近日,协会常务副会长单位广东华昌集团有限公司与华南理工大学联合研发的“一种铝及铝合金阳极氧化膜中温无镍封闭剂及封闭工艺” 正式获得国家发明专利授权(专利号:ZL202211224527.3)。这项成果不仅为铝加工行业的绿色表面处理提供了全新解决方案,更标志着华昌集团在绿色工艺研发上又向前迈出了坚实一步。

镍和氟的替代难题:封孔这道工序的环保账
对铝加工行业来说,这项专利指向的是阳极氧化工艺里一道容易被忽视、却直接影响产品耐蚀性和环保合规的工序——封闭,也就是常说的封孔。
铝材在航空航天、新能源汽车、光伏储能、3C电子、门窗幕墙、工业及建筑领域应用广泛,阳极氧化是提升其耐蚀、耐磨性能的常用表面处理方式。但阳极氧化膜表面布满微孔,必须封闭处理,否则腐蚀介质会顺着微孔进入。
过去几十年,常温镍氟冷封孔凭借能耗低、效率高而成为行业主流,然而其含镍、含氟的特性带来了环保隐患,车间操作环境也不友好。华昌集团该项专利的核心突破,正是用镁盐和钙盐替代这类传统封闭剂,从配方源头杜绝重金属污染。
镁钙配方与中温工艺:一套更简单的绿色方案
华昌集团与华南理工大学研发的新方案,核心是用镁盐、钙盐等环保成分替代镍盐、钴盐和氟化物。专利文件显示,该封闭剂以醋酸镁、醋酸钙为主要成分,配方并不复杂:镁盐2—4克/升、钙盐10—15克/升,辅以少量表面活性剂,其余为去离子水,pH值控制在5.5—6.5之间。

工艺采用“中温”路线:封闭温度75~85℃、时间35~45分钟,最佳条件为80℃、40分钟、pH值6;封闭后再置于大气环境中陈化3天以上。相比传统沸水封闭的高能耗,以及常温镍氟封闭的污染问题,这套工艺在环保、能耗和成本之间找到了更优平衡点。
环保与封孔质量兼得:数据验证不降标准
专利实施例数据表明,采用该工艺封闭的6063铝合金阳极氧化膜表面干净、无“粉霜”,染斑试验染色等级达到0~1级,磷铬酸失重为16.74~23.88毫克/平方分米,达到国家标准要求。
专利还通过交流阻抗图谱和极化曲线,将新工艺与传统的常温镍盐封孔工艺进行了对比验证。也就是说,封孔质量满足实用要求,并非“只环保、不达标”。

从车间环保到出口合规
这项专利的意义,不只是华昌集团的一次技术突破。对铝型材企业而言,无镍无氟封闭剂从源头消除了重金属和氟污染,改善了车间操作环境,保障一线操作人员的健康,也降低了废水处理压力。
尤其对出口型铝材企业,欧盟等市场对镍等有害物质的限制日趋严格,表面处理环节的环保合规正在成为订单门槛。无镍无氟工艺让企业在源头就满足这类要求,减少了后续检测、认证和整改成本,也有助于应对绿色贸易壁垒。
华昌集团:一家铝型材领军企业的技术积累
这项专利的落地,离不开华昌集团长期的技术积累。
华昌集团总部位于“铝材之都”广东佛山,是一家集研发设计、生产、销售、技术服务为一体的全铝应用服务商。华昌从一台挤压机起步,逐步发展为铝型材行业领军企业。目前集团拥有广东佛山、广东肇庆、江苏徐州三大生产基地,总占地面积90多万平方米,员工约3800余人,年生产能力超过68万吨;旗下拥有伟昌铝材、伟昌爱家系统门窗、华昌新材、华昌铝材等品牌,产品出口欧美、南美、澳洲、中东、非洲、东南亚等地,自营出口量位居行业前列。

在制造升级上,华昌集团较早布局数字化,13年前就建成行业首个自动化立体仓库,出入库效率提高33%、人工节省50%;工业铝型材业务也持续壮大,产品应用于汽车轻量化、清洁能源、光伏发电等领域,并参与了中国首条中低速磁浮列车导电轨的研发。



在创新体系上,华昌集团建有企业技术中心和博士后工作站,与华南理工大学、中南大学、江西理工大学等高校保持长期产学研合作,是国家高新技术企业、首批国家绿色工厂,先后荣获中国专利优秀奖、广东省政府质量奖,广东省绿色供应链管理企业,并蝉联“建筑型材十大首选品牌”等荣誉。此次无镍封闭剂专利,正是这套产学研体系产出的又一个具体成果。

封孔,是铝材阳极氧化处理的”最后一关“。过去,行业把更多注意力放在型材性能和价格上,对这道工序的环保性关注不足。华昌集团这项无镍无氟中温封闭专利,把“环保”和“达标”同时落到了工艺参数上,为行业提供了一个可复制、可推广的绿色样本。
