专利名称：热浸镀斑铜工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热浸镀斑铜工艺，其是一种在金属基底上通过热浸镀获得斑铜表 面精饰层的工艺，属于用化学方法对金属材料表面加工技术领域。
二背景技术：
斑铜是云南特有的民间传统工艺，至今已有300多年历史。斑铜工艺制作复杂而 严格，采用高品位的铜基合金原料，经过铸造成型，精工打磨，以及复杂的后处理工 艺制作而成。它"妙在有斑，贵在浑厚"，褐红色的表面呈现出离奇闪烁，艳丽斑驳， 变化微妙的斑花而独树一帜，堪称金属工艺之冠
斑铜制品是精美的工艺品，在装饰装潢中具有很高的应用价值，其特殊性在于斑 铜制品的造型和表面晶斑。斑铜的各色棱斑呈天然构成，所有器物的斑纹无一雷同， 抛光后既可使之表面色泽美如樱桃红，又可作古史之铜绿点点，显示岁月沧桑。
斑铜的主要成分是铜，其中还杂有金属锡、锌和痕量的金银等其他金属，并未全 然融合而形成的辉斑。公知的斑铜制品，主要采用铸造成型，使得整个斑铜制品全由 斑铜制成，成本较高，同时由于铸造工艺的局限性，难于在表面精饰中广泛应用。
经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。
三
发明内容
本发明的目的在于提供一种热浸镀斑铜工艺，其是一种在金属基底上通过热浸镀 获得斑铜表面精饰层的工艺。采用低锡铜锡合金熔液，将样品浸入，获取铜锡合金镀 层，随后电炉中热处理，以形成不同颜色和反光性能的ci-铜固熔体，S-CU31Sn8， e-Cu3Sn金属晶体，用HC1溶液腐蚀，镀件表面呈现出不同色彩的晶斑或晶纹。 本发明通过以下技术方案实施
1. 镀前处理对选择的金属基底表面毛刺进行机械或人工清除，用汽油或丙酮浸
泡、或热碱溶液、或洗涤剂浸泡擦拭脱除表面油脂，再使用浓度10wtn/。的盐酸溶液浸 泡去除表面氧化皮；
2. 助熔剂处理清洗后的金属基底采用氯化铵和氯化锌的混合盐溶液作为助熔剂 再行浸泡处理，控制盐溶液温度60-80'C，处理时间3-5min;
助熔剂溶液组成为氯化铵浓度(NH4C1) 150-250g/L，氯化锌浓度(ZnCl)60-145g/L，铵锌离子比(NH4+:Zn2+)为1:1.0-1.6， pH值4-5;
3. 热浸镀铜锡合金在1150-1200°C, Sn的含量为4-6 wt。/。的低锡铜锡合金熔融液 中，将金属基底浸入，熔液出现"沸腾"现象，当"沸腾"现象停止，即可将样品取出， 此时，样品表面被赋于了铜锡合金镀层；
4. 斑铜化热处理在500土5(TC的电炉中热处理20-40min，待镀层变为紫黑色即可 停止加热，并随炉温冷却；
5. 酸洗显色在10wt。/。的HCl溶液中腐蚀活化，待紫黑色氧化层退去，表面呈现 出不同色彩的晶斑或晶纹时停止活化，用水清洗干净，冷风吹干得到成品。
根据需要对成品进行钝化处理和/或封闭处理
所述钝化处理是在浓度为5-12g/L的重铬酸钾(1^20207)、用冰醋酸调pH值为3-4、 温度30-4(TC的钝化液中处理6-12min。
所述封闭处理是在镀层表面涂刷清漆或其它有机防护膜。 与公知技术相比本发明具有的优点及积极效果
本发明具有镀层均匀，晶纹可控；由于只是表面镀层，因此生产成本低、操作简便； 产品造型美观。具体实施例方式
实施例l:金属基底为45#钢片。具体工序如下
1. 对钢片基底表面毛刺进行人工清除；在含有10wt% N&C03的50'C溶液中进行清 洗以去除表面油脂，使用10wt。/i的盐酸溶液浸泡去除表面氧化皮；
2. 采用氯化铵150g/L、氯化锌60g/L、 NH4+:Zr^+为1:1.1、 pH值为5、温度8(TC的 助熔剂溶液清泡5 min;
3. 在1150'C的Sn含量为5%的铜锡合金熔液中，将钢铁基底浸入，当沸腾现象停 止，将样品取出；
4. 在500'C的电炉中热处理35min，镀层变为紫黑色，停止加热，并随炉温冷却；
5. 在10wty。的HCl溶液中腐蚀活化，待紫黑色镀层退去，表面呈现出不同色彩的晶 斑或晶纹时停止活化，用水清洗干净，冷风吹干；
6在重铬酸钾5g/L、用冰醋酸调pH值为3、温度3(TC的钝化液中处理10min，得 到成品。
实施例2:基底为45ft钢片。
对钢片基底表面毛刺进行人工清除，再用汽油浸泡后，在含有洗涤剂的水中进行 清洗以去除表面油脂，使用10wtM的盐酸溶液浸泡去除表面氧化皮;采用氯化铵250g/L、氯化锌145g/L、 NH4+ :Zn2+为1:1.6、 pH值为4、温度6(TC的助熔剂溶液清泡3 min; 在1200'C的Sn的含量为4.5wtc/。的铜锡合金熔液中，将钢铁基底浸入，当沸腾现象停 止，将样品取出；在52(TC的电炉中热处理30min，镀层变为紫黑色，停止加热，并随 炉温冷却；在10wt。/。的HCl溶液中腐蚀活化，待紫黑色镀层退去，表面呈现出不同色 彩的晶斑或晶纹时停止活化，用水清洗干净，冷风吹干；用聚氨脂清漆涂刷镀层表面 得到成品。
实施例3:基底为45#钢片。
对钢片基底表面毛刺进行人工清除；用汽油浸泡后，在含有洗涤剂的水中进行清 洗以去除表面油脂；使用10wty。的盐酸溶液浸泡去除表面氧化皮；采用氯化铵250g/L、 氯化锌61g/L、 NH4+ :Zr^+为1.6、 pH值为5、温度80°C的助熔剂溶液清泡5 min;在 115(TC的低锡铜锡合金(Sn的含量为6%)熔液中，将钢铁基底浸入，当沸腾现象停 止，将样品取出；在48(TC的电炉中热处理40 min，镀层变为紫黑色，停止加热，并 随炉温冷却；在10wt。/。wt的HCl溶液中腐蚀活化待紫黑色镀层退去，表面呈现出不同 色彩的晶斑或晶纹时停止活化，用水清洗干净，冷风吹干；在重铬酸钾10g/L、用冰醋 酸调pH值4、温度40'C的钝化液中处理6min;用聚氨脂清漆涂刷镀层表面得到成品。
权利要求
1、一种热浸镀斑铜工艺，将金属基底进行清洗和助熔剂处理后，进行热浸镀处理，以形成不同颜色和反光性能的α-铜固熔体，δ-Cu31Sn8，ε-Cu3Sn金属晶体，得到表面呈现出不同色彩的晶斑或晶纹即斑铜表面层镀件成品，根据需要对成品进行钝化处理和/或封闭处理，其特征在于所述的热浸镀处理按以下技术方案实施，1)、将清洗和助熔剂处理后的金属基底浸入锡含量为4-6wt％，温度为1150-1200℃的铜锡合金熔融液中，熔融液出现沸腾现象，当沸腾现象停止，将样品取出，此时，样品表面被赋于了铜锡合金镀层；2)、在500±50℃的电炉中热处理20～40min，待镀层变为紫黑色即可停止加热，并随炉温冷却；3)、在浓度10wt％的HCl溶液中腐蚀活化，待紫黑色氧化层退去，表面呈现出不同色彩的晶斑或晶纹时停止活化，用水清洗干净，冷风吹干得到成品。
2、 根据权利要求l所述的热浸镀斑铜工艺，其特征在于所述的清洗是对选择的 金属基底表面毛刺进行机械或人工清除，用汽油或丙酮浸泡,或热碱溶液、或洗涤剂浸 泡擦拭脱除表面油脂，再使用浓度10wtn/。的盐酸溶液浸泡去除表面氧化皮。
3、 根据权利要求1所述的热浸镀斑铜工艺，其特征在于所述的助熔剂处理是将 清洗后的金属基底采用氯化铵和氯化锌的混合盐溶液作为助熔剂再行浸泡处理，控制 盐溶液温度60-8CTC,处理时间3-5 min。
4、 根据权利要求1或3所述的热浸镀斑铜工艺，其特征在于所述的助熔剂溶液 组成为氯化铵浓度150-250g/L，氯化锌浓度60-145g/L， NH4+ : Zn"为1:1.0-1.6， pH 值4-5。
5、 根据权利要求1所述的热浸镀斑铜工艺，其特征在于所述的钝化处理是在浓 度为5-12g/L的重铬酸钾、用冰醋酸调pH值为3-4、温度30-4(TC的钝化液中浸泡处理 6-12min。
6、 根据权利要求1所述的热浸镀斑铜工艺，其特征在于:所述封闭处理是在镀层 表面涂刷清漆或其它有机防护膜。
全文摘要
本发明涉及一种热浸镀斑铜工艺，其是一种在金属基底上通过热浸镀获得斑铜表面精饰层的工艺。采用低锡铜锡合金熔融液，将金属基底浸入，获取铜锡合金镀层，随后在电炉中热处理，以形成不同颜色和反光性能的α-铜固熔体，δ-Cu<sub>31</sub>Sn<sub>8</sub>，ε-Cu<sub>3</sub>Sn金属晶体，用HCl溶液腐蚀，镀件表面呈现出不同色彩的晶斑或晶纹，即斑铜表面层。本发明具有生产成本低、操作简便、产品造型美观等优点。
文档编号C23C2/26GK101440466SQ20081023376
公开日2009年5月27日 申请日期2008年12月29日 优先权日2008年12月29日
发明者飞 何, 苏永庆 申请人:云南师范大学