CN108085653A - 一种铝合金表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金表面处理方法，由以下步骤组成：(1)对铝合金表面进行清洗，去除污渍和油渍；(2)在该铝合金基体的表面磁控溅射铬过渡层；(3)在铬过渡层表面上覆盖图案掩模，然后磁控溅射镍连接层；(4)在镍连接层上涂覆磁性颜料层；(5)经过步骤(4)处理后的表面沉积一层纳米二氧化钛层。本发明处理的铝合金表面，利用磁性和粘性双重固定颜料和图案，色彩艳丽，具有立体效果，抗刮擦能力强，使用寿命长。

Description

一种铝合金表面处理方法
技术领域
本发明涉及表面处理工艺技术领域，具体涉及一种铝合金表面处理方法。
背景技术
铝合金，是以铝为主要金属元素的合金的通称。除铝外，铝合金还包括铜、硅、锰、锌、镍、铁、铬等元素。铝合金密度较低，但强度较高，性能指标接近优质钢，因此，铝合金被广泛应用在航空、电子、建筑等领域。在灯具领域，铝合金越来越多的被用于制备灯杆、灯罩等对力学性能要求较高结构部件。
虽然铝合金的性能较高，但多用于内置结构部件，这是因为铝合金经过表面抗腐蚀处理后，表观效果差，无法作为美观的外部构件使用。虽然可以通过电镀工艺制作纹理，但图案单一；此外，铝合金阳极氧化表面光泽为哑光，无法实现表面全光的光泽效果。而对铝合金表面施加彩色颜料后，经过一段时间的氧化和腐蚀，颜料容易脱落，影响美观。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝合金表面处理方法，通过该方法能对铝合金表面施加彩色装饰，且不易脱落，处理后的铝合金能够作为美观的装饰材料使用。
一种铝合金表面处理方法，由以下步骤组成：
(1)对铝合金表面进行清洗，去除污渍和油渍；
(2)在该铝合金基体的表面磁控溅射铬过渡层；
(3)在铬过渡层表面上覆盖图案掩模，然后磁控溅射镍连接层；
(4)在镍连接层上涂覆磁性颜料层；
(5)经过步骤(4)处理后的表面沉积一层纳米二氧化钛层；
其中，所述磁性颜料由以下组分组成(重量份)：环氧树脂20-25份，
磷酸酯2-5份，颜料3-5份，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷
0.3-0.4份，二苯甲酮亚胺0.15-0.35份，石蜡油0.1-0.5份，四氧化
三铁粉末8-10份。
优选地，铬过渡层的厚度为1-2μm。
优选地，镍连接层的厚度为2-3μm。
优选地，纳米二氧化钛层的厚度为2-5μm。
优选地，磁性颜料由以下组分组成：环氧树脂23份，磷酸酯2.3份，颜料4份，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.35份，二苯甲酮亚胺0.2份，石蜡油0.35份，四氧化三铁粉末9.5份。
优选地，步骤(2)和(3)的工作条件为：以氩气为工作气体，其流量为100～300sccm，溅射温度为90～200℃，工作电压为160～300V。
优选地，步骤(5)中采用磁控溅射法制备纳米二氧化钛层，以氩气和氧气为工作气体，氩气与氧气的体积比为1:1，流量为20-100sccm，溅射功率为150-230W。
采用本发明方法对铝合金进行表面处理，利用铬层对铝合金表面进行保护和封孔，同时作为过渡层实现铝合金与镍层的界面牢固连接；将图案制备到掩模上，形成镍图案层，然后在镍图案层是涂覆磁性颜料，由于颜料中带有磁性颗粒，利用磁性使颜料与镍层实现双重牢固结合，避免后续处理产生脱落，采用纳米二氧化钛层作为覆盖层，实现了对图案的保护，同时二氧化钛层具有自清洁功能，保证处理后的铝合金干净、美观，提高了铝合金的使用寿命。
附图说明
图1为本发明铝合金表面结构示意图；
图中，1-铝合金，2-铬过渡层，3-镍连接层，4-磁性颜料层，5-纳米二氧化钛层。
具体实施方式
一种铝合金表面处理方法，由以下步骤组成：
(1)对铝合金1表面进行清洗，去除污渍和油渍；优选进行超声波清洗。
(2)在该铝合金1基体的表面磁控溅射铬过渡层2，以氩气为工作气体，其流量为200sccm，溅射温度为120℃，工作电压为200V，溅射厚度为1μm。
(3)在掩上镂空制作所要设计的图案，然后将掩模放置在铬过渡层2表面上，磁控溅射镍连接层3，以氩气为工作气体，其流量为200sccm，溅射温度为150℃，工作电压为200V，溅射厚度为3μm；
(4)在镍连接层3上涂覆磁性颜料层4，磁性颜料由以下组分组成：环氧树脂23份，磷酸酯2.3份，颜料4份，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.35份，二苯甲酮亚胺0.2份，石蜡油0.35份，四氧化三铁粉末9.5份。该颜料粘结性能好，且疏水能力强，不易对金属产生腐蚀。
(5)经过步骤(4)处理后的表面沉采用磁控溅射法制备纳米二氧化钛层5，以氩气和氧气为工作气体，氩气与氧气的体积比为1:1，流量为80sccm，溅射功率为160W，纳米二氧化钛层5的厚度为2μm。
采用上述方法处理过的铝合金表面，色彩艳丽，具有立体效果，抗刮擦能力强，使用寿命长。

Claims (7)

1.一种铝合金表面处理方法，其特征在于，由以下步骤组成：
(1)对铝合金表面进行清洗，去除污渍和油渍；
(2)在该铝合金基体的表面磁控溅射铬过渡层；
(3)在铬过渡层表面上覆盖图案掩模，然后磁控溅射镍连接层；
(4)在镍连接层上涂覆磁性颜料层。
(5)经过步骤(4)处理后的表面沉积一层纳米二氧化钛层；
其中，所述磁性颜料由以下组分组成(重量份)：环氧树脂20-25份，磷酸酯2-5份，颜料3-5份，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.3-0.4份，二苯甲酮亚胺0.15-0.35份，石蜡油0.1-0.5份，四氧化三铁粉末8-10份。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，铬过渡层的厚度为1-2μm。
3.权利要求1或2所述的方法，其特征在于，镍连接层的厚度为2-3μm。
4.权利要求1或2所述的方法，其特征在于，纳米二氧化钛层的厚度为2-5μm。
5.权利要求1-2所述的方法，其特征在于，磁性颜料由以下组分组成：环氧树脂23份，磷酸酯2.3份，颜料4份，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.35份，二苯甲酮亚胺0.2份，石蜡油0.35份，四氧化三铁粉末9.5份。
6.权利要求1-2所述的方法，其特征在于，步骤(2)和(3)的工作条件为：以氩气为工作气体，其流量为100～300sccm，溅射温度为90～200℃，工作电压为160～300V。
7.权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(5)中采用磁控溅射法制备纳米二氧化钛层，以氩气和氧气为工作气体，氩气与氧气的体积比为1:1，流量为20-100sccm，溅射功率为150-230W。
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