專利名稱：一種鏡面鋁表面氧化鍍膜方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁表面鍍膜方法，尤其涉及一種鏡面鋁表面氧化鍍膜方法，屬于 鋁及其合金技術領域。
背景技術：
鋁及其合金是一種輕金屬材料，具有密度小、導電導熱能力強、力學性能優異、可 二次加工等優點，因此在工業生產中得到了廣泛的應用。由于鋁及其合金等輕金屬是一種易腐蝕材料，通常是對其表面進行處理來降低其 腐蝕。現有技術主要采用化學轉化處理和陽極氧化等表面處理方法。鋁及其合金材料經過 表面處理后，雖然在一定程度上改善了其耐腐蝕性和耐磨性，但是由于經過化學處理或陽 極氧化處理后，金屬表面粗糙，缺少美觀性。為解決這些問題，通常鋁及其合金材料經過表 面處理后再在其表面著色以增加鋁及其合金材料的表面美觀性。現有技術中在鋁及其合金材料表面著色的方法主要有以下三種第一種為自然著 色法，著色與陽極處理一步完成，表面色彩即為氧化膜色彩。第二種方法為吸附著色法，該方法是將經陽極處理后的鋁件置入染料溶液中，將 染料吸附于氧化膜上而著色。第三種方法為電解著色法，該方法是將經陽極處理后的鋁件置入金屬電解液中， 通過將還原出的金屬粒沉積在氧化膜上而著色。采用上述方法著色，雖然在一定程度上增加了鋁及其合金材料的表面美觀性能， 但是由于采用直接著色處理，時間久了以后容易褪色，且金屬表面粗糙問題也沒有解決。中國專利申請(公開號CN1417381A)涉及一種鋁件表面處理方法，該方法是先將 鋁件表面除油后，再用水清洗處理后進行化學拋光或電解拋光處理，然后再用水清洗干凈， 將鋁件入入電解槽中進行陽極氧化處理形成一層氧化膜，使氧化膜厚度達到3 30 μ m后， 再將該鋁件放入著色電解槽中進行著色處理，電解液為金屬鹽電解液。金屬鹽電解液包含 Sn離子、Co離子、Ni離子或Cu離子，并通以交流電電壓為5V 30V，著色處理，最后進行鍍 膜處理。采用該方法對鋁件表面進行處理在一定程度上增加了鋁件的美觀性和耐腐蝕性， 但該方法工藝復雜，工藝過程中增加了單獨著色處理步驟，電解鍍膜不僅對環境污染較大， 而且電解鍍膜的膜層厚度不均勻，生產成本也較高。
發明內容
本發明針對現有技術所存在的缺點，提出了一種顏色多樣，耐磨性和耐腐蝕性好 的鏡面鋁表面氧化鍍膜方法。本發明的上述目的可以通過以下技術方案得以實現，一種鏡面鋁表面氧化鍍膜方 法，該方法包括用水、稀酸、堿液清洗鋁板表面；清洗后的鋁板通過陽極氧化處理，在鋁板表 面形成陽極氧化膜；然后采用陶瓷材料進行真空鍍膜處理，在陽極氧化膜表面形成薄膜。由于鋁板暴露在空氣中很容易造成鋁板腐蝕，表面的腐蝕材料不僅色澤暗淡，影響美觀性，而且影響后面的鍍膜處理。可以采用水、稀酸、堿液將鋁板表面的氧化鋁薄膜層 除去，以便于后面的鍍膜處理步驟。本發明的陽極氧化處理采用現有技術中普通的陽極氧化處理方法，其中以清洗后 的鋁板作為陽極，電解液可以是現有技術中普通的電解液如硫酸、鉻酸、草酸等。使鋁板表 面形成一層陽極氧化膜。鋁板經過陽極氧化處理后，可提高鋁板的硬度和耐腐蝕性能。本發明采用的現有技術中普通的真空鍍膜法，是指真空條件下把鍍膜材料進行蒸 發或濺射鍍膜，使其沉積在待鍍膜基片的表面上。如采用普通的真空蒸發鍍膜法，但是本發 明采用的真空鍍膜材料采用陶瓷材料，鍍膜表面顏色多樣，使鋁板形成具有較高耐腐蝕和 耐磨性能的鏡面鋁，真空鍍膜時間為10-80分鐘。在上述的鏡面鋁表面氧化鍍膜方法中，所述的稀酸是稀鹽酸、稀硝酸、稀硫酸中的 一種，所述的堿液為無機堿溶液。進一步的優選，稀酸為質量分數為-5%的稀鹽酸，堿 液為濃度為1-5%的氫氧化鈉溶液或濃度為10-20%的碳酸鈉溶液中的一種。在上述的鏡面鋁表面氧化鍍膜方法中，通過陽極氧化處理在鋁板表面形成陽極氧 化膜的厚度為5 20 μ m。進一步的優選，陽極氧化膜的厚度為8 15 μ m。在上述的鏡面鋁表面氧化鍍膜方法中，所述的陶瓷材料為Si3N4，Ti3N4中的一種或 兩種。本發明采用的Si3N4是一種高溫陶瓷材料，硬度大、熔點高、化學性質穩定。Ti3N4材 料具有高熔點、高硬度、高溫化學穩定性，用其作為鍍膜材料具有耐高溫、耐磨損性能。本發 明用Si3N4，Ti3N4作材料，能有效的提高鏡面鋁的抗磨性和抗腐蝕性的性能。同時，真空鍍 膜后，得到的鏡面鋁表面光滑、平整，且鍍膜的色彩多樣，能根據實際需要制得不同色彩的 鏡面鋁。在上述的鏡面鋁表面氧化鍍膜方法中，通過真空鍍膜后在陽極氧化膜表面形成薄 膜的厚度為3 10 μ m。進一步的優選，通過真空鍍膜后在陽極氧化膜表面形成薄膜的厚度 為5 8 μ m0綜上所述，本發明具有以下優點1、采用本發明的方法鍍膜后的鏡面鋁具有較好的耐蝕性和耐磨性。2、本發明的鏡面鋁表面氧化鍍膜方法先經過陽極氧化，在進行真空鍍膜，薄膜不 會褪色且具有較好的抗瑕疵性。3、本發明的鏡面鋁表面氧化鍍膜方法采用Si3N4，Ti3N4等陶瓷材料作為真空鍍膜 材料，形成的薄膜顏色多樣，美觀性較好。
具體實施例下面通過具體實施例，對本發明的技術方案作進一步具體的說明；但是本發明并 不限于這些實施例。實施例1將鋁板先用水清洗，洗去鋁板表面的臟污物，洗凈后，再使鋁板的溫度在40°C 45°C內，用質量濃度為3%的稀鹽酸清洗鋁板表面，去除表面的腐蝕層和油污等雜質，然后 再用質量濃度為5%氫氧化鈉溶液清洗鋁板，最后用水清洗殘留在鋁板表面的酸堿液，清洗 至洗液呈中性后，放在烘干箱中烘干。將上述烘干的鋁板放入裝有電解液，并通有直流電流的電解槽中進行陽極氧化處理，其中的電解液為濃度為250g/L的硫酸溶液，通的直流電的電壓為IOV 20V，電流密度 為1. 5A/dm2 2. OA/dm2，氧化處理35分鐘，使所形成的陽極氧化膜的厚度達到8 μ m，將鋁 板取出。將上述經過陽極氧化處理后的鋁板取出后，預熱到200°C后，然后將其放在真空室 內進行鍍膜處理。所述的真空鍍膜為普通蒸發鍍膜，即鍍膜時，將蒸發源Si3N4材料放在真 空室內的坩堝上，并將鋁板放在坩堝的正前方，真空室內抽真空后，用電子束加熱坩堝使其 中的蒸發源Si3N4材料蒸發，蒸發物質的原子或分子沉積在坩堝正前方的鋁板最外表面上， 蒸發源的蒸發速率為120 200m/min，真空鍍膜時間為20 30分鐘。真空鍍膜結束，得到 最外表面具有彩色薄膜的鏡面鋁，薄膜的厚度為5 μ m。實施例2將鋁板先用水清洗，洗去鋁板表面的臟污物，洗凈后，再使鋁板的溫度在45°C 50°C內，用質量濃度為5 %的稀硫酸清洗鋁板表面，去除表面的腐蝕層和油污等雜質，然后 再用質量濃度為15%碳酸鈉溶液清洗鋁板，最后用水清洗殘留在鋁板表面的酸堿液，清洗 至洗液呈中性后，放在烘干箱中烘干。將上述烘干的鋁板放入裝有電解液，并通有直流電流的電解槽中進行陽極氧化處 理，其中的電解液為濃度為500g/L的鉻酸溶液，通的直流電的電壓為15V 20V，電流密度 為1. 5A/dm2 2. 5A/dm2，氧化處理60分鐘，使所形成的陽極氧化膜的厚度達到15 μ m,將鋁 板取出。將上述經過陽極氧化處理后的鋁板取出后，預熱到200°C后，然后將其放在真空室 內進行鍍膜處理。所述的真空鍍膜為普通的蒸發鍍膜，即鍍膜時，將蒸發源Ti3N4材料放在 真空室內的坩堝上，并將鋁板放在坩堝的正前方，真空室內抽真空后，用電子束加熱坩堝使 其中的蒸發源Ti3N4材料蒸發，蒸發物質的原子或分子沉積在坩堝正前方的鋁板的最外表 面上，蒸發源的蒸發速率為120 200m/min，鍍膜時間在30 40分鐘。真空鍍膜結束，得 到彩色的鏡面鋁，得到最外表面具有彩色薄膜的鏡面鋁，薄膜的厚度為8 μ m。本發明中所描述的具體實施例僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領 域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替 代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。盡管對本發明已作出了詳細的說明并引證了 一些具體實施例，但是對本領域熟練 技術人員來說，只要不離開本發明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。
權利要求
1.一種鏡面鋁表面氧化鍍膜方法，該方法包括用水、稀酸、堿液清洗鋁板表面；清洗后 的鋁板通過陽極氧化處理，在鋁板表面形成陽極氧化膜；然后采用陶瓷材料進行真空鍍膜 處理，在陽極氧化膜表面形成薄膜。
2.根據權利要求1所述的鏡面鋁表面氧化鍍膜方法，其特征在于所述的稀酸是稀鹽 酸、稀硝酸、稀硫酸中的一種，所述的堿液為無機堿溶液。
3.根據權利要求1或2所述的鏡面鋁表面氧化鍍膜方法，其特征在于通過陽極氧化 處理在鋁板表面形成陽極氧化膜的厚度為5 20 μ m。
4.根據權利要求1或2所述的鏡面鋁表面氧化鍍膜方法，其特征在于所述的陶瓷材 料為Si3N4, Ti3N4中的一種或兩種。
5.根據權利要求3所述的鏡面鋁表面氧化鍍膜方法，其特征在于所述的陶瓷材料為 Si3N4, Ti3N4中的一種或兩種。
6.根據權利要求1或2所述的鏡面鋁表面氧化鍍膜方法，其特征在于通過真空鍍膜 后在陽極氧化膜表面形成薄膜的厚度為3 10 μ m。
7.根據權利要求4所述的鏡面鋁表面氧化鍍膜方法，其特征在于通過真空鍍膜后在 陽極氧化膜表面形成薄膜的厚度為3 10 μ m。
8.根據權利要求5所述的鏡面鋁表面氧化鍍膜方法，其特征在于通過真空鍍膜后在 陽極氧化膜表面形成薄膜的厚度為3 10 μ m。
全文摘要
本發明涉及一種鏡面鋁表面氧化鍍膜方法，屬于鋁及其合金技術領域。該方法包括用水、稀酸、堿液清洗鋁板表面；清洗后的鋁板通過陽極氧化處理，在鋁板表面形成陽極氧化膜；然后采用陶瓷材料進行真空鍍膜處理，在陽極氧化膜表面形成薄膜，所述的陶瓷材料為Si3N4，Ti3N4中的一種或兩種。采用本發明的方法得到的鏡面鋁具有較好的耐蝕性、耐磨性和較好的抗瑕疵性，且形成的薄膜顏色多樣，美觀性較好。
文檔編號C23C28/02GK102061472SQ201110027850
公開日2011年5月18日 申請日期2011年1月26日 優先權日2011年1月26日
發明者丁榮輝, 尤志彬, 曾凡清, 李書通, 章以中 申請人:巨科集團有限公司