[发明专利]一种铝合金表面双层微结构薄膜干涉着色方法有效

专利信息
申请号: 201811549334.9 申请日: 2018-12-18
公开(公告)号: CN109722698B 公开(公告)日: 2021-02-09
发明(设计)人: 陈东初;魏红阳;常萌蕾 申请(专利权)人: 佛山科学技术学院
主分类号: C25D11/16 分类号: C25D11/16;C25D11/08;C25D11/22;C25D11/24
代理公司: 广州新诺专利商标事务所有限公司 44100 代理人: 许英伟
地址: 528000 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 铝合金 表面 双层 微结构 薄膜 干涉 着色 方法
【说明书】:

一种铝合金表面双层微结构薄膜干涉着色方法,包括以下步骤:1)将铝合金试样分别放入碱蚀液和酸洗液中进行前处理;2)将前处理后的试样放入108~190g/L的硫酸溶液中进行阳极氧化;3)将氧化后的铝合金试样用蒸馏水水洗干净后,放入SnSO4和NiSO4为主盐的沉积液中进行交流电和直流电多重叠加电沉积;4)将电沉积后的试样放入环保型碱土盐封孔溶液中封孔处理15~20min。该技术不涉及有机染料的使用,操作便捷,环保无毒,且涂层耐蚀性和耐候性好,不易褪色。制备的多彩着色试样涂层结合力牢固、耐蚀性良好、色彩丰富多样,可用于建筑型材、电子设备、生活器具等。

技术领域

本发明涉及一种铝合金表面双层微结构薄膜干涉着色方法,属于功能化装饰材料技术领域。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,被广泛应用于建筑装饰、航空航天、电子设备、家电五金等领域。为提高铝合金产品的装饰性和服役寿命,多种表面处理技术被应用于铝合金表面。其中阳极氧化技术不仅可以提高铝合金型材的表面硬度和耐蚀性,而且为铝合金提供了良好的着色条件。电解着色的阳极氧化膜以其低成本和高性能,已经成为建筑铝型材行业的重要着色方法之一,遗憾的是色彩比较单调,局限于香槟色-古铜色-黑色。工业界和技术界追求多种颜色的努力由来已久,有机染色、复合着色染色与电解着色叠加等工艺可以达到表面多色彩的目的,但是前者室外使用缺乏耐久性,而后者批量生产稳定性较差,给大规模的工业化生产带来很大困难。虽然粉末喷涂也可以获得非常丰富的彩色外观,但是有机聚合物喷涂层掩盖了金属铝原有的金属质感,这不能不说是一个缺憾。

据2011年专利CN102330137B报道,发明人通过在阳极氧化及电解着色工艺之间安排一个处理工序,通过调控电源电压输出模式,依次在阳极氧化膜涂层中生成3层氧化膜,实现了铝型材阳极氧化膜的无机彩色电解着色,制备的多彩电解着色试样性能指标符合国家标准要求。这为可见光范围内铝型材多色化电解着色工艺的发展奠定了基础。

当前,国内外众多铝型材企业为提高铝合金产品的装饰性能,在封孔之前均需要进行着色处理,但仍旧存在难以兼顾铝合金制品的色彩与耐候性的问题,若要保证制品良好的耐候性,色彩种类受限,若要形成色彩丰富的制品,则耐候性差,容易造成铝合金产品的粉化,而且,化学染料染色需要多个槽子,工艺繁琐、容易造成环境污染。

发明内容

本发明的目的是针对现有铝合金制品的色彩与耐候性的问题不能兼顾,着色微观机制不明,且铝合金显色不稳定等缺陷,提供一种铝合金表面双层微结构薄膜干涉着色方法,该技术提高铝合金多色化电解着色的稳定性,实现了铝合金制品色彩与耐候性不能兼顾的问题。从微观上解释了铝合金表面结构色显色机制,而且该方法满足了环保的要求,避免了传统化学染色的缺陷。

为了解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:

一种铝合金表面双层微结构薄膜干涉着色方法,包括以下步骤:

1)将铝合金试样分别放入碱蚀液和酸洗液中进行前处理,处理后保证试样表面平整和洁净,具有相同的表面状态;铝合金试样进行前处理后,试样具有相同的表面状态,这对阳极氧化膜的生成及电沉积过程中金属离子的放电有一定的影响;

2)将前处理后的试样放入108~190g/L的硫酸溶液中进行阳极氧化,电流密度为1.2~1.8A/dm2

3)将氧化后的铝合金试样用蒸馏水水洗干净后,放入SnSO4和NiSO4为主盐的沉积液中进行交流电和直流电多重叠加电沉积;

4)将电沉积后的试样放入环保型碱土盐封孔溶液中封孔处理15~20min。

进一步,步骤2)中,阳极氧化的温度在10~28℃,这将进一步拓宽的多彩电解着色的温度范围,有利于目标试样的制备。

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