[發明專利]一種鋅銅鈦合金板材表面生成白色陽極氧化膜的制備方法

在審

• 申請號: 202211040840.1
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115323455A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 彭明軍;鄒明泰;段永華;起華榮;沈黎
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C25D11/02
• 分類號: C25D11/02
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

本發明提供一種鋅銅鈦合金的白色陽極氧化膜的制備方法，該方法是將制備好的鋅銅鈦合金板分別使用去離子水、丙酮和無水乙醇超聲清洗30min；將預處理后的鋅銅鈦合金板放入電解液中進行陽極氧化；陽極氧化條件為：氧化時間20?30min，電流密度10?25A/dm²，氧化溫度25?40℃；其中電解液的原料為：氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鋇，其濃度為5?15g/L，氧化劑濃度為5?20g/L，促進劑的濃度為5g?20g/L；通過將鋅銅鈦合金進行一系列的處理后得到白色的陽極氧化膜，并使用電化學極化曲線分析得到氧化膜的耐蝕性得到了明顯的提升。本發明得到的白色氧化膜致密均勻，有良好的耐蝕性，并且試驗周期短，成本低，具有較強的應用前景。

技術領域

本發明屬于金屬表面處理技術領域，具體涉及一種鋅銅鈦合金板材表面生成白色陽極氧化膜的制備方法。

背景技術

鋅合金是一種重要的工業合金，由于其具有環保性、制作工序簡單、易加工、良好的耐磨性和耐蝕性等特點，被廣泛的用于汽車制造、機械、化工、儀表等方面。

根據調查，我國鋅儲備量約5700萬t，居世界第三位，2021年鋅產量約為656萬t，是鋅生產的第一大國。但是鋅合金自身比重低、硬度低、蠕變強度低等缺陷，為了提高鋅合金的性能，選擇向合金中加入(0.01)銅和(0.005)鈦，銅和鈦的加入可以增加材料的機械強度和抗蠕變性能，使鋅銅鈦合金更有利于實際應用。鋅銅鈦合金在建筑行業上也被稱為鈦鋅板，作為屋頂或墻面材料已有近兩百年的歷史，在上個世紀大量的用于建筑裝飾行業，如機場、學校、俱樂部、教堂和展覽館等建筑物的屋頂和外墻，由于具有長達80～100年以上的持久特性和媲美人體皮膚般的自修復特性，且極具建筑色彩表現力，各大城市的標志性建筑，比如：維特拉建筑博物館、歐洲能源論壇、捷克共和國尼德蘭紀念館等國外標志性建筑和以國家大劇院、北京奧運會場館等為代表的國內經典建筑物均使用了Zn-Cu-Ti合金屋面板。

縱觀國內外對鋅銅鈦合金的裝飾材料、制備工藝、防火防腐蝕和表面著色等方面來看已經有了巨大的進步。比如：在中國專利CN215243931中公開了一種隔音效果好，使用壽命長的鈦鋅板制備方法；在中國專利CN216109217U中公開了一種防腐蝕的鋅銅鈦合金幕墻；在中國專利CN213564731U中公開了一種隔音效果好，耐蝕性能好的蜂窩板；在中國專利CN111152522A中公開了一種將合金板、熱熔膠膜、防火材料和金屬板進行復合的鈦鋅板制備方法，并有良好的耐火和耐蝕性；在中國專利CN103849868A中公開了一種鋅銅鈦合金在無鉻條件下使表面發黑的處理方法；在中國專利CN103849866A中公開了一種鈦鋅板表面灰色保護層及制備方法。

中國專利CN112522764A公開了一種黑色陽極氧化膜的制備工藝，其陽極氧化膜表面呈現黑色原因是表面生成的氧化膜較薄，并且根據附圖1可以看出經過打磨后的表面凹凸不平并有細小的鋅顆粒在表面上，這些鋅顆?？梢晕展?，并由于表面粗糙，導致光在合金表面形成漫反射，所以呈現出黑色氧化膜。

當前，對于鋅銅鈦合金的冶煉、制備工藝、力學性能和耐蝕性能等研究已趨于成熟，但是對于表面處理和表面改性的研究工作還是處于薄弱環節。主要體現在以下幾個方面：其一是鋅銅鈦合金主要用于建筑材料，國內外目前對于鋅銅鈦合金的表面處理步驟多，過程繁瑣，環境不友好，處理的成本過高；其二是表面耐蝕性不夠理想；其三是生成的表面顏色對于建筑裝飾方面過于單一，多呈黑灰色，不能滿足現如今的建筑裝飾格局；其四是黑灰色的表面容易吸熱，不能滿足防曬隔熱的需要。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種鋅銅鈦合金板材表面生成白色陽極氧化膜的制備方法，該方法使用了堿性電解液，并對氧化時間、氧化溫度、電流密度和氧化劑的添加量進行了關聯性調整和匹配，最終獲得的白色陽極氧化膜，其表面致密，且耐蝕性有了明顯的提升。

本發明所采用的技術方案為：

一種鋅銅鈦合金板材表面生成白色陽極氧化膜的制備方法，包括以下步驟：