本發(fā)明是尋找用于鋁或鋁合金的抗腐蝕保護(hù)的新解決方案的一部分，特別地，該鋁或鋁合金用于航空應(yīng)用，該新解決方案有或沒有施加涂料體系。特別地，本發(fā)明的方法能夠在不使用鉻的情況下，在鋁或鋁合金上獲得具有非常高抗腐蝕性能的涂層。

背景技術(shù)：

1、技術(shù)背景包括文獻(xiàn)us-a1-2002/117?236、us-a1-2006/191?599、us-b-6,663,700、us-a1-2016/047?057和wo-a1-2013/117767。

2、鋁合金由于其優(yōu)異的機(jī)械性能/重量比和相對低的制造成本而成為運(yùn)輸工業(yè)，尤其是航空工業(yè)的首選材料。然而，取決于使用它們的環(huán)境，這些合金可能會(huì)受到數(shù)種類型的局部腐蝕的影響，導(dǎo)致部件退化，并可能導(dǎo)致其移除或失效。已經(jīng)實(shí)施了許多策略來克服這一缺陷，其中，在合金表面上形成或沉積保護(hù)層是最廣泛使用的。對于通過鋁合金的陽極化方法來獲得的保護(hù)層尤其如此。

3、陽極化是一種電解方法，該方法用可達(dá)數(shù)微米的氧化物層替代覆蓋鋁的數(shù)納米厚的自然氧化物(天然氧化物)。通過陽極化產(chǎn)生的氧化物層的厚度范圍為2微米至約15微米，以提供長期的腐蝕保護(hù)。陽極化(也稱為陽極氧化)包括通過向浸沒在含有強(qiáng)酸型電解質(zhì)的電解浴中的部件施加電流來在部件的表面上形成多孔鋁氧化物/氫氧化物層(稱為陽極層)，該部件構(gòu)成電解系統(tǒng)的陽極。由此在部件表面形成的層在密封處理后，能夠增強(qiáng)部件的耐腐蝕性。陽極化處理現(xiàn)在通常用于航空工業(yè)，主要是為了提高部件的耐腐蝕性，從而提高部件的使用壽命，而且也有助于有機(jī)層(涂料)的粘附。然而，陽極化方法直接受到歐洲法規(guī)(reach)的影響，自2017年9月以來，該法規(guī)禁止(或限制授權(quán))在表面處理中使用某些關(guān)鍵元素，特別是六價(jià)鉻。六價(jià)鉻存在于例如www.a3ts.org/actualite/commissions-techniques/fiches-techniques-traitement-surface/anodisati?on-chromique中所述的oac型陽極化(鉻陽極氧化)中，而且也存在于通常的表面準(zhǔn)備預(yù)處理中，其目的是在陽極化處理之前清潔/剝離部件的表面，并且最后存在于最終處理(稱為密封)中，其目的是封閉在陽極化處理期間形成的陽極層的孔。

4、已經(jīng)提出了不同的方法來替代使用六價(jià)鉻密封的oac和oas(陽極硫酸氧化)處理，oac和oas處理受到歐洲法規(guī)reach的影響：

5、-已經(jīng)提出了oas?ng(新一代陽極硫酸氧化，例如在www.a3ts.org/actualite/commissions-techniques/fiches-techniques-traitement-surfac?e/anodisation-sulfurique-version-5-2中所述)作為oas的替代；

6、-已經(jīng)提出了oast(陽極硫酒石酸氧化，例如在www.a3ts.org/actualite/commissions-techniques/fiches-techniques-traitement-surfac?e/anodisation-sulfo-tartrique-oast-tartric-sulfuric-anodizing-tsa中所述)作為oac的替代。

7、oac也可以由oas?ng?fe(新一代精細(xì)厚度硫酸陽極氧化)替代，oas?ng?fe是oasng類型的陽極化，其陽極化參數(shù)(電壓、浸沒時(shí)間)進(jìn)行了調(diào)整以獲得厚度在2μm至7μm之間的陽極化層。

8、盡管目前的常規(guī)陽極化解決方案，諸如oas?ng和后續(xù)的熱水密封，實(shí)現(xiàn)了與歐洲法規(guī)reach兼容的處理范圍，但它們?nèi)匀徊涣钊藵M意或在稱為“困難”的某些等級(jí)的鋁合金上的抗腐蝕保護(hù)方面仍然不令人滿意。稱為“困難”的鋁合金的非限制性實(shí)例包括合金2214、2618a或au5nkzr。這些合金由于其化學(xué)組成而具有特定的微觀結(jié)構(gòu)，這使它們具有鑄造型缺陷或沉淀物，諸如富含銅、鐵或鎳的金屬間化合物。因此，當(dāng)陽極層形成在這些合金的表面上時(shí)，層缺陷可能會(huì)保留，導(dǎo)致某些局部脆性，這些局部脆性容易被腐蝕。

9、因此，對于這些合金，有必要優(yōu)化陽極化范圍以提高抗腐蝕性能。

10、fr?3106838b1提供了一種用于鋁或鋁合金的陽極化后密封方法，該方法可以在不使用六價(jià)鉻的情況下提高部件的耐腐蝕性，六價(jià)鉻受歐洲r(nóng)each法規(guī)的影響。該方法也適用于所謂的“困難”鋁合金，該方法包括在含有六氟鋯酸鹽和三價(jià)鉻鹽的水浴中浸漬鋁或鋁合金的步驟，隨后是在包含堿金屬或堿土金屬硅酸鹽的水溶液中進(jìn)行的密封步驟。盡管通過該方法實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的抗腐蝕性能，但存在三價(jià)cr的長期淘汰的風(fēng)險(xiǎn)。事實(shí)上，criii/zr浸漬步驟是允許進(jìn)行硅酸鹽密封步驟的強(qiáng)制性步驟，隨著環(huán)境法規(guī)變得更加嚴(yán)格，criii/zr浸漬步驟在未來可能被淘汰(因?yàn)殂t)。

11、為了防止三價(jià)cr的長期淘汰風(fēng)險(xiǎn)并符合未來更嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)，需要優(yōu)化用于密封鋁或陽極化鋁合金的方法，特別是通過避免使用鉻來優(yōu)化。

12、因此，確實(shí)需要一種不使用鉻的用于密封鋁或鋁合金的方法，該鋁合金包括所謂的“困難”陽極化鋁合金。

13、特別地，確實(shí)需要如上所述的陽極化后密封方法，該方法使鋁或鋁合金(包括所謂的“困難”鋁合金)具有良好的抗腐蝕性能，同時(shí)符合當(dāng)前和未來reach法規(guī)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的正是通過提供一種用于鋁或鋁合金的陽極化后密封方法來滿足這些需求，特別是在鋁合金，特別是2xxx、6xxx和7xxx系列鋁合金、諸如as7g06、as7g03、as10g或as9u3的鋁鑄造合金、通過諸如增材制造的方法生產(chǎn)的鋁合金，以及所謂的困難鋁合金的耐腐蝕性方面，所述方法至少包括以下步驟：

2、a)在20℃至80℃之間的溫度下，在軟化水的水浴中浸漬陽極化的鋁或鋁合金的步驟，所述水浴含有

3、-六氟鋯酸鹽，所述六氟鋯酸鹽選自由六氟鋯酸銨((nh4)2zrf6)、六氟鋯酸鈉(na2zrf6)、六氟鋯酸鉀(k2zrf6)組成的組，和

4、-二價(jià)、三價(jià)、四價(jià)或七價(jià)錳鹽，所述錳鹽選自由高錳酸鋰(limno4)、高錳酸鈉(namno4)、高錳酸鉀(kmno4)、高錳酸銨(nh4mno4)、氯化錳(mncl2(h2o)x)組成的組，其中x的值為0、2或4，

5、或者

6、-六氟鋯酸鹽，所述六氟鋯酸鹽選自由六氟鋯酸銨((nh4)2zrf6)、六氟鋯酸鈉(na2zrf6)、六氟鋯酸鉀(k2zrf6)組成的組，和

7、-鎢鹽，所述鎢鹽選自由鎢酸鋰(li2wo4)、鎢酸鈉(na2wo4)、鎢酸鉀(k2wo4)、鎢酸鈣(cawo4)、鎢酸鋯(zr(wo4)2)、鎢酸銨((nh4)10h2(w2o7)6)組成的組；

8、b)在60℃至100℃之間的溫度下，在含有1g/l至500g/l之間的堿金屬或堿土金屬硅酸鹽的電導(dǎo)率小于或等于100μs/cm的去離子水的水溶液中進(jìn)行的密封步驟；

9、c)在電導(dǎo)率小于或等于100μs/cm的去離子水中且在15℃至75℃之間的溫度下進(jìn)行的密封后沖洗步驟。

10、在浸漬步驟a)中，六氟鋯酸鹽的濃度在0.5g/l至50g/l之間。該步驟中的錳鹽濃度在0.1g/l至50g/l之間。

11、優(yōu)選地在以下時(shí)間實(shí)現(xiàn)中間沖洗，特別是用軟化水進(jìn)行的中間沖洗，

12、-在步驟a)和b)之間，和/或

13、-在通過陽極化處理部件之前和/或之后。

14、由于陽極化層具有非常多孔的結(jié)構(gòu)，當(dāng)耐化學(xué)性和/或耐腐蝕性非常重要時(shí)，必須密封陽極化層。這意味著將鋁氧化物層轉(zhuǎn)變成鋁氫氧化物復(fù)合物，在鋁氫氧化物復(fù)合物中孔是封閉的。因此，除了陽極化之外，密封對于陽極化層的品質(zhì)是決定性的，因?yàn)椋?/p>

15、-孔的密封使耐腐蝕性增加；

16、-避免了結(jié)垢；

17、-避免了染料從孔中浸出。

18、本發(fā)明的陽極化后密封方法能夠在被稱為困難的鋁合金(諸如2618a和2214)上以及在航空領(lǐng)域中最常見的鋁合金(例如2024或7175)上獲得具有非常高的抗腐蝕性能的涂層。

19、本發(fā)明的密封方法可以應(yīng)用于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種陽極化，包括oast、oasng?fe、oas?ng。

20、該方法之后可以或可以不施加涂料。

21、該方法證明了使用其他類型的無鉻浸漬層在表面上沉積硅酸鹽的可能性，諸如mn/zr浸漬。

22、已知硫酸陽極化由鋁氧化物層組成，發(fā)明人試圖查明

23、a)是否可以在無鉻浸漬層上沉積硅酸鹽，例如mn/zr浸漬層而不是criii/zr，以及

24、b)如果是，這種沉積是否會(huì)改善無鉻浸漬層，例如mn/zr浸漬層的耐腐蝕性，如criii/zr浸漬層的情況一樣。

25、本發(fā)明還涉及一種用于處理由鋁或鋁合金制成的部件的表面的方法，所述部件意圖用于航空領(lǐng)域，該方法至少包括以下步驟：

26、(i)將所述部件進(jìn)行陽極化步驟，所述部件之前可能已經(jīng)經(jīng)歷了表面準(zhǔn)備步驟(脫脂，然后剝離)；

27、(ii)通過根據(jù)本發(fā)明的陽極化后密封方法處理陽極化的部件；以及可選地

28、(iii)施加一層或多層涂料。

29、本發(fā)明的另一個(gè)目的是根據(jù)本發(fā)明的陽極化后密封方法在鋁或鋁合金部件的表面處理中的用途，該鋁或鋁合金部件意圖用于航空領(lǐng)域。

30、本發(fā)明的另一個(gè)目的是通過根據(jù)本發(fā)明的陽極化后密封方法處理的鋁或鋁合金部件，所述鋁或鋁合金部件可選地包括一層或多層涂料并且意圖用于航空領(lǐng)域。