CN105297105A - 铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阳极氧化工艺技术领域，尤其涉及铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，包括以下步骤：1)机加工铝合金；2)三段式抛光；3)收光；4)上挂；5)清洗；6)烘干；7)喷砂；8)上挂；9)脱脂；10)化学抛光；11)中和；12)钝白；13)中和；14)陶瓷阳极；15)染色封孔；16)干燥；17)高光C角；18)上挂；19)脱脂；20)中和；21)陶瓷阳极；22)染色封孔；24)干燥，将机加工的产品抛成类似于镜面的平滑面，来满足釉质平滑面的基本要求，然后用喷砂的工艺达到哑光或者是磨砂的效果，满足客户视角要求，用化学抛光的原理来提高砂面基本亮度的方法，为磨砂陶瓷阳极氧化的工艺做准备，利用陶瓷阳极氧化工艺来生产出磨砂和哑光釉面的产品，提高氧化膜层染色牢度，具有良好的耐磨、耐腐蚀和耐候功能。

Description

铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺

技术领域

本发明涉及阳极氧化工艺技术领域，尤其涉及铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺。

背景技术

随着铝合金在现在3C行业中的普遍使用，同时也随着科学技术的进步和人们生活水平的提高，审美观产生明显的变化，其表面处理技术也得到了迅速的发展。在铝合金表面处理技术中，阳极氧化技术是目前应用最广且最成功的。阳极氧化是一种电解氧化过程，在该过程中，铝合金的表面通常转化为一层氧化膜。这层氧化膜具有保护性、装饰性以及一些其他的功能特性。阳极氧化技术是一种可靠的金属表面处理工艺。它保证了最后工序中材料的光泽度和颜色始终保持一致，而且让铝的机械特性更加紧密。阳极氧化铝合金可以提供多种的表面处理效果(拉丝、砂面、镜面等)，并且可选择各种各样艳丽的色彩(不锈钢色、银色、金色、黄/红铜色等)。

目前比较成熟的是普通硫酸装饰性阳极氧化，普通硫酸装饰性阳极氧化形成的膜孔是蜂窝的，硬度远远不如陶瓷阳极氧化的硬度，现有的铝合金阳极氧化工艺过程如下:机加工素材(铝合金材料含1000系、5000系、6000系、7000系)-清洗-烘干-喷砂-上挂-脱脂-化学抛光-中和-普通阳极氧化-染色-封孔-干燥，最常见的铝合金阳极氧化膜的染色是硫酸阳极氧化膜层的化学染色和电解着色，而且在染色或者着色后还要进行封闭处理，工序较多。且目前业界在3C行业的铝合金外壳的阳极氧化，其缺点是没有办法在产品的表面高光釉面效果，在产品功能性检测上面没有办法达到高硬度、高釉面、防刮伤、耐酸碱、震动研磨以及UV/耐盐雾等功能。

因此，急需提供铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，以解决现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的之一是提供铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，利用瓷质氧化膜层进行染色和着色，并且将染色封闭进行合成统一工艺，提高氧化膜层染色牢度，扩大铝合金瓷质氧化膜的表面装饰色泽范围，保持漂亮的表面瓷釉感，同时又具有牢固的，满足不同装饰要求的色泽外观，在使用过程中还具有良好的耐磨、耐腐蚀和耐候功能。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，包括以下步骤：

1)机加工铝合金；2)三段式抛光；3)收光；4)上挂；5)清洗；6)烘干；7)喷砂；8)上挂；9)脱脂；10)化学抛光；11)中和；12)钝白；13)中和；14)陶瓷阳极；15)染色封孔；16)干燥；17)高光C角；18)上挂；19)脱脂；20)中和；21)陶瓷阳极；22)染色封孔；24)干燥。

具体地，所述步骤2的三段式抛光过程如下,首先将机加工铝合金进行粗抛光,然后进行中抛光,最后进行精抛光。

具体地，所述步骤12的钝白在磷酸或者磷酸盐的水溶液中进行，所述磷酸或者所述磷酸盐的水溶液中添加有二丁氧基乙醇。

具体地，所述磷酸或者所述磷酸盐水溶液的质量浓度介于100-500g/L,所述二丁氧基乙醇的质量浓度介于3-30g/L。

具体地，所述步骤14和步骤21的陶瓷阳极包括以下步骤，首先将待陶瓷阳极氧化的铝合金材料置于装有上述陶瓷阳极氧化液的反应槽中，然后陶瓷阳极氧化液加热到25-60℃，通入20-90V的电压，氧化30-80min，即完成陶瓷阳极氧化步骤。

具体地，所述陶瓷阳极氧化液包括以下质量浓度的各组分：铬酸、三氧化铬、皮萨草、铬酸盐或者三价铬酸中的任意一种或者几种的组合30-80g/L；添加剂A1-30g/L；添加剂B1-30g/L。

具体地，所述添加剂A选自草酸、正盐草酸盐或者酸式草酸盐中的任意一种或者几种的组合。

具体地，所述添加剂B选自硼酸、偏硼酸盐、原硼酸盐、多硼酸盐、硼砂或者氧化硼中的任意一种或者几种的组合。

具体地，具体地，所述多硼酸盐选自四硼酸钾或者四硼酸钙中的任意一种。

具体地，所述步骤15和步骤22的染色封孔在电解染色槽或者化学染色槽加入染色剂和封闭剂，将染色和封闭合二为一。

与现有技术相比，本发明的铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，具有以下有益效果：该工艺是利用物理三段式精抛光的方式，将机加工的产品抛成类似于镜面的平滑面，来满足釉质平滑面的基本要求，然后用喷砂的工艺达到哑光或者是磨砂的效果，满足客户视角要求，用化学抛光的原理来提高砂面基本亮度的方法，充分为磨砂陶瓷阳极氧化的工艺来进行先期的保障，这个工艺是决定磨砂亮、哑面的最重要工艺，最后利用陶瓷阳极氧化的工艺来生产出磨砂和哑光釉面的产品，颜色可以根据客户的需求进行选择，比如磨砂或者哑光釉面陶瓷白色和其他各种颜色，这些颜色可以为柠檬哑、哑光釉里红、哑光汝窑黄色、哑光黑色陶瓷和哑光白色陶瓷釉，将染色封闭进行合成统一工艺，提高氧化膜层染色牢度，扩大铝合金瓷质氧化膜的表面装饰色泽范围，保持漂亮的表面瓷釉感，同时又具有牢固的，满足不同装饰要求的色泽外观，在使用过程中还具有良好的耐磨、耐腐蚀和耐候功能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，这是本发明的较佳实施例。

实施例1

铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，包括以下步骤：

1)机加工铝合金；2)三段式抛光；3)收光；4)上挂；5)清洗；6)烘干；7)喷砂；8)上挂；9)脱脂；10)化学抛光；11)中和；12)钝白；13)中和；14)陶瓷阳极；15)染色封孔；16)干燥；17)高光C角；18)上挂；19)脱脂；20)中和；21)陶瓷阳极；22)染色封孔；24)干燥。

对于步骤1的机加工铝合金，可以选择的铝合金材料含1000系、5000系、6000系、7000系等，经过机器加工裁切成所需的尺寸和形状，上述型号的铝合金都可以从市场上购买获得；

对于步骤2的三段式抛光过程如下,首先进行粗抛光,然后进行中抛光,最后进行精抛光，利用物理三段式精抛光的方式，将机加工的产品抛成类似于镜面的平滑面，来满足釉质平滑面的基本要求。

对于步骤4的上挂，把工件固定在夹具上、防止工件摆动，便于下一步的清洗；

对于步骤7的喷砂，实现哑光或者是磨砂的效果；

对于步骤8和16的上挂，把工件固定在夹具上、防止工件摆动，便于下一步的脱脂步骤；

对于步骤9的脱脂，把工件和挂具一起浸泡在含有脱脂剂的池中，比如稀硫酸，通过硫酸和铝合金的化学反应达到除油效果；

对于步骤10的化学抛光，是将脱脂后的铝合金靠化学试剂对表面凹凸不平区域的选择性溶解作用消除磨痕、浸蚀整平的一种方法，其中常用的是硝酸、磷酸和硫酸混合液。

具体地，所述步骤11、13和20的中和是使用弱碱来中和残留的酸，使铝合金保持中性便于后续的陶瓷阳极步骤。

具体地，所述步骤12的钝白在磷酸或者磷酸盐的水溶液中进行，所述磷酸或者所述磷酸盐的水溶液中含有二丁氧基乙醇。

具体地，所述磷酸水溶液的质量浓度为100g/L,所述二丁氧基乙醇的质量浓度为3g/L，通过磷酸和二丁氧基乙醇的配方，将脱脂后的铝合金表面钝白，通过化学钝白的原理来掩盖抛光料纹的方法，充分为后续的陶瓷阳极步骤提供充分的先期保障。

具体地，所述步骤14和21的陶瓷阳极包括以下步骤，首先将经过前面步骤处理后的铝合金材料置于装有陶瓷阳极氧化液的反应槽中，然后陶瓷阳极氧化液加热到25℃，通入20V的电压，氧化80min，即完成陶瓷阳极氧化步骤。

具体地，所述陶瓷阳极氧化液包括以下质量浓度的各组分：铬酸、三氧化铬、皮萨草、铬酸盐或者三价铬酸中的任意一种或者几种的组合30-80g/L；添加剂A1-30g/L；添加剂B1-30g/L，所述铬酸盐选自铬酸钠、铬酸钾、铬酸锌中的任意一种或者几种的组合，所述添加剂A选自草酸、正盐草酸盐或者酸式草酸盐中的任意一种或者几种的组合，所述添加剂B选自硼酸、偏硼酸盐、原硼酸盐、多硼酸盐、硼砂或者氧化硼中的任意一种或者几种的组合。

实施例1中，所述陶瓷阳极氧化液包括以下质量浓度的各组分：三氧化铬30g/L；草酸1g/L；硼酸1g/L。

具体地，所述步骤15和22的染色封孔在电解染色槽或者化学染色槽加入染色剂和封闭剂，将染色和封闭合二为一，其中，染色剂可以根据需要的颜色进行选择，而封闭剂可以是醋酸镍，醋酸镍的质量浓度为5-15g/L，染色和封闭的工艺在现有技术比较成熟，颜色可以根据客户的需求，生产出磨砂或者哑光釉面陶瓷白色和其他各种颜色，这些颜色可以为柠檬哑、哑光釉里红、哑光汝窑黄色、哑光黑色陶瓷和哑光白色陶瓷釉等，并且将染色封闭进行合成统一工艺，提高氧化膜层染色牢度，封闭剂成分加强了染料分子与氧化膜层孔隙的结合性，使得色牢度得到提高，扩大铝合金瓷质氧化膜的表面装饰色泽范围，保持漂亮的表面瓷釉感，同时又具有牢固的，满足不同装饰要求的色泽外观，在使用过程中还具有良好的耐磨、耐腐蚀和耐候功能。

具体地，所述步骤17的高光C角，使用高光倒角刀来进行C角。

对于步骤3的收光，步骤5的清洗，可以使用清水进行清洗，对于步骤6的烘干，步骤16的干燥以及步骤24的干燥，可以直接在烘箱中完成。由于上述步骤在现有技术中已经比较成熟，就不再细述。

实施例2

铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，包括以下步骤：

1)机加工铝合金；2)三段式抛光；3)收光；4)上挂；5)清洗；6)烘干；7)喷砂；8)上挂；9)脱脂；10)化学抛光；11)中和；12)钝白；13)中和；14)陶瓷阳极；15)染色封孔；16)干燥；17)高光C角；18)上挂；19)脱脂；20)中和；21)陶瓷阳极；22)染色封孔；24)干燥。

与实施例1相比具有以下区别，具体地，所述步骤12的钝白在磷酸盐的水溶液中进行，所述磷酸盐的水溶液中含有二丁氧基乙醇，所述磷酸盐可以是磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢钾等。

具体地，所述磷酸盐水溶液的质量浓度为500g/L,所述二丁氧基乙醇的质量浓度为30g/L，通过磷酸盐和二丁氧基乙醇的配方，将脱脂后的铝合金表面钝白，通过化学钝白的原理来掩盖抛光料纹的方法，充分为后续的陶瓷阳极步骤提供充分的先期保障。

具体地，所述步骤14和21的陶瓷阳极包括以下步骤，首先将经过前面步骤处理后的铝合金材料置于装有陶瓷阳极氧化液的反应槽中，然后陶瓷阳极氧化液加热到60℃，通入90V的电压，氧化30min，即完成陶瓷阳极氧化步骤。

实施例2中，所述陶瓷阳极氧化液陶瓷阳极氧化液，包括以下质量浓度的各组分：铬酸80g/L；草酸钠30g/L；硼砂30g/L。

实施例3

铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，包括以下步骤：

1)机加工铝合金；2)三段式抛光；3)收光；4)上挂；5)清洗；6)烘干；7)喷砂；8)上挂；9)脱脂；10)化学抛光；11)中和；12)钝白；13)中和；14)陶瓷阳极；15)染色封孔；16)干燥；17)高光C角；18)上挂；19)脱脂；20)中和；21)陶瓷阳极；22)染色封孔；24)干燥。

与实施例1相比具有以下区别，具体地，所述步骤12的钝白在磷酸的水溶液中进行。

具体地，所述磷酸盐水溶液的质量浓度为300g/L,所述二丁氧基乙醇的质量浓度为15g/L，通过磷酸和二丁氧基乙醇的配方，将脱脂后的铝合金表面钝白，通过化学钝白的原理来掩盖抛光料纹的方法，充分为后续的陶瓷阳极步骤提供充分的先期保障。

具体地，所述步骤14和21的陶瓷阳极包括以下步骤，首先将经过前面步骤处理后的铝合金材料置于装有陶瓷阳极氧化液的反应槽中，然后陶瓷阳极氧化液加热到30℃，通入30V的电压，氧化70min，即完成陶瓷阳极氧化步骤。

实施例3中，所述陶瓷阳极氧化液陶瓷阳极氧化液，包括以下质量浓度的各组分：皮萨草35g/L；草酸钠2g/L；偏硼酸钠3g/L。

实施例4

铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，包括以下步骤：

1)机加工铝合金；2)三段式抛光；3)收光；4)上挂；5)清洗；6)烘干；7)喷砂；8)上挂；9)脱脂；10)化学抛光；11)中和；12)钝白；13)中和；14)陶瓷阳极；15)染色封孔；16)干燥；17)高光C角；18)上挂；19)脱脂；20)中和；21)陶瓷阳极；22)染色封孔；24)干燥。

与实施例1相比具有以下区别，具体地，所述步骤12的钝白在磷酸的水溶液中进行。

具体地，所述磷酸盐水溶液的质量浓度为200g/L,所述二丁氧基乙醇的质量浓度为10g/L，通过磷酸和二丁氧基乙醇的配方，将脱脂后的铝合金表面钝白，通过化学钝白的原理来掩盖抛光料纹的方法，充分为后续的陶瓷阳极步骤提供充分的先期保障。

具体地，所述步骤14和21的陶瓷阳极包括以下步骤，首先将经过前面步骤处理后的铝合金材料置于装有陶瓷阳极氧化液的反应槽中，然后陶瓷阳极氧化液加热到40℃，通入40V的电压，氧化60min，即完成陶瓷阳极氧化步骤。

实施例4中，所述陶瓷阳极氧化液陶瓷阳极氧化液，包括以下质量浓度的各组分：铬酸钠40g/L；草酸钠2g/L；草酸钾2g/L；硼砂3g/L。

实施例5

铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，包括以下步骤：

1)机加工铝合金；2)三段式抛光；3)收光；4)上挂；5)清洗；6)烘干；7)喷砂；8)上挂；9)脱脂；10)化学抛光；11)中和；12)钝白；13)中和；14)陶瓷阳极；15)染色封孔；16)干燥；17)高光C角；18)上挂；19)脱脂；20)中和；21)陶瓷阳极；22)染色封孔；24)干燥。

与实施例1相比具有以下区别，具体地，所述步骤12的钝白在磷酸的水溶液中进行。

具体地，所述磷酸盐水溶液的质量浓度为160g/L,所述二丁氧基乙醇的质量浓度为8g/L，通过磷酸和二丁氧基乙醇的配方，将脱脂后的铝合金表面钝白，通过化学钝白的原理来掩盖抛光料纹的方法，充分为后续的陶瓷阳极步骤提供充分的先期保障。

具体地，所述步骤14和21的陶瓷阳极包括以下步骤，首先将经过前面步骤处理后的铝合金材料置于装有陶瓷阳极氧化液的反应槽中，然后陶瓷阳极氧化液加热到50℃，通入50V的电压，氧化40min，即完成陶瓷阳极氧化步骤。

实施例4中，所述陶瓷阳极氧化液陶瓷阳极氧化液，包括以下质量浓度的各组分：铬酸钾45g/L；草酸钠5g/L；草酸钾3g/L；氧化硼8g/L。

实施例6

铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，包括以下步骤：

1)机加工铝合金；2)三段式抛光；3)收光；4)上挂；5)清洗；6)烘干；7)喷砂；8)上挂；9)脱脂；10)化学抛光；11)中和；12)钝白；13)中和；14)陶瓷阳极；15)染色封孔；16)干燥；17)高光C角；18)上挂；19)脱脂；20)中和；21)陶瓷阳极；22)染色封孔；24)干燥。

与实施例1相比具有以下区别，具体地，所述步骤12的钝白在磷酸的水溶液中进行。

具体地，所述磷酸盐水溶液的质量浓度为160g/L,所述二丁氧基乙醇的质量浓度为8g/L，通过磷酸和二丁氧基乙醇的配方，将脱脂后的铝合金表面钝白，通过化学钝白的原理来掩盖抛光料纹的方法，充分为后续的陶瓷阳极步骤提供充分的先期保障。

具体地，所述步骤14和21的陶瓷阳极包括以下步骤，首先将经过前面步骤处理后的铝合金材料置于装有陶瓷阳极氧化液的反应槽中，然后陶瓷阳极氧化液加热到55℃，通入80V的电压，氧化35min，即完成陶瓷阳极氧化步骤。

实施例6中，所述陶瓷阳极氧化液陶瓷阳极氧化液，包括以下质量浓度的各组分：三价铬酸40g/L；铬酸10g/L；草酸氢钠6g/L；草酸氢钾6g/L；四硼酸钾8g/L。

实施例7

铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，包括以下步骤：

1)机加工铝合金；2)三段式抛光；3)收光；4)上挂；5)清洗；6)烘干；7)喷砂；8)上挂；9)脱脂；10)化学抛光；11)中和；12)钝白；13)中和；14)陶瓷阳极；15)染色封孔；16)干燥；17)高光C角；18)上挂；19)脱脂；20)中和；21)陶瓷阳极；22)染色封孔；24)干燥。

与实施例1相比具有以下区别，具体地，所述步骤12的钝白在磷酸的水溶液中进行。

具体地，所述磷酸盐水溶液的质量浓度为280g/L,所述二丁氧基乙醇的质量浓度为16g/L，通过磷酸和二丁氧基乙醇的配方，将脱脂后的铝合金表面钝白，通过化学钝白的原理来掩盖抛光料纹的方法，充分为后续的陶瓷阳极步骤提供充分的先期保障。

具体地，所述步骤14和21的陶瓷阳极包括以下步骤，首先将经过前面步骤处理后的铝合金材料置于装有陶瓷阳极氧化液的反应槽中，然后陶瓷阳极氧化液加热到35℃，通入60V的电压，氧化50min，即完成陶瓷阳极氧化步骤。

实施例7中，所述陶瓷阳极氧化液陶瓷阳极氧化液，包括以下质量浓度的各组分：三氧化铬55g/L；草酸钙7g/L；草酸镁7g/L；四硼酸钾5g/L；四硼酸钙5g/L。

实施例8

铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，包括以下步骤：

1)机加工铝合金；2)三段式抛光；3)收光；4)上挂；5)清洗；6)烘干；7)喷砂；8)上挂；9)脱脂；10)化学抛光；11)中和；12)钝白；13)中和；14)陶瓷阳极；15)染色封孔；16)干燥；17)高光C角；18)上挂；19)脱脂；20)中和；21)陶瓷阳极；22)染色封孔；24)干燥。

与实施例1相比具有以下区别，具体地，所述步骤12的钝白在磷酸的水溶液中进行。

具体地，所述步骤14和21的陶瓷阳极包括以下步骤，首先将经过前面步骤处理后的铝合金材料置于装有陶瓷阳极氧化液的反应槽中，然后陶瓷阳极氧化液加热到55℃，通入670V的电压，氧化40min，即完成陶瓷阳极氧化步骤

实施例8中，所述陶瓷阳极氧化液陶瓷阳极氧化液，包括以下质量浓度的各组分：三氧化铬50g/L；皮萨草10g/L；草酸8g/L；草酸钠8g/L；硼砂12g/L。

与现有技术相比，本发明的铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，具有以下有益效果：与现有技术相比，本发明的铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，具有以下有益效果：该工艺是利用物理三段式精抛光的方式，将机加工的产品抛成类似于镜面的平滑面，来满足釉质平滑面的基本要求，然后用喷砂的工艺达到哑光或者是磨砂的效果，满足客户视角要求，用化学抛光的原理来提高砂面基本亮度的方法，充分为磨砂陶瓷阳极氧化的工艺来进行先期的保障，这个工艺是决定磨砂亮、哑面的最重要工艺，最后利用陶瓷阳极氧化的工艺来生产出磨砂和哑光釉面的产品，颜色可以根据客户的需求进行选择，比如磨砂或者哑光釉面陶瓷白色和其他各种颜色，这些颜色可以为柠檬哑、哑光釉里红、哑光汝窑黄色、哑光黑色陶瓷和哑光白色陶瓷釉，将染色封闭进行合成统一工艺，提高氧化膜层染色牢度，扩大铝合金瓷质氧化膜的表面装饰色泽范围，保持漂亮的表面瓷釉感，同时又具有牢固的，满足不同装饰要求的色泽外观，在使用过程中还具有良好的耐磨、耐腐蚀和耐候功能。

实施例1-8所述的铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺获得的氧化膜层进行了一系列性能测试，测试的方法以及测试结果如表1所示：

表1

从表1中可以看出，本发明的铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺与普通的阳极氧化工艺相比，获得的氧化膜的各项性能指标优于普通的阳极氧化工艺，最重要的是，本发明可利用陶瓷阳极氧化的工艺来生产出磨砂和哑光釉面的产品，颜色可以根据客户的需求进行选择，比如磨砂或者哑光釉面陶瓷白色和其他各种颜色，这些颜色可以为柠檬哑、哑光釉里红、哑光汝窑黄色、哑光黑色陶瓷和哑光白色陶瓷釉等，这是普通阳极氧化实现不了的。

申请人又将所示例1-8所述的铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺获得的氧化膜的各项性能指标进了分析和对比，方法和结果如下：

1、膜层性能测试

1)膜层染色性能主要是观察经过染色处理后的膜层表面上色情况，如易染性、均匀性和水洗性等。

2)膜层的耐腐蚀性分别采用标准的中性盐雾试验(3～5％Nacl溶液)和点滴试验进行染色膜层的耐腐蚀性能。点滴试验溶液为25ml盐酸、3g重铬酸钾、75ml蒸馏水，在试样氧化封闭后3h内进行点滴，观察膜层表面液滴变绿的时间，＞10min为合格。

3)膜层的耐晒和色牢度耐晒试验：是将试样放在室外窗台上经过日晒风吹雨淋等考验，试验分夏季和冬季两批进行，夏季放置168h，冬季放置480h后观察，确定染色氧化膜层的表面变化情况。

色牢度采取2种方式进行试验：将染色封闭的试样干燥后用棉布进行打蜡，观察布表面带色情况；另外一种方法是将染色试样置于无水乙醇中浸泡，观察乙醇由无色至开始变色的时间；或者用脱脂棉蘸乙醇擦拭试样，观察脱脂棉带染料的情况。

4)耐磨性试验使用PM-1型摩擦试验机，用M20金相砂纸在载荷90g，将试样往复摩擦1500次，测量摩擦前后试样的失重量。

2、膜层的色牢度

从表2可以看出，铝合金瓷质阳极氧化膜经染色、固色封闭后，色牢度是非常好的，而且比硫酸阳极氧化膜的染色牢度相当。而不经固色、封闭的染色膜则非常易掉色，所以固色封闭工序对阳极氧化膜的色泽稳定性是非常重要的。另外，虽然有的色泽膜层在擦拭中有轻微掉色，但进一步增加布擦次数，则掉色程度不会增加很多，表明易掉的颜色只是附着在表面，而膜层孔隙中的颜料则是稳固的。还有染红色、黄色、铬黄、肉红色、黑色的色牢度比较好，但是染蓝色、紫色、绿色的膜层其色牢度不太好，这可能与染料的种类有关。

表2瓷质氧化膜层染色牢度试验结果

将染色膜层试样经过无水乙醇溶剂浸泡发现，瓷质阳极氧化膜在乙醇中的变色时间整体上比硫酸阳极氧化膜的时间长(20～30s)，尤其以红色和黄色的变色时间最长(＞30min)，紫色和绿色的变色时间最短(30～40s)；同时用乙醇擦拭结果表明，硫酸阳极氧化膜(紫色)严重掉色，而瓷质阳极氧化膜除了紫色外，均不掉色，可以说明本研究的固色封闭一步工艺对于阳极氧化膜层的染色稳定性是非常有利的。可能是在染色的同时封闭剂成分加强了染料分子与氧化膜层孔隙的结合性，使得色牢度得到提高。而紫色和绿色的染料分子则可能是与阳极氧化膜孔壁的化学键结合较弱，而牢度变差。因此，尽管染色固化封闭可以提高膜层的染色牢度，但是选择合适的、易于牢固吸附在氧化膜层孔隙内的染料也是非常重要的。

3、染色膜层的耐蚀性

表3几种不同瓷质氧化膜层和普通硫酸阳极氧化染色膜层经过中性盐雾试验的结果，可以看出所有试样膜层表面都没有发生腐蚀，大部分试样表面色泽无变化，具有一定的抗盐水腐蚀能力，只有染紫色和染红色的试样表面色泽略有变浅。

另外进行的点滴腐蚀试验的结果也可以发现彩色瓷质膜和乳白色瓷质膜都具有优良的耐腐蚀性，无论是瓷质阳极化还是硫酸阳极化膜层，或者氧化膜层的表面色泽不同，其点滴变色时间均大于，说明瓷质阳极氧化后染色固封一步处理的膜层是可以满足这种耐腐蚀试验方法的检验。

表3瓷质氧化膜中性盐雾试验结果(48h)

4、膜层的耐晒和耐候性

表4是阳极氧化染色试样在室外放置一定时间后的表面色泽变化情况，其目的是考察瓷质氧化染色膜层的耐候和耐晒性。夏季放置了，经过日晒雨淋，结果发现，彩色瓷质氧化膜由于染色不同，但经过夏季的日晒雨淋，膜层表面色泽都有变化，其中染红色、肉红色、黑色的膜层色泽变化较小，表明其耐候性较好，而染绿色的瓷质氧化膜层的耐候性最差，这和染料的种类有关。另外经过冬季的日晒雨淋，膜层的耐候性要比夏天好，主要是冬季的日晒温度低，而且冬季没有雨淋的原因。总体来说彩色瓷质膜与硫酸阳极化膜(染色)耐晒、耐候性差不多，表明这种彩色瓷质膜层具有较好的耐候性和耐晒性。

表4铝合金氧化染色膜层室外暴露耐晒和耐候性试验结果

5、耐磨性试验

表5是染色膜层经过1600次摩擦后的失重量，可以看出，没有染色的瓷质氧化膜层和硫酸阳极化膜层的失重量均比较小；而经过染色的瓷质膜比不染色的瓷质氧化膜的失重量要大，说明染色后染料除了吸附进入氧化膜孔隙之外，可能还有部分染料在膜层表面，随着表面摩擦的进行，其失重量要比未染色的瓷质氧化膜层的失重量大些。

表5膜层的耐磨性试验结果(1500次往复摩擦)

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)机加工铝合金；2)三段式抛光；3)收光；4)上挂；5)清洗；6)烘干；7)喷砂；8)上挂；9)脱脂；10)化学抛光；11)中和；12)钝白；13)中和；14)陶瓷阳极；15)染色封孔；16)干燥；17)高光C角；18)上挂；19)脱脂；20)中和；21)陶瓷阳极；22)染色封孔；24)干燥。

2.根据权利要求1所述的铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，其特征在于：所述步骤2的三段式抛光过程如下,首先将机加工铝合金进行粗抛光,然后进行中抛光,最后进行精抛光。

3.根据权利要求1所述的铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，其特征在于：所述步骤12的钝白在磷酸或者磷酸盐的水溶液中进行，所述磷酸或者所述磷酸盐的水溶液中添加有二丁氧基乙醇。

4.根据权利要求3所述的铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，其特征在于：所述磷酸或者所述磷酸盐水溶液的质量浓度介于100-500g/L,所述二丁氧基乙醇的质量浓度介于3-30g/L。

5.根据权利要求1所述的铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，其特征在于：所述步骤14和步骤21的陶瓷阳极包括以下步骤，首先将待陶瓷阳极氧化的铝合金材料置于装有上述陶瓷阳极氧化液的反应槽中，然后陶瓷阳极氧化液加热到25-60℃，通入20-90V的电压，氧化30-80min，即完成陶瓷阳极氧化步骤。

6.根据权利要求5所述的铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，其特征在于：所述陶瓷阳极氧化液包括以下质量浓度的各组分：铬酸、三氧化铬、皮萨草、铬酸盐或者三价铬酸中的任意一种或者几种的组合30-80g/L；添加剂A1-30g/L；添加剂B1-30g/L。

7.根据权利要求5所述的铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，其特征在于：所述添加剂A选自草酸、正盐草酸盐或者酸式草酸盐中的任意一种或者几种的组合。

8.根据权利要求5所述的铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，其特征在于：所述添加剂B选自硼酸、偏硼酸盐、原硼酸盐、多硼酸盐、硼砂或者氧化硼中的任意一种或者几种的组合。

9.根据权利要求8所述的铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，其特征在于：所述多硼酸盐选自四硼酸钾或者四硼酸钙中的任意一种。

10.根据权利要求1所述的铝合金磨砂釉面陶瓷阳极氧化工艺，其特征在于：所述步骤15和步骤22的染色封孔在电解染色槽或者化学染色槽加入染色剂和封闭剂，将染色和封闭合二为一。