阅读说明：本技术 一种改善铝合金耐蚀性用的改性废铝 (Modified waste aluminum for improving corrosion resistance of aluminum alloy ) 是由 杨勇 张枫 张育玮 田莉 于 2019-09-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种改善铝合金耐蚀性用的改性废铝,涉及环保技术领域,改性废铝由氮化物、废铝粉、铜粉经过复合研磨得到；本发明制备的改性废铝能够显著的改善铝合金的耐腐蚀性能。(The invention discloses modified waste aluminum for improving corrosion resistance of aluminum alloy, and relates to the technical field of environmental protection, wherein the modified waste aluminum is obtained by performing composite grinding on nitride, waste aluminum powder and copper powder; the modified waste aluminum prepared by the invention can obviously improve the corrosion resistance of the aluminum alloy.)

一种改善铝合金耐蚀性用的改性废铝

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种改善铝合金耐蚀性用的改性废铝。

背景技术

铝从矿石到成金属，再到制成品成本极高、耗能巨大，而目前生产生活中产生了大量的废弃物，不仅造成环境污染，还是巨大的资源浪费。已经有越来越多的企业研究废弃金属铝回收处理再利用的技术，无论从节约地球上资源、节约能耗、成本，缩短生产流程周期，还是从环境保护、改善人类生态环境等各方面都具有十分重大的意义。

铝合金件在空气中暴露时，由于空气中含有氧气、水分、温度变化和其它腐蚀性因素，使得铝合金件的腐蚀不可避免，当长时间腐蚀的叠加，会直接的导致铝合金件性能的大幅度降低，无法继续工作，因此，如何提高铝合金件的耐腐蚀性能是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种改善铝合金耐蚀性用的改性废铝。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种改善铝合金耐蚀性用的改性废铝，改性废铝由氮化物、废铝粉、铜粉经过复合研磨得到。

作为进一步的技术方案，所述氮化物、废铝粉、铜粉混合质量比为3-5:12:1。

作为进一步的技术方案，所述氮化物由氮化硅与氮化钛按1:3质量比例混合而成。

作为进一步的技术方案，所述改性废铝制备方法为：

（1）将废铝粉平均分成ab等量两份，将a分废铝粉与氮化硅均匀混合，然后再添加混合后总质量5倍的丙三醇，超声处理1min，以20:1的球料比进行研磨2小时，然后进行过滤，烘干，得到混料1；

（2）将b份废铝粉与氮化钛均匀混合，然后添加到混合后总质量5倍的聚乙二醇中，以25:1的球料比进行研磨1小时，然后进行过滤，烘干，得到混料2；

（3）将混料1与混料2混合后，然后再添加铜粉，与混合后总质量5倍的聚乙二醇进行混合，然后以25:1球料比进行研磨30min，然后进行过滤，烘干至恒重，过800目筛，即得。

作为进一步的技术方案，所述超声的频率为30kHz，功率为500W。

作为进一步的技术方案，所述改性废铝与铝合金混合比例为1-1.5:100。

作为进一步的技术方案，所述改性废铝在铝合金熔融状态下进行添加，搅拌30min，然后再进行浇注成型，冷却后，再进行热处理，即可。

作为进一步的技术方案，所述浇注为在730℃下进行浇注。

作为进一步的技术方案，所述热处理为510-520℃下处理5小时，采用75℃水进行水淬，即可。

有益效果：本发明制备的改性废铝能够显著的改善铝合金的耐腐蚀性能，当改性废铝中不添加氮化物或氮化物仅仅只采用氮化钛时，铝合金的耐腐蚀性能明显的降低，可见，一定质量比的氮化硅与氮化钛具有明显的协同作用，能够使得制成的改性废铝大幅度的提高铝合金的耐腐蚀性能。氯离子是一种吸附能力相当强的活性离子，具有半径小、穿透力强、能够化学破坏铝合金表面的氧化膜、增强溶液的导电性能等特点，从而使得铝合金表面出现腐蚀，本发明通过添加改性废铝，能够有效的对氯离子进行阻隔，降低氯离子对铝合金基体表面的破坏作用，晶间腐蚀是通过横向平行于基体表面的晶界发生，使得基体产生各种各样的层状分离，铝合金晶间腐蚀几乎不会引起重量的变化，且肉眼不易发现，但是会使得铝合金的内部晶粒的结合力遭到破坏，引起力学性能降低，本发明通过添加改性废铝，能够显著的改善晶粒细化效果，降低平均晶粒半径，能够使得平均晶粒半径降低至89.2μm左右，晶粒减小程度较未添加改性废铝前较小了55%左右，同时使得铝合金中共晶硅由不均匀分布的长棒状或带有棱角的针状变为点状均匀的分布在晶间，硅相和α-Al基体结合更加紧密，减少了阴极相的面积，从而能够显著的提高了晶间的结合力，降低了晶间腐蚀和氯离子的破坏的发生。

具体实施方式

实施例1

一种改善铝合金耐蚀性用的改性废铝，改性废铝由氮化物、废铝粉、铜粉经过复合研磨得到。

作为进一步的技术方案，所述氮化物、废铝粉、铜粉混合质量比为3:12:1。

作为进一步的技术方案，所述氮化物由氮化硅与氮化钛按1:3质量比例混合而成。

作为进一步的技术方案，所述改性废铝制备方法为：

（1）将废铝粉平均分成ab等量两份，将a分废铝粉与氮化硅均匀混合，然后再添加混合后总质量5倍的丙三醇，超声处理1min，以20:1的球料比进行研磨2小时，然后进行过滤，烘干，得到混料1；

（2）将b份废铝粉与氮化钛均匀混合，然后添加到混合后总质量5倍的聚乙二醇中，以25:1的球料比进行研磨1小时，然后进行过滤，烘干，得到混料2；

（3）将混料1与混料2混合后，然后再添加铜粉，与混合后总质量5倍的聚乙二醇进行混合，然后以25:1球料比进行研磨30min，然后进行过滤，烘干至恒重，过800目筛，即得。

作为进一步的技术方案，所述超声的频率为30kHz，功率为500W。

作为进一步的技术方案，所述改性废铝与铝合金混合比例为1:100。

作为进一步的技术方案，所述改性废铝在铝合金熔融状态下进行添加，搅拌30min，然后再进行浇注成型，冷却后，再进行热处理，即可。

作为进一步的技术方案，所述浇注为在730℃下进行浇注。

作为进一步的技术方案，所述热处理为510℃下处理5小时，采用75℃水进行水淬，即可。

实施例2

一种改善铝合金耐蚀性用的改性废铝，改性废铝由氮化物、废铝粉、铜粉经过复合研磨得到。

作为进一步的技术方案，所述氮化物、废铝粉、铜粉混合质量比为5:12:1。

作为进一步的技术方案，所述氮化物由氮化硅与氮化钛按1:3质量比例混合而成。

作为进一步的技术方案，所述改性废铝制备方法为：

（1）将废铝粉平均分成ab等量两份，将a分废铝粉与氮化硅均匀混合，然后再添加混合后总质量5倍的丙三醇，超声处理1min，以20:1的球料比进行研磨2小时，然后进行过滤，烘干，得到混料1；

（2）将b份废铝粉与氮化钛均匀混合，然后添加到混合后总质量5倍的聚乙二醇中，以25:1的球料比进行研磨1小时，然后进行过滤，烘干，得到混料2；

（3）将混料1与混料2混合后，然后再添加铜粉，与混合后总质量5倍的聚乙二醇进行混合，然后以25:1球料比进行研磨30min，然后进行过滤，烘干至恒重，过800目筛，即得。

作为进一步的技术方案，所述超声的频率为30kHz，功率为500W。

作为进一步的技术方案，所述改性废铝与铝合金混合比例为1.5:100。

作为进一步的技术方案，所述改性废铝在铝合金熔融状态下进行添加，搅拌30min，然后再进行浇注成型，冷却后，再进行热处理，即可。

作为进一步的技术方案，所述浇注为在730℃下进行浇注。

作为进一步的技术方案，所述热处理为520℃下处理5小时，采用75℃水进行水淬，即可。

实施例3

一种改善铝合金耐蚀性用的改性废铝，改性废铝由氮化物、废铝粉、铜粉经过复合研磨得到。

作为进一步的技术方案，所述氮化物、废铝粉、铜粉混合质量比为4:12:1。

作为进一步的技术方案，所述氮化物由氮化硅与氮化钛按1:3质量比例混合而成。

作为进一步的技术方案，所述改性废铝制备方法为：

（1）将废铝粉平均分成ab等量两份，将a分废铝粉与氮化硅均匀混合，然后再添加混合后总质量5倍的丙三醇，超声处理1min，以20:1的球料比进行研磨2小时，然后进行过滤，烘干，得到混料1；

（2）将b份废铝粉与氮化钛均匀混合，然后添加到混合后总质量5倍的聚乙二醇中，以25:1的球料比进行研磨1小时，然后进行过滤，烘干，得到混料2；

（3）将混料1与混料2混合后，然后再添加铜粉，与混合后总质量5倍的聚乙二醇进行混合，然后以25:1球料比进行研磨30min，然后进行过滤，烘干至恒重，过800目筛，即得。

作为进一步的技术方案，所述超声的频率为30kHz，功率为500W。

作为进一步的技术方案，所述改性废铝与铝合金混合比例为1.2:100。

作为进一步的技术方案，所述改性废铝在铝合金熔融状态下进行添加，搅拌30min，然后再进行浇注成型，冷却后，再进行热处理，即可。

作为进一步的技术方案，所述浇注为在730℃下进行浇注。

作为进一步的技术方案，所述热处理为514℃下处理5小时，采用75℃水进行水淬，即可。

耐盐雾腐蚀：

按GJB150.11标准，在FQY010A型盐雾试验箱中进行腐蚀试验：

氯化钠溶液质量分数为5%；

失重率=（m1-m2）/m×100%；

m1腐蚀前质量g；

m2腐蚀后质量g；

腐蚀速率=（m1-m2）/St；

腐蚀速率g/m²h；

m1腐蚀前质量g；

m2腐蚀后质量g；

S试样暴露在腐蚀环境中的表面积m²；

T试样腐蚀时间h；

采用6063铝合金相同规格的试样，分别以实施例和对比例进行改性，每组10个，结果取平均值；

表1

对比例1：与实施例1区别仅在于改性废铝中不添加氮化物；

对比例2：与实施例1区别仅在于废铝中氮化物仅仅采用氮化钛；

由表1可以看出，本发明制备的改性废铝能够显著的改善铝合金的耐腐蚀性能，当改性废铝中不添加氮化物或氮化物仅仅只采用氮化钛时，铝合金的耐腐蚀性能明显的降低，可见，一定质量比的氮化硅与氮化钛具有明显的协同作用，能够使得制成的改性废铝大幅度的提高铝合金的耐腐蚀性能。