CN101831683A - 镁合金制件表面微弧氧化陶瓷层的着色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镁合金制件表面微弧氧化陶瓷层的着色方法，以其染色溶液为有机染色液，其pH值在4～6范围内；和在常温下浸染20～40h为主要特征，具有工艺简便，量产性好，成本较低，着色质量好和环保安全等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种镁合金制件表面微弧氧化陶瓷层的着色方法，属于金属表面处理技术。
背景技术
微弧氧化技术是近些年兴起的一种在镁、铝等金属及其合金表面原位形成陶瓷膜的新技术。该技术突破了传统阳极氧化工作电压的限制，将工作区域引入到高电压放电区，在热化学、等离子体化学、电化学共同作用下，通过瞬间高温烧结作用直接把基体金属变成氧化物陶瓷。该陶瓷层硬度高、韧性好、与基体之间冶金结合，并具有耐腐蚀、耐高温氧化、绝缘性好等特点。但烧结出来的陶瓷层着色单一，缺少表面颜色多样性，降低了其生产出来的产品附加值。虽然文献“镁合金微弧氧化绿色陶瓷膜的制备”中讲到可在微弧氧化电解液中加K2Cr2O7着色盐，但此盐对环境和人体都有害。专利CN200710026085.5提到在稀土镁合金表面制备绿色陶瓷膜的方法，该方法也是采用电解着色的方法，工艺复杂，不易量产。
发明内容
本发明是针对镁合金微弧氧化陶瓷层颜色单一的问题，提供一种镁合金微弧氧化陶瓷层的着色方法，以适应工农业生产的需要和有效提高制成品的附加值。
本发明实现其目的的技术构想，是在采用通常的微弧氧化处理方式在镁合金制件表面形成基体金属氧化陶瓷层的基础上，通过类似于纺织品浸染染色，实现所述陶瓷层的着色，而达到本发明的目的。
基于上述构想，本发明实现其目的的技术方案是：
一种镁合金制件表面微弧氧化陶瓷层的着色方法，其步骤包括被加工件镁合金制件表面清洁预处理；在磷酸盐电解液中，使镁合金制件表面通过微弧氧化处理，形成一层基体金属氧化陶瓷层，和在有机染色液内染色，其特征在于，
a、所述有机染色液，是将0.5～10g/L有机染料置入容器中，加入去离子水将染色溶液的PH值调至4～6，搅拌均匀至滑降状再经过滤后，即制得有机染色液；
b、将表面存在微弧氧化陶瓷层的镁合金制件，放入存放有经a步骤制备的有机染色液的容器内，在常温下浸染20～40h后取出，用纯净水冲洗干净，即得制成品表面着色的镁合金制件。
由以上所给出的技术方案可以明了，本发明工艺简便，易于量产，而所述采用磷酸电解液形成的金属氧化陶瓷层的着色性能尤其良好，当然并不局限于此。从而实现了本发明的目的，其所具有的对环境和人体污染小，成本相对较低等特点，也是非常明显的。
本发明的进一步创新点还在于：
在上述技术方案中，所述镁合金制件表面清洁预处理，是先用400号～1200号水砂纸打磨，并用酒精或丙酮擦拭表面油污，再用去离子水清洗，吹风干燥后备用。这一技术方案不但其清洁处理效果很好，而且工艺成本也比较低。
在上述技术方案中，所述微弧氧化处理工艺参数为：电流模式为脉冲直流；电流密度在1～5A/dm2范围内；频率在50～172.45HZ范围内；时间在1～15min范围内；镁合金制件表面微弧氧化陶瓷层的厚度在1～20μm范围内。这是本发明所优选的。但并不局限于此。
在上述技术方案中，所述磷酸盐电解液的组分及各组分的单位体积的重量含量是，六偏磷酸钠40～70g/L，氢氧化钠10～30g/L，氟化氢氨5～20g/L，六次甲基四胺5～25g/L，磷酸二氢胺5～15g/L，甘油5～20ml/L，三乙醇胺60～100ml/L。这是基于磷酸盐所形成的陶瓷层较易染色而被本发明所优选的，但不局限于此。
上述技术方案得以实施后，本发明与已有技术相比，其所具有的工艺简单，易于量产，环保安全，工艺成本相对较低等特点，是显而易见的。
附图说明
图1是本发明一种具体实施方式的工艺流程简易示图。
具体实施方式
实施例1，请参读附图1，一种镁合金制件表面微弧氧化陶瓷层的着色方法，首先对镁合金制件采用400号～1200水砂纸依次打磨，用无水酒精或丙酮擦拭表面油污，再用去离子水清洗，吹干备用，其次在50g/L六偏磷酸钠，15g/L氢氧化钠，8g/L氟化氢氨，10g/L六次甲基四胺，5g/L磷酸二氢胺，甘油9ml/L，三乙醇胺60ml/L磷酸盐电解液中，采用电流密度为3A/dm2，频率为172.45Hz，时间为5min的工艺参数，在镁合金表面微弧氧化生成一层厚度为12μm较易染色的陶瓷层。将微弧氧化后的镁合金制件放入0.5g/L有机染色溶液中，常温染色30h，染完洗净即得本发明制成品。
实施例中所述有机染料是靛蓝类染料或是叶绿素类染料，或是姜黄素类染料，或是蒽醌类染料等等。
本发明小试效果是很好的，本发明制成品具有色彩艳丽亮泽，色泽均匀和色着力强等特点。实现了本发明的初衷。
本发明适用范围不受本说明描述的限制。
Claims (4)
1.一种镁合金制件表面微弧氧化陶瓷层的着色方法，其步骤包括被加工件镁合金制件表面清洁预处理；在磷酸盐电解液中，使镁合金制件表面通过微弧氧化处理，形成一层基体金属氧化陶瓷层，和在有机染色液内染色，其特征在于，
a、所述有机染色液，是将0.5～10g/L有机染料置入容器中，加入去离子水将染色溶液的PH值调至4～6，搅拌均匀至滑降状再经过滤后，即制得有机染色液；
b、将表面存在微弧氧化陶瓷层的镁合金制件，放入存放有经a步骤制备的有机染色液的容器内，在常温下浸染20～40h后取出，用纯净水冲洗干净，即得制成品表面着色的镁合金制件。
2.根据权利要求1所述的镁合金制件表面微弧氧化陶瓷层的着色方法，其特征在于，所述镁合金制件表面清洁预处理，是先用400号～1200号水砂纸打磨，并用酒精或丙酮擦拭表面油污，再用去离子水清洗，吹风干燥后备用。
3.根据权利要求1所述的镁合金制件表面微弧氧化陶瓷层的着色方法，其特征在于，所述微弧氧化处理工艺参数为：电流模式为脉冲直流；电流密度在1～5A/dm2范围内；频率在50～172.45HZ范围内；时间在1～15min范围内；镁合金制件表面微弧氧化陶瓷层的厚度在1～20μm范围内。
4.根据权利要求1所述的镁合金制件表面微弧氧化陶瓷层的着色方法，其特征在于：所述磷酸盐电解液的组分及各组分的单位体积的重量含量是，六偏磷酸钠40～70g/L，氢氧化钠10～30g/L，氟化氢氨5～20g/L，六次甲基四胺5～25g/L，磷酸二氢胺5～15g/L，甘油5～20ml/L，三乙醇胺60～100ml/L。
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