鋁及鋁合金彩色瓷質氧化製備方法
2023-10-05 02:47:24 2
專利名稱：鋁及鋁合金彩色瓷質氧化製備方法
技術領域：
本發明屬於鋁及鋁合金產品表面裝飾及功能性處理範圍。
目前，鋁及鋁合金產品通常採用電化學陽極氧化、化學氧化等工藝進行表面耐腐蝕、裝飾性處理，如氧化溶液有硫酸、鉻酸、草酸、磷酸等，得到的陽極氧化膜具有優良的耐腐蝕性、絕緣性、耐磨性等，並且可以利用膜層的吸附特性使用無機、有機染料進行染色處理達到對鋁產品的良好的裝飾效果。目前在生產中使用的只有從硫酸溶液獲得的膜層進行染色處理，但易出現脫色，膜層裝飾效果不豐滿。從鉻酸、硼酸混合酸液中得到的膜層為瓷質氧化膜，膜層為不透明灰白色，外觀近似搪瓷釉層。此種膜層作為鋁製毛衣針的表面耐磨裝飾層，深受人們的青睞，並得到廣大消費者的歡迎。但此種膜層的毛衣針色澤單一，目前還沒有關於彩色瓷化工藝的報導。就是傳統的硫酸陽極化膜層染色也由於膜染色不牢、脫色等原因影響其使用效果。再者我國機械工業出版社出版的《電鍍工藝手冊》對瓷質陽極化工藝規定的鉻酸溶液成分、溫度、電壓範圍較窄，使用不當就會影響膜的質量。
本發明的目的是提供一種鋁及鋁合金彩色瓷質氧化製備方法，採用此方法使膜層具有優良的多種色彩，並使染色牢固、均勻、裝飾效果好、耐腐蝕、耐磨損，擴大鋁製毛衣針及鋁合金產品彩色瓷質陽極化的工藝範圍。
本發明鋁及鋁合金彩色瓷質氧化製備方法，有如下步驟首先，將鋁及鋁合金產品進行脫脂、化學拋光等表面清冼處理，然後將清冼處理好的鋁及鋁合金產品置放在溫度為30～55度、電壓為20～55伏的瓷質陽極氧化液中進行20～90分鐘的瓷質陽極氧化，通過氧化使鋁及鋁合金產品表面形成瓷質陽極氧化膜層，然後將形成瓷質氧化膜層的鋁及鋁合金產品由瓷質陽極氧化液中取出進行清水漂冼處理，再將經清水漂冼後具有瓷質陽極氧化膜層的鋁及鋁合金產品置放在溫度為15～50度的染料與固色、封閉混合液中進行1～10分鐘的染色處理，經染色處理後，在鋁及鋁合金產品表面便形成色澤均勻、牢固、美觀大方的彩色瓷質陽極氧化膜。
其中，鋁及鋁合金產品進行瓷質陽極氧化處理時，所使用的瓷質陽極氧化液的配製是先將30～55g/L(克/升)的三氧化鉻(CrO3)溶解於水，再將1～6g/L的硼酸溶解於100ml的熱水中，熱水的水溫是70～80度，然後將三氧化鉻溶液與硼酸溶液混合，再加入規定體積的水，則製成瓷質陽極氧化液，當溶液在使用過程中有大量鋁離子出現時，可加入適量的穩定劑進行調整。
其中，鋁及鋁合金產品進行染色處理時，所使用的染料與固色、封閉混合液的配製是先將0.5～10g/L的染料與溫度為40～50度200ml的熱水溶解，然後選用各種含量為0.1～2g/L的Zn2+(鋅)、Ni2+(鎳)、Co2+1(鈷)、Ba2+(鋇)、F-(氟)的固色封閉劑與溶解好的染料混合，加入醋酸並將水補充到規定體積，則製成染料與固色、封閉混合液。
本發明的優點是本發明的瓷質陽極氧化液比一般的氧化液允許使用的溫度範圍寬，電壓範圍寬，而且氧化液使用壽命長。尤其是本發明的染料與固色、封閉混合液，集染色、固色、封閉多種功能為一體，克服了傳統氧化膜染色的工藝複雜、操作不便等缺點，本發明使用簡便、膜層經染色固色處理後，可保持色澤鮮豔、均勻、牢固、美觀大方、耐磨性好、耐腐蝕的優良膜層，其膜層即具有瓷釉感又具有美觀豐滿之效果。
茲結合具體鋁及鋁合金產品說明如下實施例一產品是鋁質毛衣針，首先將經過脫脂、化學拋光及表面清冼處理好的鋁製毛衣針，置放於具有三氧化鉻(CrO3)30g/L、硼酸2g/L、溫度為40度、電壓為28伏的瓷質陽極氧化液中，進行30分鐘的陽極氧化處理，經處理後所獲得的瓷質陽極氧化膜層瓷釉感優良，然後再將經清水漂冼後具有瓷質陽極氧化膜層的鋁製毛衣針，置放於具有酸性紫1g/L、Zn2+0.02g/L、Co2+0.02g/L、F-0.05g/L、Ba2+0.5g/L、醋酸1ml/L，溫度為20度的染料與固色、封閉混合液中進行3分鐘的染色處理，即可使鋁製毛衣針表面獲得色澤鮮豔、不脫色的紫色彩色瓷質陽極氧化膜層。該彩色瓷質陽極氧化膜層，經鹽酸重錳酸鉀腐蝕液檢驗，耐腐蝕性優良。
實施例二產品是鋁-鎂(5％)合金板，首先將經鹼腐蝕、硝酸出光、磷酸、硫酸化學拋光及清水處理好的鋁-鎂合金板，置入於具有三氧化鉻(CrO3)50g/L、硼酸4g/L、溫度為48度、電壓為20伏的瓷質陽極氧化液中進行60分鐘的陽極氧化處理，再將經處理後獲得瓷質陽極氧化膜層的鋁-鎂合金板，經清水漂冼後置放於具有酸性紅2g/L、Zn2+0.05g/L、F-0.1g/L、醋酸1.5ml/L，溫度為30度染料與固色、封閉劑合併液中進行5分鐘的染色處理，即可使鋁-鎂合金板獲得色澤鮮豔、瓷釉感極強的紅色膜層，該膜層色澤均勻、牢固、經多次摩擦均不掉色，且耐腐蝕性好。
實施例三產品是鋁製毛衣針，將經過脫脂、化學拋光及表面清冼處理好的鋁製毛衣針，放在已經使用三個月的瓷質陽極氧化液中進行陽極氧化處理，此時在氧化液中加入穩定劑0.5g/L、溫度為40度、電壓為40伏、氧化時間為60分鐘，仍然可獲得瓷釉感良好的瓷質陽極氧化膜層，然後再將經清水漂冼後具有瓷質陽極氧化膜層的鋁製毛衣針，置放於酸性綠或茜素黃、茜素紅、耐曬翠蘭等不同顏色、溫度為25度的染色與固色、封閉劑合併液中進行1～5分鐘的染色處理，同樣可以使毛衣針表面獲得綠、黃、紅、蘭等色澤均勻、彩色瓷質陽極化氧化膜層。
權利要求
1.一種鋁及鋁合金彩色瓷質氧化製備方法，其特徵在於主要是首先將鋁及鋁合金產品進行脫脂、化學拋光及表面清冼處理，然後將清冼處理好的鋁及鋁合金產品置放在溫度為30～55度、電壓為20～55伏的瓷質陽極氧化液中進行20～90分鐘的瓷質陽極氧化，通過氧化使鋁及鋁合金產品表面形成瓷質陽極氧化膜層，然後將已形成瓷質氧化膜層的鋁及鋁合金產品，由瓷質陽極氧化液中取出進行清水漂冼處，再將經清水漂冼後具有瓷質陽極氧化膜層的鋁及鋁合金產品置放在溫度為15～50度的染料與固色、封閉混合液中進行1～10分鐘的染色處理，經染色處理後在鋁及鋁合金產品表面便形成色澤均勻、牢固、美觀的彩色瓷質陽極氧化膜。
2.根據權利要求1所述的鋁及鋁合金彩色瓷質氧化製備方法，其特徵在於其中，該瓷質陽極氧化液的配製是先將30～55g/L(克/升)的三氧化鉻(CrO3)溶解於水，再將1～6g/L的硼酸溶解於100ml溫度為70～80度的熱水中，然後將三氧化鉻溶液與硼酸溶液混合，再加入規定體積的水，則製成瓷質陽極氧化液，當溶液在使用過程中出現大量鋁離子時，可加入適量的穩定劑進行調整。
3.根據權利要求1所述的鋁及鋁合金彩色瓷質氧化製備方法，其特徵在於其中，該染料與固色、封閉混合液的配製是先將0.5～10g/L的染料與溫度為40～50度、水量為200ml的熱水溶解，然後將各重量為0.1～2g/L的Zn2+(鋅)、Ni2+(鎳)、Co2+1(鈷)、Ba2+(鋇)、F-(氟)的固色封閉劑與溶解好的染料混合，並加入醋酸將水補充到規定體積，則製成染料與固色、封閉混合液。
全文摘要
一種鋁及鋁合金彩色瓷質氧化製備方法，其主要過程如下首先，將鋁及鋁合金產品進行脫脂、化學拋光等表面清洗處理後，置放在溫度為30～55度、電壓為20～55伏的瓷質陽極氧化液中進行20～90分鐘的瓷質陽極氧化，通過氧化使該表面形成瓷質陽極氧化膜層，然後進行清水漂洗，再置放在溫度為15～50度的染料與固色、封閉混合液中進行1～10分鐘的染色處理，使鋁及鋁合金產品表面形成色澤均勻、牢固、美觀大方的彩色瓷質陽極氧化膜。
文檔編號C25D11/10GK1131705SQ9511780
公開日1996年9月25日 申請日期1995年12月4日 優先權日1995年12月4日
發明者朱立群, 李英馬, 李衛平, 戴華強 申請人:北京市孔雀產業公司, 北京航空航天大學