专利名称：一种钛及钛合金表面阳极氧化着色的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种金属表面处理方法，特别是涉及一种钛及钛合金表面阳极氧化着 色的处理方法，属于国际专利分类表中的C25D11/26 (2006. 01) I技术领域。
背景技术：
为扩大钛合金的应用领域，必须对其表面进行改性处理。现有钛及钛合金的表面 处理技术有激光融覆表面处理、表面沉积涂层(CVD及PVD法)、热扩散、表面纳米化处理和阳极氧化处理，其中以阳极氧化处理工艺简单，氧化膜 耐磨性能、防接触腐蚀和防氢脆性能好，在工业生产中得到广泛应用。钛及钛合金阳极氧化 膜随着膜层厚度的变化，其表面可呈现各种颜色，是理想的装饰层和保护层。虽然钛及钛合 金阳极氧化的配方比较多，有直流阳极氧化、脉冲阳极氧化、厚膜阳极氧化等，但这些类型 的阳极氧化工艺大多不具备在阳极氧化的同时进行着色的能力。公开号为CN1844483的 中国发明专利申请给出了一种《钛及钛合金表面阳极氧化着色的方法》，其步骤为在60 75°C和超声波条件下，钛或钛合金在碱洗溶液中处理10 15min，漂洗后放入酸洗溶液中 处理0. 5 lmin，漂洗后在15 ，电流密度5 IOA -dm"2,电压20 90V下放入阳极 氧化着色溶液中着色15 30min，漂洗后在去离子水中封闭处理15 30min ； 110 130°C 下烘干处理30 60min。该专利申请虽具有着色的阳极氧化膜表面硬度高、结合力与耐蚀 性能好、色泽光亮、均勻无杂色、装饰效果好的特点，但其工艺步骤仍较复杂，成本也较高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的上述技术问题，通过研究改进，提供了一 种新的钛及钛合金表面阳极氧化着色的处理方法。本发明给出的这种钛及钛合金表面阳极 氧化着色的处理方法的工艺过程是先将钛及钛合金样件先后置于丙酮溶液和氢氧化钠溶 液中清洗油污，再用蒸馏水清洗，干燥后放入电解液中处理。电解液为磷酸和葡萄糖酸钠的 混合溶液。本发明具有工艺简单、氧化膜与基体结合力好、色泽光亮均勻和成本较低的特 点ο本发明给出的技术方案是这种钛及钛合金表面阳极氧化着色的处理方法，其特 点是有下列步骤1)将钛或钛合金先后置于丙酮溶液和氢氧化钠溶液中处理I-Smin清洗油污，取 出后用蒸馏水冲洗干净备用；2)将经步骤1)处理后的钛或钛合金放入酸洗溶液中处理l-5min，取出后冲洗干 净备用；3)将经步骤2、处理后的钛或钛合金放入阳极氧化着色溶液中，在10-30°C、电压 5-90V、电流密度1-10A · dm_2条件下，着色1-lOmin，取出后冲洗干净，获得色泽光亮、均勻 的阳极氧化膜；4)将阳极氧化着色的钛或钛合金放入沸腾的去离子水中，封闭处理2-30min。
本发明所采用的碱溶液为5-10%的氢氧化钠溶液；酸洗溶液为氢氟酸和硝酸的 混合溶液，其中，氢氟酸硝酸水为1 3 8 ；阳极氧化着色电解液由50-150ml 磷 酸、10-150g · L—1葡萄糖酸钠组成。与现有技术相比，本发明的有益效果是1.本发明工艺步骤少，操作简单，成本低廉，无毒环保；2.通过设定不同的电压值可以获得不同色泽的阳极氧化膜；3.本发明所制备的阳极氧化膜色泽光亮、均勻，具有很好的装饰效果；4.本发明所制备的阳极氧化膜与基体结合良好，经130摄氏度以上的蒸汽中8分 钟，重复20次，颜色无变化；
具体实施例方式实施例11.将纯钛放入丙酮溶液中超声波清洗5min后，放入5%氢氧化钠溶液中超声波清 洗lOmin，冲洗干净备用；2.将清洗后的纯钛放入酸洗液中酸洗lmin，其中，氢氟酸硝酸水的比例为 1:3: 8，酸洗结束后冲洗干净备用；3.将处理后的纯钛放入电解液中，以不锈钢为阴极，纯钛为阳极进行阳极氧化着 色。着色工艺为电压18V，阴极和阳极间的距离为5cm，阴极和阳极面积比为5 1，时间 lmin。着色后，将纯钛冲洗干净；4将纯钛放入沸腾的去离子水中，封闭处理15min ；烘干。将阳极氧化着色后的纯钛进行颜色保持性试验将阳极氧化着色产品放在130摄 氏度以上的蒸汽中8分钟，重复20次，颜色无变化。
权利要求
1. 一种钛及钛合金表面阳极氧化着色的处理方法，其特征在于有下列步骤1)将钛或钛合金先后置于丙酮溶液和氢氧化钠溶液中处理I-Smin清洗油污，取出后 用蒸馏水冲洗干净备用；2)将经步骤1)处理后的钛或钛合金放入酸洗溶液中处理l-5min，取出后冲洗干净备用；3)将经步骤幻处理后的钛或钛合金放入阳极氧化着色溶液中，在10-30°C、电压 5-90V、电流密度1-10A · dm_2条件下，着色1-lOmin，取出后冲洗干净，获得色泽光亮、均勻 的阳极氧化膜；4)将阳极氧化着色的钛或钛合金放入沸腾的去离子水中，封闭处理2-30min； 其中所述的碱溶液为5-10%的氢氧化钠溶液；所述的酸洗溶液为氢氟酸和硝酸的混合溶液，其中，氢氟酸硝酸水为1 3 8 ；所述的阳极氧化着色电解液由50-150ml 磷酸、10-150g · Γ1葡萄糖酸钠组成。
全文摘要
本发明公开了一种钛及钛合金表面阳极氧化着色的处理方法，其工艺过程是先将钛及钛合金样件先后置于丙酮溶液和氢氧化钠溶液中清洗油污，再用蒸馏水清洗，干燥后放入电解液中处理。电解液为磷酸和葡萄糖酸钠的混合溶液。本发明具有工艺简单、氧化膜与基体结合力好、色泽光亮均匀和成本较低的特点。
文档编号C25D11/26GK102115902SQ200910248899
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者万智来, 徐国强, 李玉海, 胡金玲, 高淑春 申请人:沈阳天贺新材料开发有限公司