一种在7A04铝合金表面制备黑色氧化膜的方法与流程

本发明涉及铝合金着色技术领域，尤其涉及一种在7a04铝合金表面制备黑色氧化膜的方法。

背景技术：

目前，在铝及铝合金制品的表面着色技术中，黑色膜层因其独特的光学功能和装饰性能，在航海、光学仪器、建筑饰材等领域得到广泛应用。

在现有技术中，铝合金着色的氧化膜有整体着色膜，染色膜等，而染色膜耐候性和耐光性差，使用寿命短，整体着色膜加工工艺复杂，加工能耗高。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种在7a04铝合金表面制备黑色氧化膜的方法，所制备的膜层更加致密，保色性、耐候性和耐光性良好，使用寿命长，而且加工工艺简单，加工能耗低。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种在7a04铝合金表面制备黑色氧化膜的方法，包括：

步骤1、将待处理的7a04铝合金工件表面在砂纸上磨拋，并进行清洗和晾干，从而制得清洁的铝合金工件；

步骤2、将所述清洁的铝合金工件在60℃下碱洗50～80s，然后在常温下酸洗20～40s，再用去离子水和无水乙醇进行清洗并晾干，从而制得前处理后的铝合金工件；

步骤3、将所述前处理后的铝合金工件置于电解液中进行一次电解，在所述铝合金工件表面制得一层均匀透明的阳极氧化膜，从而制得一次电解后的铝合金工件；

步骤4、将所述一次电解后的铝合金工件置于着色液中进行二次电解，从而在所述铝合金工件表面制得一层均匀的黑色氧化膜；其中，所述的着色液包括50～70g/l的niso4、5～10g/l的mgso4和20～40g/l的ch3cooh。

优选地，二次电解采用所述一次电解后的铝合金工件作为阳极，石墨板作为阴极，所采用的参数包括：28～32℃恒流模式下电流密度为1.2～2.0a/dm²、电解时间为60～90s。

优选地，所述的电解液包括140～180g/l的h2so4。

优选地，一次电解采用所述前处理后的铝合金工件作为阳极，石墨板作为阴极，所采用的参数包括：常温恒压模式下电压14～18v，电解时间为20～40min。

优选地，碱洗所采用溶液为10wt％的naoh，酸洗所采用溶液为10wt％的hno3。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所提供的在7a04铝合金表面制备黑色氧化膜的方法采用特定的电解着色工艺参数，以硫酸一次电解的透明阳极氧化膜为基础，在含金属盐的着色液中采用恒流模式进行直流电解着色，金属离子在阳极氧化膜的微孔中还原析出金属，使膜层具有黑色的色泽，而且所形成的膜层更加致密，保色性、耐候性、耐光性和使用寿命均比染色膜好很多，加工耗能又低于整体着色膜。

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在7a04铝合金表面制备黑色氧化膜的方法的流程示意图。

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。

下面对本发明所提供的在7a04铝合金表面制备黑色氧化膜的方法进行详细描述。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。

如图1所示，一种在7a04铝合金表面制备黑色氧化膜的方法，包括如下步骤：

步骤1、将待处理的7a04铝合金工件表面在砂纸上磨拋，并用去离子水和无水乙醇进行清洗，然后晾干，从而制得清洁的铝合金工件。

步骤2、将所述清洁的铝合金工件在60℃下碱洗50～80s，然后在常温下酸洗20～40s，再用去离子水和无水乙醇进行清洗并晾干，从而制得前处理后的铝合金工件。

步骤3、将所述前处理后的铝合金工件置于电解液中进行一次电解，在所述铝合金工件表面制得一层均匀透明的阳极氧化膜，从而制得一次电解后的铝合金工件。

步骤4、将所述一次电解后的铝合金工件置于着色液中进行二次电解，从而在所述铝合金工件表面制得一层均匀的黑色氧化膜。

具体地，该在7a04铝合金表面制备黑色氧化膜的方法可以包括以下实施方案：

(1)待处理的7a04铝合金工件的尺寸可以为：半径为20mm，厚度为5mm。

(2)碱洗所采用溶液为10wt％的naoh，酸洗所采用溶液为10wt％的hno3。

(3)电解液主要由140～180g/l的h2so4组成。一次电解采用所述前处理后的铝合金工件作为阳极，石墨板作为阴极，采用电源为直流稳压稳流电源，所采用的参数包括：常温恒压模式下电压14～18v，电解时间为20～40min。

(4)所述的着色液包括50～70g/l的niso4、5～10g/l的mgso4和20～40g/l的ch3cooh。二次电解采用所述一次电解后的铝合金工件作为阳极，石墨板作为阴极，采用电源为直流稳压稳流电源，所采用的参数包括：28～32℃恒流模式下电流密度为1.2～2.0a/dm²、电解时间为60～90s。

进一步地，本发明所提供的在7a04铝合金表面制备黑色氧化膜的方法采用特定的电解着色工艺参数，以硫酸一次电解的透明阳极氧化膜为基础，在含金属盐的着色液中采用恒流模式进行直流电解着色，金属离子在阳极氧化膜的微孔中还原析出金属，使膜层具有黑色的色泽，而且所形成的膜层更加致密，保色性、耐候性、耐光性和使用寿命均比染色膜好很多，耗能又低于整体着色膜。

综上可见，本发明实施例所制备的膜层更加致密，保色性、耐候性和耐光性良好，使用寿命长，而且加工工艺简单，加工能耗低。

为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明所提供的在7a04铝合金表面制备黑色氧化膜的方法进行详细描述。

实施例1

一种在7a04铝合金表面制备黑色氧化膜的方法，包括如下步骤：

步骤a1、将待处理的7a04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，然后用去离子水和无水乙醇进行清洗，并晾干，从而制得清洁的铝合金工件。

步骤a2、将所述清洁的铝合金工件在60℃下碱洗60s，然后在常温下酸洗30s，再用去离子水和无水乙醇进行清洗并晾干，从而制得前处理后的铝合金工件。

步骤a3、将所述前处理后的铝合金工件置于由160g/l的h2so4组成的电解液中进行一次电解，一次电解采用所述前处理后的铝合金工件作为阳极，石墨板作为阴极，采用电源为直流稳压稳流电源，所采用的参数包括：常温恒压模式下电压16v，电解时间为30min，从而在所述铝合金工件表面制得一层均匀透明的阳极氧化膜。

步骤a4、将一次电解后的铝合金工件置于由50g/l的niso4、5g/l的mgso4和30g/l的ch3cooh组成的着色液中进行二次电解，二次电解采用所述一次电解后的铝合金工件作为阳极，石墨板作为阴极，采用电源为直流稳压稳流电源，所采用的参数包括：30℃恒流模式下电流密度为1.3a/dm²、电解时间为80s，从而在所述铝合金工件表面制得一层均匀的黑色氧化膜。

综上可见，本发明实施例所制备的膜层更加致密，保色性、耐候性和耐光性良好，使用寿命长，而且加工工艺简单，加工能耗低。

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。