[發(fā)明專利]一種用于鋁及鋁合金的鈷鹽黑色化學(xué)氧化液及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710058071.0
• 申請(qǐng)日: 2017-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN106756969A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬迪;李樹白;周熙雯;于冬梅;侯丹丹;王繼磊;倪萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)院
• 主分類號(hào): C23C22/56
• 分類號(hào): C23C22/56;C23C22/42;C23C22/40;C23C22/08
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙)32231
• 代理人: 李杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于鋁及鋁合金的鈷鹽黑色化學(xué)氧化液及其在鋁及鋁合金件黑色化學(xué)氧化處理中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨者鋁合金應(yīng)用范圍的日益廣泛，人們對(duì)于鋁合金材料的使用要求日益提高。鋁合金表面著黑是一種采用化學(xué)或電化學(xué)方法在鋁合金表面生成帶黑色膜層的技術(shù)，用于鋁合金件的防腐、消光以及裝飾。經(jīng)過著黑處理，既提高了鋁合金的防腐蝕性能，又改善了其裝飾性，同時(shí)還具有較好的太陽光吸收和紅外輻射能力，可廣泛應(yīng)用于航空航天、建筑、照相機(jī)、光學(xué)儀器等工業(yè)領(lǐng)域。因此，研究鋁及其合金的黑色化學(xué)氧化工藝具有一定的實(shí)際意義。

鋁合金的傳統(tǒng)黑色化學(xué)氧化工藝大致如下：首先對(duì)鋁合金進(jìn)行化學(xué)處理，在鋁合金表面形成一層致密的化學(xué)膜，然后再用黑色化學(xué)氧化液對(duì)鋁合金表面進(jìn)行著黑處理。然而，由于傳統(tǒng)黑色化學(xué)氧化工藝的穩(wěn)定性差，并且所得氧化膜的膜層較薄，因此出現(xiàn)了許多與黑色化學(xué)氧化方法相結(jié)合的方法，用于提高氧化膜的厚度以及工藝的穩(wěn)定性。

中國發(fā)明專利申請(qǐng)CN103668165A中公開了一種不銹鋼黑化劑及其制備與應(yīng)用方法。其中，該不銹鋼黑化劑以重量組分計(jì)包括：重鉻酸鈉100～120份，硫酸鐵100～110份，藻朊酸鈉2～8份，十二烷基硫酸鈉0.5～1份，烷基芳基磺酸納0.5～0.8份，氧化鋁0.5～2份，水220～250份。但是，該不銹鋼黑化劑需要在70～80℃下制備，并且使用時(shí)需加熱至450～480℃，操作溫度相對(duì)過高，能耗大；另外，組分中還含有六價(jià)鉻，對(duì)環(huán)境及人體危害嚴(yán)重。中國發(fā)明專利申請(qǐng)CN102031510A中公開了一種金屬鍍鋅層發(fā)黑劑，其由20～25份鉬酸銨、0.5～0.7份硫酸銅、2～3份硫酸鎳、1～3份亞硫酸鈉、2.5～3.5份硫代硫酸鈉、3.5～4.5份氯化鋁、3～4份氯化鋅、7～8份氯化鉀、0.3～0.5份絡(luò)合劑、適量pH值調(diào)節(jié)劑、水40～60份組成，配方復(fù)雜，成本高(CN103849868A也存在類似問題)。中國發(fā)明專利申請(qǐng)CN101892478A中公開了一種在鋁合金表面生成黑色膜層的方法及化學(xué)發(fā)黑溶液。該方法首先對(duì)鋁合金進(jìn)行氧化處理，然后用化學(xué)發(fā)黑溶液進(jìn)行化學(xué)發(fā)黑處理，操作繁瑣。另外，現(xiàn)有的黑化液大多存在使用壽命短的問題，需要時(shí)常更換，相應(yīng)增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有鋁及鋁合金表面黑化處理工藝存在的方法穩(wěn)定性差、膜層薄、黑化液使用壽命短、生產(chǎn)成本高、操作復(fù)雜繁瑣等問題，本發(fā)明旨在提供一種用于鋁及鋁合金的鈷鹽黑色化學(xué)氧化液及其在鋁及鋁合金件黑色化學(xué)氧化處理中的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于鋁及鋁合金的鈷鹽黑色化學(xué)氧化液，其包含鈷鹽、硫酸鎳(NiSO₄)、溴酸鈉(NaBrO₃)、分散劑、添加劑和水。

優(yōu)選的，每1L鈷鹽黑色化學(xué)氧化液中含有10～40g鈷鹽、1～10g硫酸鎳、10～30g溴酸鈉、1～10g分散劑和1～20g添加劑，余量為水。

更優(yōu)選的，每1L鈷鹽黑色化學(xué)氧化液中含有30g鈷鹽、2g硫酸鎳、25g溴酸鈉、5g分散劑和10g添加劑，余量為水。

在上述鈷鹽黑色化學(xué)氧化液中，所述鈷鹽為四水合醋酸鈷(Co(Ac)₂·4H₂O)和/或六水合硝酸鈷(Co(NO₃)₂·6H₂O)，優(yōu)選二者的等重量混合物。

在上述鈷鹽黑色化學(xué)氧化液中，所述分散劑選自焦磷酸鈉(Na₄P₂O₇)、磷酸鈉(Na₃PO₄)、六偏磷酸鈉(Na₆(PO₃)₆)、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)中的任意一種，優(yōu)選十二烷基苯磺酸鈉。

在上述鈷鹽黑色化學(xué)氧化液中，所述添加劑選自四水合鉬酸銨((NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O)、醋酸銨(NH₄Ac)、醋酸鈉(NaAc)、高錳酸鉀(KMnO₄)中的任意一種，優(yōu)選高錳酸鉀。

本發(fā)明還提供了上述用于鋁及鋁合金的鈷鹽黑色化學(xué)氧化液在鋼鐵鋁及鋁合金件黑色化學(xué)氧化處理中的應(yīng)用。