铝材钝化原理及工艺流程

   铝为有色轻金属，铝及铝合金具有比强度高、塑性优良、导电导热性能优异等特点，同时还具有良好的加工性能和耐蚀性，被广泛应用在航空航天工业、兵工工业及建筑、电气、化学、运输等民用等领域。由于铝及铝合金应用很广泛，而不同的应用领域也对其表面的耐腐蚀性能的要求各不相同。

      铝及铝合金具有比较好的耐腐蚀性能, 在中性大气、天然水、某些化学品以及大部分食品中可以满意地使用许多年。这完全是由于铝表面形成的自然氧化膜的钝性所决定的，也就是说铝的耐腐蚀性能实际上取决于表面形成的铝的氧化物状态和本性。这种表面氧化膜如果人为地强化生成，例如通过铝材钝化处理得到的抗氧化膜，其表面钝性比自然氧化膜更强，因此耐腐蚀性也比自然钝化膜更加优良。

       铝及铝合金的表面的抗氧化膜虽然具有自我修复的能力，但是如果抗氧化膜在不能自行修复的环境中遭到破损, 则腐蚀不可避免地就会继续发生与发展。所以铝的腐蚀过程， 可以用氧化膜在环境中的化学性质来解释，或者说可以用金属铝与环境之间的化学反应加以解释。

      铝合金的耐蚀程度取决于氧化膜在不同环境中的稳定性。在干燥大气下，钝化膜不易被破坏，是稳定的。长期暴露在户外大气环境下，会发生局部点蚀。这主要是因为表面沉积灰尘离子后，在灰尘离子下的水膜中金属表面形成缺氧区，导致钝化膜破坏和自钝化能力下降所造成的。在工业大气中保护膜易受到破坏，耐蚀性下降，特别是在有硫氧化物酸雨污染地区的耐蚀性下降较为明显。铝材正面普遍发黑，为黑色密布白点或灰白密布黑点。在海洋大气中，氯离子对钝化膜有很强的破坏作用。
　　铝合金在海水中的钝态是不稳定的，局部腐蚀是其主要腐蚀形式。常见的局部腐蚀是孔蚀和缝隙腐蚀。纯铝不会产生晶间腐蚀，铝合金具有较大的晶间腐蚀敏感性。应力腐蚀主要发生在经过热处理的高强度铝合金中，且均为沿晶间开裂型。
　　铝合金在海水中与大多数金属接触时，都呈阳极性，会使铝腐蚀加速。铝合金在全浸区腐蚀最重，飞溅区最轻，潮差区居中。在全浸区或潮差区，表面的海生物污损比其他金属要严重，这会加剧铝合金的局部腐蚀。
　　在工业环境中，铝合金20年的平均腐蚀速率约1μm/a。在不同的腐蚀环境下，20年铝合金的平均点蚀程度则严重很多，数据如下：乡村环境10~55μm；城市环境100~190μm；海洋环境85~260μm。
　　铝和钢铁、铜和不锈钢等金属相接触时，有着电偶腐蚀的危险。因此，铝和这些金属之间要相互绝缘。
　　铝合金含4.5%的镁和1%的锰，称之为耐海水铝合金，在海洋环境中有着很好的耐腐蚀性能。这种铝合金多用于不含氧化亚铜的防污漆。因为以氧化亚铜为主要防污剂的防污漆与铝合金船体相接触，会因电偶作用而导致船体的腐蚀。　　

       铝材钝化的过程是一种完全的化学反应的过程，用钝化液处理铝件，会在铝件表面形成一层均匀的，致密的，不易破坏的，完整性非常好的钝化保护膜，主要起到延长铝件耐腐蚀和抗氧化的能力。可在原有的基础上提高耐盐雾腐蚀性能过5-20倍以上。铝材钝化也绝不会改变铝件表面的颜色，尺寸，外观和形状，非常有利于后期的电镀，电泳，阳极氧化，喷涂等等后处理。同时绝对不影响铝材本身的任何性能，如：导电性等等。

       铝合金钝化液能使铝材表面及时形成一层保护性能较强的均匀的钝化膜，可适用于铝合金及铝压铸件的防腐蚀处理，在表面形成一层透明、淡彩的涂层;也可以用于喷涂、粉末喷涂及上胶处理的前处理;本品不含六价铬、环保、安全无毒、操作、废水处理简单，使用单位成本低。

      铝材钝化液操作工艺流程非常简单易学，适合所有铝制品厂家的生产应用。具体钝化工艺操作流程如下：

1、除油脱脂：将铝件浸入铝材清洗剂中(如果是碱液清洗 1%Na0H 70℃,标准PH4.0-5.0 周期2次/班)，常温操作，时间为1-3分钟，待表面油渍完全清洗干净后，将铝件取出，用清水(标准PH6.0-7.0 周期2次/班)冲洗干净表面。

2、铝材钝化：将已经清洗干净的铝件浸泡在铝材钝化液中(如果是酸洗钝化 20% HN03 45-55℃,标准PH4.0-5.0 周期2次/班)，常温操作，时间为1.5分钟。待时间到后马上取出工件，用清水(标准PH6.0-7.0 周期2次/班)冲洗干净表面。

3、过纯水：将铝件浸泡在纯净水中（桶装水或过滤器过滤过的水中-标准PH6.0-7.0 周期2次/班)）时间为3分钟。

4、烘干包装。(50℃,30分钟)

      铝材钝化是指通过铝和铝材钝化液的化学反应，把活泼的铝金属表层变成惰性的表层，从而阻止外界有破坏性的物质与金属表面产生反应，达到延长铝材生锈时间的目的。并且铝材在经过钝化处理后，会在其表面生成一种非常致密的、覆盖性良好、牢固吸附在金属表面上的铝钝化膜，可起到延长铝的生锈时间、有效保护金属的目的，使金属更具耐蚀性。

       所谓铝的阳极氧化是一种电解氧化过程，在该过程中，铝和铝合金的表面通常转化为一层氧化膜，这层氧化膜具有保护性、装饰性以及一些其他的功能特性。其目的是为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷，扩大应用范围，延长使用寿命，表面处理技术成为铝合金使用中不可缺少的一环，而阳极氧化技术是目前应用最广且最成功的。