一种通过微弧氧化对铝合金进行着色的方法与流程

本发明涉及金属着色技术领域，尤其涉及一种通过微弧氧化对铝合金进行着色的方法。

背景技术：

目前，铝及铝合金制品的表面处理技术中，黑色镀层因其独特的光学功能和装饰性能，在航空航天、光学仪器与电子器件等领域具有广泛的应用前景。

现有技术中的铝合金着色技术主要是阳极氧化，但是阳极氧化在低电压工作环境中形成的氧化膜层疏松，着色效果并不理想。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种通过微弧氧化对铝合金进行着色的方法，该方法形成的膜层更加致密，且陶瓷层附着力强，与基体具有很强的结合力。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种通过微弧氧化对铝合金进行着色的方法，所述方法包括：

步骤1、将待处理的铝合金工件表面在砂纸上磨拋，并用去离子水和乙醇进行清洗并烘干；

步骤2、将前处理后的铝合金工件置于电解液中，并在电解液中加入着色剂进行微弧氧化处理，在所述铝合金工件表面获得一层均匀黑色微弧氧化陶瓷层；

其中，所采用的电解液由15～20g/l的na2b4o7.10h2o和5～10g/l的koh组成；

所加入的着色剂包括5～10g/l的edta-2na、5～10g/l的nh4vo3、5～10g/l的na2wo4、5～10g/l的kmno4和1～5g/l的cu(ch3coo)2。

在步骤2进行微弧氧化处理的过程中，所采用的参数为：

恒流模式下电流3a～6a、频率500hz～1000hz、占空比20～50％和时间20～40min。

所述待处理的铝合金工件为7005铝合金。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述方法形成的膜层更加致密，且陶瓷层附着力强，与基体具有很强的结合力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的通过微弧氧化对铝合金进行着色的方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例提供的通过微弧氧化对铝合金进行着色的方法流程示意图，所述方法包括：

步骤1、将待处理的铝合金工件表面在砂纸上磨拋，并用去离子水和乙醇进行清洗并烘干；

该步骤中，所述待处理的铝合金工件为7005铝合金，且具体尺寸可以为长×宽×厚为20mm×20mm×3mm。

步骤2、将前处理后的铝合金工件置于电解液中，并在电解液中加入着色剂进行微弧氧化处理，在所述铝合金工件表面获得一层均匀黑色微弧氧化陶瓷层；

其中，所采用的电解液由15～20g/l的na2b4o7.10h2o和5～10g/l的koh组成；

所加入的着色剂包括5～10g/l的edta-2na、5～10g/l的nh4vo3、5～10g/l的na2wo4、5～10g/l的kmno4和1～5g/l的cu(ch3coo)2。

另外，在进行微弧氧化处理的过程中，所采用的参数为：

恒流模式下电流3a～6a、频率500hz～1000hz、占空比20～50％和时间20～40min。

下面以具体的实例对上述工艺方法进行详细说明：

首先将待微弧氧化处理的铝合金工件表面依次在400#、600#、800#和1200#的砂纸上打磨，并用抛光布抛光，再用去离子水和乙醇进行清洗并烘干；

然后将前处理后的工件置于由19g/l的na2b4o7.10h2o、5.6g/l的koh、5g/l的edta-2na、10g/l的nh4vo3、10g/l的na2wo4、10g/l的kmno4、3g/l的cu(ch3coo)2组成的电解液中，进行微弧氧化处理，从而在铝合金工件表面获得一层均匀黑色微弧氧化陶瓷层。

具体操作过程中，电源参数为恒流模式下电流3a、频率500hz和占空比30％，处理时间为30min～60min。

值得注意的是，本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

综上所述，本发明实施例所述方法采用特定的微弧氧化工艺参数，使铝合金本体在微弧氧化生成陶瓷膜的同时，溶液中的碳素黑在铝合金材料表面与溶液的界面间，通过胶粒的形式，以电泳方式到达陶瓷膜孔隙内部，在膜层孔隙中直接生成黑色的化合物，使膜层具有需要的色泽，由于微弧氧化生成黑色陶瓷层是在铝合金基体上原位生成，决定了该着色陶瓷层具有很好的与基体的结合力。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种通过微弧氧化对铝合金进行着色的方法，首先将待处理的铝合金工件表面在砂纸上磨拋，并用去离子水和乙醇进行清洗并烘干；然后将前处理后的铝合金工件置于电解液中，并在电解液中加入着色剂进行微弧氧化处理，在所述铝合金工件表面获得一层均匀黑色微弧氧化陶瓷层；其中，所采用的电解液由15～20g/L的Na2B4O7.10H2O和5～10g/L的KOH组成。上述方法形成的膜层更加致密，且陶瓷层附着力强，与基体具有很强的结合力。

技术研发人员：陈飞;李天璐;左佑;徐乾坤;赵子聪;陈肖祎
受保护的技术使用者：北京石油化工学院
技术研发日：2019.04.16
技术公布日：2019.06.14