CN101638805A - 一种高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法 - Google Patents

一种高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法 Download PDF

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赖泱祥
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Abstract

本发明提供一种高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法，包括如下步骤：氧化步骤：将待处理的铝材制品放入阳极氧化溶液内，并施加氧化电压，以在该铝材制品表面形成氧化膜层，所述阳极氧化溶液的温度在－10摄氏度至10摄氏度之间，并保持均衡；封蒸步骤：将具有所述氧化膜层的铝材制品放入蒸汽封闭装置内，用蒸汽进行处理。与现有技术相比本发明的优点在于，进一步提高了铝或铝合金制品的氧化膜层的硬度和表面光泽度，并克服皱皮现象，这样生产的铝制品具有更高的耐磨性、耐腐性和装饰性。

Description

一种高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法
技术领域
本发明涉及一种高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法。
背景技术
目前，铝及铝合金产品通常采用电化学阳极氧化，或者化学氧化等方法进行表面处理，以使其产品具有一定的耐磨性和耐腐性，并具有一定的装饰性。其中，常用的氧化溶液有硫酸、铬酸等，常用的温度都在15至20摄氏度之间。而硫酸液的浓度在15％-25％之间。同时，可以利用铝及铝合金所形成的氧化膜层的吸收性，对有机或无机的染色液进行吸附，从而达到染色的效果。
但是，由于受工艺的限制，目前铝及铝合金产品表层的氧化膜层的厚度通常在12至20UM(微米)之间，而其氧化膜层的硬度也在150HV至250HV之间。
提高氧化膜层的厚度，将获得具有更佳的耐磨性、耐腐性，及装饰性的铝或铝合金制品，而且该氧化膜层还会具有更高的硬度。在现有技术中，如要进一步提高氧化膜层的厚度，则需要增加氧化的时间。但是，在达到一定的时间以后，铝或铝合金制品的表面将出现皱皮现象，不能有效的解决进一步提高氧化膜层的硬度和光泽度，获得性能更好的铝或铝合金制品的表面效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种进一步提高铝或铝合金制品的氧化膜层的硬度和表面光泽度，并克服皱皮现象的表面处理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法，包括如下步骤：
氧化步骤：将待处理的铝材制品放入阳极氧化溶液内，并施加氧化电压，以在该铝材制品表面形成氧化膜层，所述阳极氧化溶液的温度在-10摄氏度至10摄氏度之间，并保持均衡；
封蒸步骤：将具有所述氧化膜层的铝材制品放入蒸汽封闭装置内，用蒸汽进行封闭处理。
其中，所述铝制品包括：铝或铝合金制品。阳极氧化溶液温度保持均衡是指，在氧化步骤中，该阳极氧化溶液的温度变化幅度尽量小。
经过发明人多次试验和实践表明，阳极氧化溶液的温度应该尽可能低，能够更好的获得较硬的氧化膜层。
通过上述技术方案，经过试验表明，可以在一定范围内进一步增加所述氧化膜层的硬度，提高表面光泽度，甚至可以具有陶瓷表面的质感，而不会出现皱皮现象。
经过实验对比，采用上述技术方案的铝材制品，其表面氧化层的硬度可以达到350HV至550HV。
另外，经过上述技术方案处理的铝材制品，其氧化膜层的厚度可以达到15至50微米，仍然不出现皱皮现象，而现有技术中，氧化膜层的厚度达到30微米，都会产生皱皮现象。
优选的，所述氧化溶液采用硫酸溶液的浓度在15％至25％之间。
优选的，所述氧化步骤持续1至3小时，所述氧化电压为15至30伏。
其中，可以选择采用脉冲式整流机将所述氧化电压控制为15至30伏。
优选的，所述氧化步骤中，所述阳极氧化溶液的温度为-10摄氏度至10摄氏度。
在氧化的过程当中，其溶液的温度将升高，对此，可以选择采用冷冻机将阳极氧化溶液的温度控制在-10摄氏度至10摄氏度之间。
进一步，所述氧化步骤包括如下步骤：
恒温步骤：在所述阳极氧化溶液中打入气体，以使所述阳极氧化溶液尽量保持均衡的温度。
如果所述阳极氧化溶液不能保持均衡的温度，将会影响氧化层的硬度，并极易产生皱皮现象。
因为在氧化步骤中，所述阳极氧化溶液内的电流会随着氧化膜层的增厚而增加，这样阳极氧化溶液的温度将会升高，由于进一步采用上述技术措施，将有效的将所述阳极氧化溶液的温度保持一定的范围之间，并保证温度的均衡。
优选的，所述蒸汽封闭装置内的温度为90至180摄氏度，所述封蒸步骤持续5至30分钟。
优选的，所述的高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法，还包括：在所述氧化步骤和封蒸步骤之间的
染色步骤：将具有所述氧化膜层的铝材放入染色液中，持续10至60分钟。
优选的，所述染色液的为含10％无机或有机染料的水溶液，其温度为常温。
由于进一步采用上述技术措施，所生产的铝制品，表面将形成非常鲜艳的颜色，比现有技术中的染色更加鲜艳。
优选的，所述的高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法，还包括：
清洗步骤：将待处理的铝材制品进行表面清洗处理。
与现有技术相比本发明的优点在于，进一步提高了铝或铝合金制品的氧化膜层的硬度和表面光泽度，并克服皱皮现象，这样生产的铝制品具有更高的耐磨性、耐腐性和装饰性，甚至具有陶瓷的质感。
具体实施方式
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
首先将铝或铝合金制品进行打磨抛光、除油、化学抛光等表面清洗处理后，放置于温度为-10至10摄氏度，电压为15至30伏的阳极氧化液中进行氧化。
该阳极氧化液采用2％浓度的硫酸溶液。
氧化时间为1至3个小时，氧化步骤完成后，铝或铝合金制品的表面将形成15至50微米厚的氧化膜层。
然后进行清洗，再置该铝或铝合金制品于常温的染色液中进行染色，时间为10至60分钟。
在染色后，再将该铝或铝合金制品放入90至180摄氏度的蒸汽封闭炉中进行封闭，时间持续5至30分钟，使该铝或铝合金制品表面形成颜色艳丽、表面光泽度高、耐磨性好的表层。
其中，在水与硫酸混合后，随着氧化时间的增长，其溶液的温度将升高，对此，可以选择采用冷冻机将阳极氧化溶液的温度控制在-10摄氏度至10摄氏度之间。因为在氧化步骤中，所述阳极氧化溶液内的电流会随着氧化膜层的增厚而增加，这样将会使水温升高，由于进一步采用上述技术措施，将有效的将所述阳极氧化溶液保持一定的温度之间。
同时，可以选择采用脉冲式整流机将所述氧化电压控制为15至30伏。
染色液的调配方法如下：
将染料按10％的比例与50摄氏度左右的纯水进行混合后，搅拌均匀后凉至室温即可。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1、一种高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法，其特征在于，包括如下步骤：
氧化步骤：将待处理的铝材制品放入阳极氧化溶液内，并施加氧化电压，以在该铝材制品表面形成氧化膜层，所述阳极氧化溶液的温度在-10摄氏度至10摄氏度之间，并保持均衡；
封蒸步骤：将具有所述氧化膜层的铝材制品放入蒸汽封闭装置内，用蒸汽进行处理。
2、如权利要求1所述的高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法，其特征在于，所述氧化溶液采用浓度为15％-25％浓度的硫酸溶液。
3、如权利要求2所述的高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法，其特征在于，所述硫酸溶液的浓度在15％-25％之间。
4、如权利要求3所述的高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法，其特征在于，所述氧化步骤持续1至3小时，所述氧化电压为15至30伏。
5、如权利要求1、2、3或4所述的高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法，其特征在于，所述氧化步骤包括如下步骤：
恒温步骤：在所述阳极氧化溶液中打入气体，以使所述阳极氧化溶液尽量保持均衡的温度。
6、如权利要求1所述的高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法，其特征在于，所述蒸汽封闭装置内的温度为90至180摄氏度，所述封蒸步骤持续5至30分钟。
7、如权利要求1所述的高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法，其特征在于，还包括：在所述氧化步骤和封蒸步骤之间的
染色步骤：将具有所述氧化膜层的铝材放入染色液中，持续10至60分钟。
8、如权利要求7所述的高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法，其特征在于，所述染色液的为含10％染料的水溶液，其温度为常温。
9、如权利要求1所述的高硬度、高光泽的铝及铝合金陶瓷质感的氧化方法，其特征在于，还包括：
清洗步骤：将待处理的铝材制品进行表面清洗处理。
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