9～12，碱度为3～8，温度为40～60℃。

15、在本发明较佳的技术方案中，所述钝化步骤的加工参数为：ph值为4.5～5，温度为25～45℃。

16、本发明的目的之三是提供一种钝化膜处理液，所述处理液应用于上述任一项所述的钝化膜制备方法，所述处理液包括：0.4～0.6g/l的ti4+和0.3～0.7g/l的zr4+；

17、所述处理液还包括以下质量浓度的物质：氢氟酸0.05～0.06g/l、硝酸0.8～0.9g/l和有机化合物0.3～0.6g/l。

18、在本发明较佳的技术方案中，所述有机化合物包括氨基三甲叉膦酸。

19、在本发明较佳的技术方案中，所述处理液的ph值为3～3.5。

20、本发明的有益效果为：

21、本发明提供的一种用于换热器的铝合金涂层，包括铝合金本体，铝合金本体的表面附着有氧化膜；氧化膜远离铝合金本体的一面附着有钝化膜，钝化膜包含钛和锆；钝化膜远离氧化膜的一面附着有漆膜，漆膜与空气接触。本发明采用含有钛和锆的钝化膜替代含铬的钝化膜，含有钛和锆的钝化膜无毒环保。含有钛和锆的钝化膜与漆膜相互作用，在含有钛和锆的钝化膜和漆膜之间生成一层有机膦酸盐层，该有机膦酸盐层可以将钝化膜和漆膜紧密地结合在一起，增强了漆膜的附着力，使得漆膜可以牢固地附着在铝合金本体的表面。漆膜和有机膦酸盐层共同堵住钝化膜的孔穴，覆盖在氧化膜表面的钝化膜可以填充氧化膜的孔穴，从而提高钝化膜和氧化膜的致密性，使得换热器具有较好的防腐性能。

技术特征：

1.一种用于换热器的铝合金涂层，其特征在于，包括铝合金本体，所述铝合金本体的表面附着有氧化膜；所述氧化膜远离所述铝合金本体的一面附着有钝化膜，所述钝化膜包含钛和锆，所述钝化膜填充所述氧化膜的孔穴；所述钝化膜远离所述氧化膜的一面附着有漆膜，所述漆膜与空气接触，所述钝化膜与所述漆膜之间具有有机膦酸盐层。

2.根据权利要求1所述的用于换热器的铝合金涂层，其特征在于，所述钝化膜的成分包括有机化合物。

3.根据权利要求1所述的用于换热器的铝合金涂层，其特征在于，所述漆膜为水性漆膜，所述水性漆膜的成分包括环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的用于换热器的铝合金涂层，其特征在于，所述氧化膜的成分包括al2o3，所述氧化膜的厚度为0.5～20纳米。

5.一种钝化膜制备方法，其特征在于，所述方法用于制备权利要求1-4任一项所述的用于换热器的铝合金涂层的钝化膜，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的钝化膜制备方法，其特征在于，所述脱脂步骤的加工参数为：ph值为9～12，碱度为3～8，温度为40～60℃。

7.根据权利要求5所述的钝化膜制备方法，其特征在于，所述钝化步骤的加工参数为：ph值为4.5～5，温度为25～45℃。

8.一种钝化膜处理液，其特征在于，所述处理液应用于权利要求5-7任一项所述的钝化膜制备方法，所述处理液包括：0.4～0.6g/l的ti4+和0.3～0.7g/l的zr4+；

9.根据权利要求8所述的钝化膜处理液，其特征在于，所述有机化合物包括氨基三甲叉膦酸。

10.根据权利要求8所述的钝化膜处理液，其特征在于，所述处理液的ph值为3～3.5。

技术总结
本发明提供了一种用于换热器的铝合金涂层、钝化膜制备方法和处理液，其中换热器包括铝合金本体，铝合金本体的表面附着有氧化膜；氧化膜远离铝合金本体的一面附着有钝化膜，钝化膜包含钛和锆，钝化膜填充氧化膜的孔穴；钝化膜远离氧化膜的一面附着有漆膜，漆膜与空气接触，钝化膜与漆膜之间具有有机膦酸盐层。有机膦酸盐层可以将钝化膜和漆膜紧密地结合在一起，增强了漆膜的附着力，使得漆膜可以牢固地附着在铝合金本体的表面。漆膜和有机膦酸盐层共同堵住钝化膜的孔穴，覆盖在氧化膜表面的钝化膜可以填充氧化膜的孔穴，从而提高钝化膜和氧化膜的致密性，使得换热器具有较好的防腐性能。

技术研发人员：陶云,陈昌中,杨田,吕林林,杨卫卫,王向红
受保护的技术使用者：格力电器（武汉）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/29