專利名稱：一種著色溶液配方、著色溶液制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能直接在鋁陽極氧化膜上化學(xué)著色應(yīng)用的著色溶液配方、著色溶液制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
鋁氧化膜具有很高的硬度，可以提高金屬表面的耐磨性；鋁氧化膜在大氣中很穩(wěn)定，因此具有較好的耐蝕性；鋁氧化膜具有很高的絕緣電阻和擊穿電壓，可以用作電解電容器的電介質(zhì)層或電器制品的絕緣層；鋁氧化膜是一種良好的絕熱層；因此在而廣泛應(yīng)用于電子及相關(guān)行業(yè)中。鋁及其合金經(jīng)陽極氧化處理后，在其表面生成了一層多孔氧化膜，經(jīng)過著色和封閉處理后，可以獲得各種不同的顏色，并能提高膜層的耐蝕性、耐磨性。在鋁基體上陽極氧化后經(jīng)化學(xué)著色一綠色后，一方面使鋁件繼承了上述鋁氧化膜的所有優(yōu)點(diǎn)，另一方面，與傳統(tǒng)的著色工藝相比，本著色溶液配制簡單，成本低，操作簡單易行，同時著上綠色，顏色鮮艷，增加了鋁件的美觀程度以及應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種著色溶液配方、著色溶液制備方法與應(yīng)用，其形成的著色溶液能直接在鋁陽極氧化膜上化學(xué)著色，在鋁件即鋁基體的表面上形成一層綠色的致密陽極氧化膜。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種著色溶液配方，其配制的著色溶液能直接在鋁基體的鋁陽極氧化膜上化學(xué)著色，該著色溶液配方包括:重鉻酸鉀(KCr2O7) 9(Tl25g/L，碳酸鈉(Na2CO3) 15 20g/L該重鉻酸鉀、該碳酸鈉的純度均為分析純，該著色溶液配制采用去離子水。 本發(fā)明還提供一種著色溶液制備方法，其用于制備出能直接在鋁基體的鋁陽極氧化膜上化學(xué)著色的著色溶液，其采用上述著色溶液配方制備，該著色溶液制備方法包括以下步驟:按按該著色溶液配方的配方量稱取該重鉻酸鉀、該碳酸鈉，先往器皿內(nèi)倒入1/3容器體積規(guī)格的去離子水，容器體積規(guī)格的選擇執(zhí)行鋁基體可完全浸沒在容器內(nèi)的原則，將該器皿放入水浴加熱槽中加熱至80°C，依次將該重鉻酸鉀、該碳酸鈉倒入該器皿中充分溶解，再加入剩余體積的去離子水，形成能直接在鋁陽極氧化膜上化學(xué)著色的該著色溶液。本發(fā)明還提供一種著色溶液應(yīng)用，其為上述著色溶液制備方法制成的著色溶液直接在鋁基體的鋁陽極氧化膜上化學(xué)著色應(yīng)用。作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述著色溶液應(yīng)用的應(yīng)用步驟如下:A、將鋁基體充分去油；B、對該鋁基體進(jìn)行堿洗，將該鋁基體放入溫度為4(T60°C含量為10%的氫氧化鈉溶液中1(Γ20秒，在流動的去離子水中進(jìn)行清洗1(Γ30秒，再在流動的去離子水中進(jìn)行清洗1(Γ30秒，轉(zhuǎn)至下一步驟；
C、對該鋁基體進(jìn)行酸洗，在硝酸與水體積比為1:3的溶液中進(jìn)行酸洗l(T20s，在流動的純水中進(jìn)行清洗1(Γ30秒，轉(zhuǎn)至下一步驟；D、將該鋁基體放入陽極氧化溶液中進(jìn)行陽極氧化處理，按下列成份和配比制備該陽極氧化溶液=H2SO4 180 200g/L，操作時外加兩塊不銹鋼板連接電源負(fù)極放入該陽極氧化溶液中，將該鋁基體連接電源正極放入該陽極氧化溶液中；操作電解電壓:8 12V ;操作電流密度:0.5 0.8A/dm2 ;氧化膜的厚度與操作電解電壓、電流密度以及時間有關(guān)，按照以上的參數(shù)操作，該鋁基體上沉積的氧化膜的沉積速度為:3 4um/h0ur ;操作結(jié)束后在流動的純水中進(jìn)行清洗1(Γ30秒，轉(zhuǎn)至下一步驟；Ε、將沉積氧化膜后的鋁基體放入溫度為80°C的著色溶液中，浸泡時間8 20分鐘，時間的長短決定了鋁基體著色的顏色深淺；操作結(jié)束后，將鋁基體在流動的純水中進(jìn)行清洗45飛O秒，轉(zhuǎn)至下一步驟；F、在無水乙醇中對鋁基體進(jìn)行脫水2 5秒后干燥。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，將鋁基體充分去油，分為兩步處理:首先，有機(jī)去油，將鋁基體放入溫度為4(T60°C的丙酮溶液中，浸泡15 20分鐘；其次，化學(xué)去油，將浸泡處理后的鋁基體放入化學(xué)去油溶液中，超聲浸泡15 20分鐘，將浸泡處理后的鋁基體在熱水中浸泡0.5^1分鐘，轉(zhuǎn)至下一步驟。優(yōu)選地，所述化學(xué)去油溶液的配比為:碳酸鈉(Na2CO3) 20 g/Ι、磷酸鈉(Na3PO4) 20g/Ι、乳化劑(0P-10) 3 g/1。作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟D中，在無水乙醇中對鋁基體進(jìn)行脫水2 5秒，用氮?dú)鈱X基體吹干后放入烘箱，在80 100°C條件下干燥l(T20min。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:其形成的著色溶液能直接在鋁陽極氧化膜上化學(xué)著色，在鋁件即鋁基體的表面上形成一層綠色的致密陽極氧化膜，一方面提高了鋁件金屬表面的耐磨性、耐蝕性；具有很高的絕緣電阻和擊穿電壓，可廣泛應(yīng)用于電子及相關(guān)行業(yè)；另一方面，著上綠色后，增加了鋁件的美觀程度。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施方式I配制著色溶液:按著色溶液配方的配方量稱取重鉻酸鉀、碳酸鈉，先往器皿內(nèi)倒入1/3體積的去離子水，將器皿放入水浴加熱槽中加熱至80°C，依次將重鉻酸鉀、碳酸鈉倒入器皿中充分溶解，再加入剩余體積的去離子水。配制成的著色溶液成分及含量為:重鉻酸鉀(KCr207) 100g/L，碳酸鈉(Na2CO3) 18g/L。配制化學(xué)去油溶液，按照化學(xué)去油溶液的配方稱取碳酸鈉、磷酸鈉、乳化劑OP-1O，配制成溶液并冷卻至室溫，配制成的化學(xué)去油溶液成分及含量為:碳酸鈉20g/L、磷酸鈉20g/L、乳化劑(0P-10) 3g/L。配制陽極氧化溶液:按配方量取硫酸，首先倒入約2/3體積的去離子水，將硫酸緩慢的加入并攪拌冷卻，最后按照溶液制備體積緩緩注入少量去離子水。酸液組分為:硫酸(H2SO4) 200g/L,外加兩塊不銹鋼板連接電源負(fù)極放入溶液中。用鋁絲即鋁基體捆扎鋁件，將零件放入溫度為50°C的丙酮溶液中浸泡15分鐘；將浸泡處理后的鋁件放入化學(xué)去油溶液中，并利用超聲進(jìn)行清洗，超聲功率可根據(jù)實(shí)際情況酌情調(diào)節(jié)，清洗時間15分鐘，隨后將零件放入潔凈的熱水中浸泡30秒。對鋁基體進(jìn)行堿洗，將硅鋁合金基體放入溫度為4(T60°C含量為10%的氫氧化鈉溶液中10秒，在流動的熱水中進(jìn)行清洗20秒，再在流動的去離子水中進(jìn)行清洗30秒；后在硝酸與水體積比為1:3的溶液中進(jìn)行酸洗l(T20s，在流動的純水中進(jìn)行清洗1(Γ30秒。將鋁基體放入陽極氧化溶液中進(jìn)行陽極氧化處理，將捆扎鋁基體的鋁絲連接至電源正極放入溶液中；設(shè)置電壓為12V ;根據(jù)電流密度:0.6A/dm2以及零件的表面積計(jì)算電流大?。惶幚頃r間:40Min ;操作結(jié)束將鋁件在流動的純水中進(jìn)行清洗30秒。將沉積氧化膜后的鋁基體放入溫度為80°C的著色溶液中，浸泡時間15分鐘，操作結(jié)束后，將鋁件在流動的純水中進(jìn)行清洗60秒，在無水乙醇中對鍍件進(jìn)行脫水5秒。用氮?dú)鈱㈠兗蹈珊蠓湃牒嫦?，?00°C條件下干燥20min。最終經(jīng)顯微鏡觀測外表，氧化膜外觀為淺綠色，色澤均勻；經(jīng)萬用表測試，鋁件表面絕緣，利用手術(shù)刀刮劃，硬度較鋁件提高很多；至此，一種在鋁基體上陽極氧化并化學(xué)著色(綠色)的流程全部完成。實(shí)施方式2配制著色溶液:按配方量稱取重鉻酸鉀、碳酸鈉，先往器皿內(nèi)倒入1/3體積的去離子水，將器皿放入水浴加熱槽中加熱至80°C，依次將重鉻酸鉀、碳酸鈉倒入器皿中充分溶解，再加入剩余體積的去離子水。配制成的著色溶液成分及含量為:重鉻酸鉀(KCr207)100g/L，碳酸鈉(Na2CO3) 18g /L。配制化學(xué)去油溶液，按照配方稱取碳酸鈉、磷酸鈉、乳化劑OP-1O，配制成溶液并冷卻至室溫，配制成的化學(xué)去油溶液成分及含量為:碳酸鈉20g/L、磷酸鈉20g/L、乳化劑(0P-10) 3g/L。配制陽極氧化溶液:按配方量取硫酸，首先倒入約2/3體積的去離子水，將硫酸緩慢的加入并攪拌冷卻，最后按照溶液制備體積緩緩注入少量去離子水。酸液組分為:硫酸(H2SO4) 200g/L，外加2塊不銹鋼板連接電源負(fù)極放入溶液中。用鋁絲捆扎鋁件，將零件放入溫度為50°C的丙酮溶液中浸泡15分鐘；將浸泡處理后的鋁件放入化學(xué)去油溶液中，并利用超聲進(jìn)行清洗，超聲功率可根據(jù)實(shí)際情況酌情調(diào)節(jié)，清洗時間15分鐘，隨后將零件放入潔凈的熱水中浸泡30秒。對鋁基體進(jìn)行堿洗，將硅鋁合金基體放入溫度為4(T60°C含量為10%的氫氧化鈉溶液中10秒，在流動的熱水中進(jìn)行清洗20秒，再在流動的去離子水中進(jìn)行清洗30秒；后在硝酸與水體積比為1:3的溶液中進(jìn)行酸洗l(T20s，在流動的純水中進(jìn)行清洗1(Γ30秒。將鋁基體放入陽極氧化溶液中進(jìn)行陽極氧化處理，將捆扎鋁基體的鋁絲連接至電源正極放入溶液中；設(shè)置電壓為12V ;根據(jù)電流密度:0.6A/dm2以及零件的表面積計(jì)算電流大??；處理時間:40Min ;操作結(jié)束將鋁件在流動的純水中進(jìn)行清洗30秒。將沉積氧化膜后的鋁基體放入溫度為80°C的著色溶液中，浸泡時間10分鐘，操作結(jié)束后，將鋁件在流動的純水中進(jìn)行清洗60秒，在無水乙醇中對鍍件進(jìn)行脫水5秒。用氮?dú)鈱㈠兗蹈珊蠓湃牒嫦洌?00°C條件下干燥20min。
最終經(jīng)顯微鏡觀測外表，氧化膜外觀為綠色，較實(shí)施案例I要深，色澤均勻，表明浸泡時間越長，氧化膜著色越深；經(jīng)萬用表測試，鋁件表面絕緣，利用手術(shù)刀刮劃，硬度較鋁件提高很多；至此，一種在鋁基體上陽極氧化并化學(xué)著色(綠色)的流程全部完成。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同`替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種著色溶液配方，其特征在于，其配制的著色溶液能直接在鋁基體的鋁陽極氧化膜上化學(xué)著色，該著色溶液配方包括:重鉻酸鉀(KCr2O7) 9(Tl25g/L，碳酸鈉(Na2CO3)15"20g/L,該重鉻酸鉀、該碳酸鈉的純度均為分析純,該著色溶液配制采用去離子水。
2.一種著色溶液制備方法，其特征在于，其用于制備出能直接在鋁基體的鋁陽極氧化膜上化學(xué)著色的著色溶液，其采用如權(quán)利要求1所述的著色溶液配方制備，該著色溶液制備方法包括以下步驟: 按該著色溶液配方的配方量稱取該重鉻酸鉀、該碳酸鈉，先往器皿內(nèi)倒入1/3容器體積規(guī)格的去離子水，容器體積規(guī)格的選擇執(zhí)行鋁基體可完全浸沒在容器內(nèi)的原則，將該器皿放入水浴加熱槽中加熱至80°C，依次將該重鉻酸鉀、該碳酸鈉倒入該器皿中充分溶解，再加入剩余體積的去離子水，使溶液面與容器規(guī)格對應(yīng)的標(biāo)線持平，形成能直接在鋁陽極氧化膜上化學(xué)著色的該著色溶液。
3.一種著色溶液應(yīng)用，其特征在于，其為如權(quán)利要求2所述的著色溶液制備方法制成的著色溶液直接在鋁基體的鋁陽極氧化膜上化學(xué)著色應(yīng)用。
4.如權(quán)利要求3所述的著色溶液應(yīng)用，其特征在于，所述著色溶液應(yīng)用的應(yīng)用步驟如下: A、將鋁基體充分去油； B、對該鋁基體進(jìn)行堿洗，將該鋁基體放入溫度為4(T60°C含量為10%的氫氧化鈉溶液中1(Γ20秒，在流動的去離子水中進(jìn)行清洗1(Γ30秒，再在流動的去離子水中進(jìn)行清洗1(Γ30秒，轉(zhuǎn)至下一步驟； C、對該鋁基體進(jìn)行酸洗，在硝酸與水體積比為1:3的溶液中進(jìn)行酸洗l(T20s，在流動的純水中進(jìn)行清洗1(Γ30秒，轉(zhuǎn)至下一步驟； D、將該鋁基體放入陽極氧化溶液中進(jìn)行陽極氧化處理，按下列成份和配比制備該陽極氧化溶液=H2SO4 180 200g/L，操作時外加兩塊不銹鋼板連接電源負(fù)極放入該陽極氧化溶液中，將該鋁基體連接電源正極放入該陽極氧化溶液中；操作電解電壓:8 12V ;操作電流密度:0.5 0.8A/dm2 ;氧化膜的厚度與操作電解電壓、電流密度以及時間有關(guān)，按照以上的參數(shù)操作，該鋁基體上沉積的氧化膜的沉積速度為:3 4um/h0ur ;操作結(jié)束后在流動的純水中進(jìn)行清洗1(Γ30秒，轉(zhuǎn)至下一步驟； Ε、將沉積氧化膜后的鋁基體放入溫度為80°C的著色溶液中，浸泡時間8 20分鐘，時間的長短決定了鋁基體著色的顏色深淺；操作結(jié)束后，將鋁基體在流動的純水中進(jìn)行清洗45飛O秒，轉(zhuǎn)至下一步驟； F、在無水乙醇中對鋁基體進(jìn)行脫水2 5秒后干燥。
5.如權(quán)利要求4所述的著色溶液應(yīng)用，其特征在于，將鋁基體充分去油，分為兩步處理: 首先，有機(jī)去油，將鋁基體放入溫度為4(T60°C的丙酮溶液中，浸泡15 20分鐘； 其次，化學(xué)去油，將浸泡處理后的鋁基體放入化學(xué)去油溶液中，超聲浸泡15 20分鐘，將浸泡處理后的鋁基體在熱水中浸泡0.5^1分鐘，轉(zhuǎn)至下一步驟。
6.如權(quán)利要求5所述的著色溶液應(yīng)用，其特征在于，所述化學(xué)去油溶液的配比為:碳酸鈉(Na2CO3) 20 g/1、磷酸鈉(Na3PO4) 20 g/Ι、乳化劑(0P-10) 3 g/1。
7.如權(quán)利要求4所述的著色溶液應(yīng)用，其特征在于，在步驟D中，在無水乙醇中對鋁基體進(jìn)行脫水2 5秒，用氮?dú)鈱X基體吹干后放入烘箱，在80 10(TC條件下干燥10 20min 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種著色溶液配方、著色溶液制備方法與應(yīng)用。該著色溶液配方配制的著色溶液能直接在鋁基體的鋁陽極氧化膜上化學(xué)著色，該著色溶液配方包括重鉻酸鉀(KCr2O7)90~125g/L，碳酸鈉(Na2CO3)15~20g/L。重鉻酸鉀、碳酸鈉的純度均為分析純，該著色溶液配制采用去離子水。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于形成的著色溶液能直接在鋁陽極氧化膜上化學(xué)著色，在鋁件即鋁基體的表面上形成一層綠色的致密陽極氧化膜，一方面提高了鋁件金屬表面的耐磨性、耐蝕性，具有很高的絕緣電阻和擊穿電壓，可廣泛應(yīng)用于電子及相關(guān)行業(yè)；另一方面，著上綠色后增加了鋁件的美觀程度。本發(fā)明還涉及根據(jù)該著色溶液配方配制著色溶液的方法與應(yīng)用。
文檔編號C25D11/24GK103194779SQ20131012369
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者吳華夏, 劉勁松, 王 華, 洪火鋒, 王秀平, 鄭哲 申請人:安徽華東光電技術(shù)研究所