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专利号: 2026104846356
申请人: 湖北鑫铝铝业有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有高耐候自清洁功能的铝合金板材,包括基材和涂层,其特征在于,所述基材为铝合金基体,表面形成有通过选择性腐蚀原位生成的微纳结构;所述微纳结构上保形沉积有无机陶瓷保护层,其为Al2O3薄膜;所述无机陶瓷保护层上通过共价键接枝了有机疏水层,其是由全氟烷基硅氧烷构成的单分子层;所述铝合金基体,其原料按重量份计,包含:铝锭92 96份、金属锰1.0 1.8份、金属铜0.6 1.5份、金属镁0.5 1.5份、结晶硅0.3 0.8份以及~ ~ ~ ~ ~Al‑10Zr中间合金0.5 1.5份;其中,所述Al‑10Zr中间合金用于提供0.05 0.15份的锆元素;

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所述铝合金板材,其静态水接触角≥155.67°、磨穿耗砂量≥4.12L、耐盐雾腐蚀性≥96.83%以及涂层附着力为0级。

2.如权利要求1所述一种具有高耐候自清洁功能的铝合金板材,其特征在于,所述Al2O3薄膜,其厚度为10 30nm。

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3.权利要求1 2任一项所述的一种具有高耐候自清洁功能的铝合金板材的制备方法,~其特征在于,包括如下步骤:

S1:取铝锭、金属锰、金属铜、金属镁、结晶硅及Al‑10Zr中间合金作为原料,进行熔炼、经氩气除气精炼和Al‑5Ti‑1B丝晶粒细化后,浇铸成扁锭;随后将扁锭于600℃均匀化处理

12小时,最后轧制成热轧板;

S2:将热轧板依次进行固溶处理、水淬、预时效处理;处理完成后,将板材经5道次轧制至最终厚度0.6mm;最后,将冷轧板进行退火处理,获得H24态基板;将该基板浸入腐蚀液中,进行选择性腐蚀,再经去离子水与乙醇超声清洗后,将样品进行等离子体活化处理,最终得到具有微纳粗糙结构的结晶亲水表面;

S3:将处理后的基板进行原子层沉积,设定沉积温度后,以三甲基铝和高纯水为前驱体,以高纯氮气为载气与吹扫气,进行标准沉积循环,每个循环包括:三甲基铝脉冲0.1秒、氮气吹扫5秒、水脉冲0.2秒、氮气吹扫5秒;循环完成后在微纳结构表面保形沉积一层非晶氧化铝薄膜;

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S4:将覆有氧化铝薄膜的基板抽真空至10 Pa后升温;通入由氮气携带的全氟辛基三乙氧基硅烷蒸汽,保持体系压力为常压并通过氮气流速控制蒸汽浓度,持续反应;反应结束后用氮气吹扫,冷却至室温后取出,即制得具有高耐候自清洁功能的铝合金板材成品。

4.如权利要求3所述一种具有高耐候自清洁功能的铝合金板材的制备方法,其特征在于,S2所述腐蚀液,其为含0.8~1.5wt%H2SO4与0.2~0.4wt%Na2MoO4的腐蚀液。

5.如权利要求3所述一种具有高耐候自清洁功能的铝合金板材的制备方法,其特征在于,S2所述选择性腐蚀,是针对所述铝合金基体中含有的纳米级的Al2CuMg相和Mg2Si相进行的。

6.如权利要求3所述一种具有高耐候自清洁功能的铝合金板材的制备方法,其特征在于,S2所述固溶处理,其温度为530 550℃、处理时间为0.5 1.5小时;所述预时效处理,其温~ ~度为175 195℃,处理时间为3 6小时;所述退火处理,其温度为170 190℃,处理时间为1.5~ ~ ~ ~

2.5小时;所述选择性腐蚀,其温度为30 40℃,处理时间为60 90秒;所述活化处理,其设置~ ~条件为射频功率150 250W,处理时间为3 8分钟。

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7.如权利要求3所述一种具有高耐候自清洁功能的铝合金板材的制备方法,其特征在于,S3所述沉积温度,其范围为80 100℃;所述标准沉积循环,其次数为180 220次。

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8.如权利要求3所述一种具有高耐候自清洁功能的铝合金板材的制备方法,其特征在于,S4所述升温,其终点温度范围为110 130℃;所述持续反应,其时间为1.0 2.0小时。

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