[發明專利]一種一槽多色的鋁材陽極氧化電解著色法

無效

• 申請號: 201210096106.7
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102732933A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 胡星;凌志遠
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C25D11/14
• 分類號: C25D11/14;C25D11/12
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 靳榮舉

技術領域

本發明涉及一種鋁材電解著色法，特別是涉及一種一槽多色的鋁材陽極氧化電解著色法，實現在同一槽液中可以獲得各種顏色的鋁材。?

背景技術

金屬鋁材被廣泛應用于各個行業，隨著生活水平的提高人們對鋁材的功能性和裝飾性提出了更高的要求。陽極氧化是一種有效的鋁表面處理技術，鋁陽極氧化膜電解著色技術能使鋁或鋁合金制品表面的著色膜有較好的耐蝕性，耐磨性與耐光性。常見的電解著色技術，是將鋁材先進行陽極氧化，然后在含有Ni，Co，Cu，Sn等可溶性金屬鹽的電解液中進行電解，使這些金屬鹽的電解生成物析出到多孔質的陽極氧化膜中，實現鋁材的著色。常規的電解著色工藝繁瑣而且色彩單調，不能在同一槽液中制備出各種色系的鋁材，如CN?1016080B提出的電解著色工藝用于獲得鋁和鋁合金陽極氧化膜青銅色系列；CN?86101215B提出的電解著色工藝用于獲得鋁和鋁合金用紫紅色系列；CN?1059476C提出的硒鹽電解著色法用于獲得一種金黃色鋁合金。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種一槽多色的鋁材陽極氧化電解著色法，可實現用同一槽液可制備出各種色系的著色鋁材，著色在陽極氧化時同時進行，不需要添加金屬離子，工藝簡單，成本低廉和綠色環保。?

為克服現有技術的不足，實現本發明目的采用的技術方案是：?

一種一槽多色的鋁材陽極氧化電解著色法，包括如下步驟和工藝條件：?

(1)鋁材采用常規方法進行去油，表面清洗，及拋光處理；?

(2)在硫酸電解液中以鋁材為陽極，惰性材料為陰極；通過電流源或電壓源進行陽極氧化；當采用電流源陽極氧化時，在一次陽極氧化中，電流密度從高電流密度下降到低電流密度，高電流密度與低電流密度的比值為2～10∶1，在不同次的陽極氧化中，高電流密度取值為0.1～2?A/dm²其中一個具體值；低電流密度取值為0.02～1?A/dm²中的一個具體值，一次陽極氧化中，高電流密?度高于低電流密度；高電流密度的電流保持時間為8～300秒，低電流密度的電流保持時間為20～1000秒；?

當采用電壓源陽極氧化時，電壓從高電壓16～24伏特變化到低電壓4～12伏特，高電壓與低電壓的比值為1.5～4∶1；高電壓保持時間為0～80秒，低電壓保持時間為0～200秒，高電壓下降到低電壓時所用時間為30～480秒，低電壓上升到較高電壓時所用時間為5～60秒；所述電解液濃度為10～200g/l，電解液溫度為0～21℃；?

(3)重復步驟(2)30～300次，控制氧化鋁膜總厚度為6～60微米，制得著色后的鋁材。?

為進一步實現本發明目的，步驟(1)中優選使用酒精或丙酮去油，用稀硫酸或碳酸鈉進行表面清洗，并進行電化學拋光。?

所述惰性材料優選為石墨。?

所述鋁材優選為6063或6061鋁合金型材，還可以選用工業純鋁。?

步驟(2)生長出的氧化鋁膜厚度優選為120～300納米。其中氧化鋁膜的厚度由氧化時的電流密度和氧化時間共同決定。?

在步驟(3)結束后生長出的氧化鋁膜總厚度為6～50微米。氧化鋁膜的總厚度由步驟(2)中的厚度和步驟(3)中的重復次數共同決定。?

本發明可在同一槽液中獲得多個色系的鋁材，鋁材顏色由周期性納米結構孔洞對光調制獲得，并表現為顏色會隨著觀察者觀察角度的變化而發生變化。在電解液溫度和濃度固定時，顏色色相的調控由步驟(2)獲得的厚度和總氧化時間決定，顏色的純度和明度由步驟(3)的重復次數以及步驟(2)中的電壓變化共同決定。?

相對于現有技術本發明具有如下優點和有益效果：?

(1)本發明的目的在于提供一種方法可實現用同一槽液制備出各種色系的著色鋁材。?

(2)本發明中的著色過程在鋁陽極氧化時同時進行，不需要添加金屬離子，工藝簡單，成本低廉和綠色環保。?

(3)本發明中獲得的著色鋁材的顏色色相、純度和明度可大范圍可調，鋁材的顏色并會隨觀察者觀察角度的變化而變化。?

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步的說明，但本發明的保護范圍并不局限于實施例表示的范圍。?

實施例1～4?

一種一槽多色的鋁材陽極氧化電解著色法，采用如下步驟制備：?

(1)選擇6063合金鋁進行陽極氧化，采用常規方法進行去油，表面清洗，及拋光等處理。其中，使用酒精去油，用稀硫酸進行表面清洗，并進行電化學拋光。?