CN104630760B - 一种黄铜表面制备紫色化学转化膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种黄铜表面制备紫色化学转化膜的制备方法，包括以下工艺过程：1）将黄铜浸入除油液中进行除油，除油温度为60‑70℃，除油时间为3‑5min，之后水洗；2）处理后的黄铜浸入抛光液中室温下进行抛光30s，之后水洗；3）除油处理后的黄铜浸入活化液中，室温下活化10‑20s，之后水洗；4）处理后的黄铜浸入化学转化液中着色，着色温度65‑70℃，着色时间4‑5min水洗，水洗后吹干，即在黄铜表面制得紫色化学转化膜；本发明工艺流程简单，成本低，能够很好的起到装饰和防腐的作用。

Description

一种黄铜表面制备紫色化学转化膜的制备方法
技术领域
本发明属于表面处理技术领域，涉及黄铜表面耐腐蚀及装饰性防护层的制备方法。
技术背景
铜锌合金又称黄铜,其强度和可塑性适用范围宽，具有良好的机械性能和铸造性能，在材料加工，工件制造，工艺品制作等方面应用广泛。但普通的二元黄铜易氧化变色，在高温高湿的环境中耐蚀性较差，另外在装饰领域由于近年来产品的更新换代及出口的需要，黄铜单一的色调已经远不能满足生产要求。所以在使用时常进行着色处理，同时起到装饰和防腐的作用。
金属着色主要分为化学着色和电解着色。相比于电解着色，化学着色工艺设备简单，不耗电，成本低，边缘效应不明显，对形状复杂的工件更为适用。近年来国内外关于黄铜着古铜色，铜绿色，黑色等的报道很多，但在制备紫色膜层方面的研究还较少，同时着色膜层仍存在着结合力差，易变色，耐蚀性不强等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种黄铜表面制备紫色化学转化膜的制备方法，该方法能在黄铜表面制备一层颜色均匀稳定的紫色膜层，且结合力好，耐蚀性强，能够同时起到装饰和防腐的双重作用。
采用的技术方案是：
1.一种黄铜表面制备紫色化学转化膜的制备方法，其特征在于包括以下工艺过程：
1)将黄铜浸入除油液中进行除油，除油温度为60-70℃，除油时间为3-5min，之后水洗；
2)将经步骤1)处理后的黄铜浸入抛光液中室温下进行抛光30s，之后水洗；
3)将经步骤2)抛光处理后的黄铜浸入活化液中，室温下活化10-20s，之后水洗；
4)将经步骤3)处理后的黄铜浸入化学转化液中着色，着色温度65-70℃，着色时间4-5min水洗，水洗后吹干，即在黄铜表面制得紫色化学转化膜。
所述的除油液的组成为：氢氧化钠40～50g/L、碳酸钠15～20g/L、磷酸钠40～50g/L和硅酸钠5～8g/L，余量为水；
抛光液的组成为：双氧水600～700mL/L、乙二醇120～150g/L、硫酸30～40g/L和OP-10 1～3mL/L；
活化液组成为：硫酸10mL/L；
化学转化液的组成为：乙酸铜20～25g/L、三氧化二锑10～15g/L和盐酸200～250mL/L，余量为水。
所述化学转化液(1L)的配制方法是：
取乙酸铜20-25g加入适量水溶解，再加入三氧化二锑10-15g，再加入盐酸200-250ml，使沉淀完全溶解，加水定容至1000mL，即得1L制备紫色膜层的转化溶液。
本发明的优点在于：工艺流程简单，成本低，所制备的膜层耐蚀性和结合力强，能够很好的起到装饰和防腐的作用。
附图说明
图1是黄酮着色前(a)、着色后(b)的塔菲尔极化曲线。
具体实施方式
一种黄铜表面制备紫色化学转化膜的制备方法，其特征包括以下步骤：
1)将黄铜浸入除油液中进行除油，除油温度70℃，除油时间5min，之后水洗；
2)将经步骤1)处理后的黄铜浸入抛光液中进行抛光，室温下抛光30s，之后水洗；
3)将经步骤2)处理后的黄铜浸入活化液中活化，室温下活化20s，之后水洗；
4)将经步骤3)处理后的黄铜浸入化学转化溶液中着色，着色温度65℃，着色时间5min，着色后水洗吹干，即可在黄铜表面制得紫色化学转化膜。
配制所需溶液
1)配制转化溶液：称取20g乙酸铜加水溶解，之后加入10g三氧化二锑，再加入盐酸200ml，使沉淀完全溶解，加水定容至1000mL。
2)配制除油溶液：称取50g氢氧化钠，20g碳酸钠，50g磷酸钠，8g硅酸钠依次溶于水中，加水定容至1000mL。
3)配制抛光溶液：量取700mL双氧水，之后加入150g乙二醇，40g浓硫酸，2mLOP-10，加水定容至1000mL。
4)配制活化溶液：将100mL浓硫酸缓慢加入水中，冷却至室温后加水定容至1000mL。
表1是黄铜着色前电化学测试结果
表1是黄铜着色前电化学测试结果
图1和表1为着色前后塔菲尔曲线的分析测试结果。结合图、表可知，铜片着色后腐蚀电流减小，腐蚀电位正移，腐蚀电阻增大，表明铜片的耐蚀性显著增强。
为进一步检测着色黄铜的耐蚀性，将密度为1.42g/L的浓硝酸稀释一倍用作点滴实验的测试液。实验测得着色黄铜表面出现第一个气泡的平均时间为327s。根据QJ486-1990标准规定8s以上合格，说明该工艺所制备的着色膜层耐蚀性良好。
按百格测试标准检测的黄铜试样着色后膜层的结合力，观察试样表面发现着色膜层均未有出现任何起皮，剥落，破碎的现象，说明着色膜层与基体的结合力良好。

Claims (2)

1.一种黄铜表面制备紫色化学转化膜的制备方法，其特征在于包括以下工艺过程：
1)将黄铜浸入除油液中进行除油，除油温度为60-70℃，除油时间为3-5min，之后水洗；
2)将经步骤1)处理后的黄铜浸入抛光液中室温下进行抛光30s，之后水洗；
3)将经步骤2)抛光处理后的黄铜浸入活化液中，室温下活化10-20s，之后水洗；
4)将经步骤3)处理后的黄铜浸入化学转化液中着色，着色温度65-70℃，着色时间4-5min水洗，水洗后吹干，即在黄铜表面制得紫色化学转化膜；
所述的除油液的组成为：氢氧化钠40～50g/L、碳酸钠15～20g/L、磷酸钠40～50g/L和硅酸钠5～8g/L，余量为水；
抛光液的组成为：双氧水600～700mL/L、乙二醇120～150g/L、硫酸30～40g/L和OP-101～3mL/L；
活化液组成为：硫酸10mL/L；
化学转化液的组成为：乙酸铜20～25g/L、三氧化二锑10～15g/L和盐酸200～250mL/L，余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种黄铜表面制备紫色化学转化膜的制备方法，其特征在于：
所述化学转化液的配制方法是：
取乙酸铜20-25g/L加入适量水溶解，再加入三氧化二锑10-15g/L，再加入盐酸200-250ml/L，使沉淀完全溶解，加水定容至1000mL，即得。
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