CN108677235A - 铝合金表面处理方法、铝合金件和电子设备壳体 - Google Patents

Abstract

本发明提供了铝合金表面处理方法、铝合金件和电子设备壳体。其中，铝合金表面处理方法包括：对铝合金基体进行阳极氧化处理，以在所述铝合金基体的至少一部分外表面上形成阳极氧化膜，所述阳极氧化膜中具有孔洞；在所述孔洞处于负压条件下，在所述阳极氧化膜的外表面形成变色材料层，所述变色材料层的至少一部分填充在所述孔洞中。由此，孔洞处于负压条件下，变色材料层更易于填充到孔洞中，且变色材料层与阳极氧化膜之间的结合力较强，变色材料层不易脱落，使用寿命较长，且变色材料层可以根据不同的场景实现变色效果，提高外观表现力，极大提高消费者的消费体验。

Description

铝合金表面处理方法、铝合金件和电子设备壳体

技术领域

本发明涉及材料和电子设备技术领域，具体的，涉及铝合金表面处理方法、铝合金件和电子设备壳体。

背景技术

目前，铝合金阳极氧化表面由于具有优异的耐腐蚀性、强度和耐磨性等性质而广泛应用于电子设备壳体等领域，但目前铝合金阳极氧化表面效果同质化严重，颜色较为单一，美观度较低，消费者的消费体验较差。

因而，目前铝合金表面处理方法仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种操作简单、方便，易于实现的铝合金表面处理方法，利用该方法获得的铝合金表面可以实现变色的效果。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种对铝合金进行表面处理的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：对铝合金基体进行阳极氧化处理，以在所述铝合金基体的至少一部分外表面上形成阳极氧化膜，所述阳极氧化膜中具有孔洞；在所述孔洞处于负压条件下，在所述阳极氧化膜的外表面形成变色材料层，所述变色材料层的至少一部分填充在所述孔洞中。由此，孔洞处于负压条件下，变色材料层更易于填充到孔洞中，且变色材料层与阳极氧化膜之间的结合力较强，变色材料层不易脱落，使用寿命较长，且变色材料层可以根据不同的场景实现变色效果，提高外观表现力，极大提高消费者的消费体验。

根据本发明的实施例，在所述阳极氧化处理之后且在形成所述变色材料层之前，该方法还包括：对所述孔洞进行扩孔处理。

根据本发明的实施例，该方法还包括：在所述变色材料层的外表面形成透明光学膜层。

根据本发明的实施例，在所述阳极氧化处理之后且在形成所述变色材料层之前，该方法还包括：对所述阳极氧化膜进行表调处理。

根据本发明的实施例，该方法还包括：对所述变色材料层的外表面进行封孔处理。

根据本发明的实施例，所述阳极氧化处理满足以下条件的至少之一：阳极氧化溶液为浓度为200-220g/L的硫酸溶液；所述阳极氧化溶液含有浓度为1-10g/L的铝离子；温度为18-20摄氏度；电压为8-9V；时间为45-70分钟。

根据本发明的实施例，形成所述变色材料层包括：将变色材料设置在离型纸的表面上；于真空条件下，将设置有所述变色材料的所述离型纸包覆在经过所述阳极氧化处理的铝合金基体的外表面；将所述变色材料热转印至所述阳极氧化膜的外表面上。

根据本发明的实施例，所述变色材料层的材料选自感温变色油墨、紫外线感光变色油墨、紫外荧光变色油墨、红外激发变色油墨、遇水变色油墨、光学变色油墨、微胶囊香味油墨和夜光变色油墨中的至少一种。

根据本发明的实施例，所述扩孔处理采用浓度为4％-7％的磷酸对所述孔洞处理6-10分钟。

根据本发明的实施例，所述封孔处理采用浓度为10-12g/L的封孔剂溶液，在温度为95-98℃条件下处理20-60min。

根据本发明的实施例，所述透明光学膜层是通过镀膜方法形成的。

根据本发明的实施例，形成所述透明光学膜层的材料选自氧化硅、氧化钛和氧化铌中的至少一种。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种铝合金件。根据本发明的实施例，所述铝合金件的至少一部分外表面经过前面所述的方法进行处理。该铝合金件的表面可以根据不同的场景实现变色效果，美观好看，消费者的消费体验较佳，且变色材料层与铝合金基体中间的结合力较强，不易脱落，该合金件的使用寿命较长，使用性能较佳。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种铝合金件。根据本发明的实施例，该铝合金件包括：铝合金基体，所述铝合金基体的至少一部分外表面具有阳极氧化膜，所述阳极氧化膜中具有孔洞；变色材料层，所述变色材料层设在所述阳极氧化膜的外表面，且所述变色材料层的至少一部分填充在所述孔洞中。由此，阳极氧化膜与变色材料层之间的结合力较强，变色材料层不易脱落，使得铝合金件的使用寿命较长，且铝合金件的表面可以根据不同的场景实现变色效果，美观好看，消费者的消费体验较佳。

根据本发明的实施例，该铝合金件还包括：透明光学膜层，所述透明光学膜层设在所述变色材料层的外表面上。在本发明的另一方面，本发明提供了一种电子设备壳体。根据本发明的实施例，该电子设备壳体包括前面所述的铝合金件。该电子设备壳体表面可以根据不同的场景实现变色效果，美观好看，消费者的消费体验较佳，且使用寿命较长。

附图说明

图1是本发明一个实施例中铝合金进行表面处理的方法流程示意图。

图2是本发明另一个实施例中铝合金进行表面处理的方法流程示意图。

图3是本发明一个实施例中形成变色材料层的方法流程示意图。

图4是本发明一个实施例中铝合金件的结构示意图。

图5是本发明另一个实施例中铝合金件的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种对铝合金进行表面处理的方法。根据本发明的实施例，参照图1，该方法包括：

S100：对铝合金基体进行阳极氧化处理，以在所述铝合金基体的至少一部分外表面上形成阳极氧化膜。

根据本发明的实施例，在进行阳极氧化处理之前，还可以包括对铝合金基体进行脱脂以及除灰处理的步骤，由此，可以去除铝合金基体表面的油污和杂质等，将铝合金基体的表面清理干净，有利于后续步骤的进行。在本发明的一些实施例中，脱脂处理的具体操作可以为利用pH小于9.5的弱碱性溶液对铝合金表面进行清洗，操作简单、方便，脱脂效果较佳。

在本发明的一些实施例中，为了形成性能较佳的阳极氧化膜，阳极氧化处理采用的阳极氧化溶液为浓度为200-220g/L(如205g/L、210g/L、215g/L)的硫酸溶液。由此，可形成阳极氧化膜的效果较佳，使得阳极氧化膜具备较佳的耐蚀性、耐磨性和装饰性，且具有较合适的孔径和孔深度。在本发明的一些实施例中，所述阳极氧化溶液含有浓度为1-10g/L(2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L、9g/L)的铝离子。由此，形成的阳极氧化膜较为致密，且具有适宜的孔隙率，耐磨性以及耐蚀性较佳，且利于后续变色材料层的形成。当铝离子浓度过低时，则阳极氧化膜的致密性相对较低，耐磨性或者耐蚀性相对不佳；当铝离子浓度过高时，阳极氧化膜的厚度过厚，装饰性相对不佳。在本发明的一些实施例中，阳极氧化处理的温度可以为18-20摄氏度(如18摄氏度、19摄氏度、20摄氏度)，电压可以为8-9V(如8V、8.5V、9V)。由此，阳极氧化溶液的活性较佳，有利于形成较为致密、且具有合适孔隙率的阳极氧化膜。在本发明的一些实施例中，阳极氧化处理的时间为45-70分钟(如50分钟、55分钟、60分钟、65分钟)。由此，可以在铝合金基体表面形成厚度适中、较为致密、且具有适宜孔隙率的阳极氧化膜，有利于提高铝合金件的耐蚀性、耐磨性和装饰性和变色材料层的形成。需要说明的是，进行阳极氧化处理时满足上述至少一个条件即可。

根据本发明的实施例，在所述阳极氧化处理之后且在形成所述变色材料层之前，参照图2，还包括：

S110：对所述孔洞进行扩孔处理。

根据本发明的实施例，所述扩孔处理采用浓度为4％-7％的磷酸对所述孔洞处理6-10分钟。由此，可以使得孔洞的孔径变大，深度加深，有利于后续变色材料层填充进所述孔洞中，增加变色材料层和阳极氧化膜的结合力。当磷酸浓度过低或者处理时间较短时，孔洞的孔径或者深度变化不大，处理效果相对不佳；当磷酸的浓度过高或者处理时间过长时，孔洞的孔径以及深度增大的过大，使得阳极氧化膜的致密性遭到破坏，从而导致阳极氧化膜的性能相对不佳。

S120：对所述阳极氧化膜进行表调处理。

根据本发明的实施例，表调处理的具体操作可以为在表调剂中进行超声波清洗，具体可以为第一次超声波频率60Hz清洗2-4分钟，第二次超声波频率40Hz处理3-5分钟。在本发明的一些实施例中，表调的次数为3次。由此，可以有效去除铝合金与变色材料层结合处的藏酸，同时更利于后续形成变色材料层。

需要说明的是，扩孔处理与表调处理的先后顺序没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行灵活选择二者的先后顺序，本申请中先进行扩孔处理后进行表调处理仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

根据本发明的实施例，在形成变色材料层之前，还可以将经过上述处理的铝合金基体进行超声波水洗处理。由此可以去除残留溶液，以便于后续步骤的进行，并有利于增加变色材料层与阳极氧化膜之间的结合力。

S200：在所述孔洞处于负压条件下，在所述阳极氧化膜的外表面形成变色材料层，所述变色材料层的至少一部分填充在所述孔洞中。

需要说明的是，本申请中所采用的术语“负压”是指比环境气压低的条件，包括但不限于真空条件等，具体可以为形成变色材料层的步骤均在转印设备中进行，而转印设备所处外部环境的气压大于转印设备中的气压。由此，环境气压可以将变色材料层压入孔洞中，提高变色材料层和阳极氧化膜之间的结合力。

根据本发明的实施例，参照图3，形成所述变色材料层包括：

S210：将变色材料设置在离型纸的表面上。

根据本发明的实施例，将变色材料设置在离型纸的表面的方式可以为印刷(例如打印、丝网印刷等)或者涂覆、喷涂等，操作简单、方便。

S220：于真空条件下，将设置有所述变色材料的所述离型纸包覆在经过所述阳极氧化处理的铝合金基体的外表面。

根据本发明的实施例，经过所述阳极氧化处理的铝合金基体的外表面形成具备孔洞的阳极氧化膜，在真空条件下可以使得孔洞处于负压条件，更有利于将变色材料填充在阳极氧化膜的孔洞内，且变色材料与阳极氧化膜的结合力较强，不易脱落，使用寿命较长。

S230：将所述变色材料热转印至所述阳极氧化膜的外表面上。

根据本发明的实施例，热转印可以有效的将变色材料转印至阳极氧化膜的表面，且变色材料与阳极氧化膜的结合力较强，不易脱落，使用寿命较长。在本发明的一些实施例中，真空转印的温度可以为150-190摄氏度(如160摄氏度、170摄氏度、180摄氏度)，压力可以为10^-3Pa，时间可以为15-40秒(如20秒、25秒、30秒、35秒)。

根据本发明的实施例，所述变色材料层的材料选自感温变色油墨、紫外线感光变色油墨、紫外荧光变色油墨、红外激发变色油墨、遇水变色油墨、光学变色油墨、微胶囊香味油墨和夜光变色油墨中的至少一种。由此，变色材料层可以根据不同的场景实现变色的效果，且色彩美观好看，使用性能较佳。

根据本发明的实施例，为了保证阳极氧化膜具有理想的耐腐蚀、耐磨等性能，同时有效降低变色材料脱落的可能性，在形成变色材料层之后，参照图2，还可以包括：

S300：对所述变色材料层的外表面进行封孔处理。

根据本发明的实施例，封孔处理的操作步骤可以为：采用封孔剂浓度为10-12g/L(如10g/L、11g/L、12g/L)的封孔溶液，在温度为95-98摄氏度(如95摄氏度、96摄氏度、97摄氏度、98摄氏度)的条件下处理20-60min(如25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min)。由此，可以使得阳极氧化膜的表面变得致密，有效避免外界对变色材料的损坏，提高阳极氧化膜的抗污染以及防腐蚀性能，且能够将变色材料牢固的形成在阳极氧化膜的表面，有效延长变色材料层的使用寿命。

根据本发明的实施例，在进行上述封孔之后，参照图2，还可以包括：

S400：在所述变色材料层的外表面形成透明光学膜层。

根据本发明的实施例，所述透明光学膜层是通过镀膜方法形成的。操作简单、方便，易于实现，且形成的光学膜可以改变获得的产品外表面的折射率，从而和变色材料层共同实现叠加幻彩变色效果。在本发明的一些实施例中，形成所述透明光学膜层的材料选自氧化硅、氧化钛和氧化铌中的至少一种。由此，上述材料可以改变产品的折射率，进而实现幻彩效果，美观好看。

根据本发明的实施例，利用上述方法形成的变色材料层与阳极氧化膜之间的结合力以及阳极氧化膜与铝合金基体之间的结合力较强，变色材料层与阳极氧化膜不易脱落，使用寿命较长，且变色材料层可以根据不同的场景实现变色效果，光学膜的设置还可以实现产品的幻彩效果，满足消费者的视觉体验。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种铝合金件。根据本发明的实施例，所述铝合金件的至少一部分外表面经过前面所述的方法进行处理。该铝合金件的表面可以根据不同的场景实现变色效果，美观好看，消费者的消费体验较佳，且该合金件的使用寿命较长，使用性能较佳。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种铝合金件。根据本发明的实施例，参照图4，该铝合金件包括：铝合金基体100以及变色材料层200，所述铝合金基体100的至少一部分外表面具有阳极氧化膜110，所述阳极氧化膜110中具有孔洞111；所述变色材料层200设在所述阳极氧化膜110的外表面，且所述变色材料层200的至少一部分填充在所述孔洞111中。由此，阳极氧化膜与变色材料层之间的结合力较强，变色材料层不易脱落，使得铝合金件的使用寿命较长，且铝合金件的表面可以根据不同的场景实现变色效果，美观好看，消费者的消费体验较佳。根据本发明的实施例，为了实现更佳的视觉效果，参照图5，该铝合金件还包括：透明光学膜层300，所述透明光学膜层300设在所述变色材料层200的外表面上。由此，透明光学膜层可以改变铝合金件外表面的折射率，进而和变色材料层共同实现叠加幻彩变色效果，视觉效果较佳。

根据本发明的实施例，铝合金基体、变色材料层以及透明光学膜层与前面的描述一致，在此不再过多赘述。

其中，需要说明是的，图4和图5中示出的孔洞仅是示意性说明，并不表示实际孔洞结构与图中所示一致。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种电子设备壳体。根据本发明的实施例，该电子设备壳体包括前面所述的铝合金件。该电子设备壳体表面可以根据不同的场景实现变色效果，美观好看，消费者的消费体验较佳，且使用寿命较长。

根据本发明的实施例，电子设备的种类可以为手机、游戏机、可穿戴设备、电脑、电视或者车载显示器等，将上述电子设备壳体应用于该类电子设备可以有效提高消费者的视觉体验。

根据本发明的实施例，在一般的铝合金件中，染料与铝合金基体的结合能力较差，容易脱落，使用寿命较短，且颜色较为单一，不能满足消费者的视觉体验。而在本申请中，通过在负压条件下在阳极氧化层表面形成变色材料层，可以使得阳极氧化膜与变色材料层之间的结合力增强，有效延长镀膜层的使用寿命，且变色材料层能够根据不同的场景实现颜色的变换，色彩美观好看，有效满足消费者的消费体验。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (17)

1.一种对铝合金进行表面处理的方法，其特征在于，包括：

对铝合金基体进行阳极氧化处理，以在所述铝合金基体的至少一部分外表面上形成阳极氧化膜，所述阳极氧化膜中具有孔洞；

在所述孔洞处于负压条件下，在所述阳极氧化膜的外表面形成变色材料层，所述变色材料层的至少一部分填充在所述孔洞中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述阳极氧化处理之后且在形成所述变色材料层之前，还包括：

对所述孔洞进行扩孔处理。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述变色材料层的外表面形成透明光学膜层。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述阳极氧化处理之后且在形成所述变色材料层之前，还包括：

对所述阳极氧化膜进行表调处理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述变色材料层的外表面进行封孔处理。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳极氧化处理满足以下条件的至少之一：

阳极氧化溶液为浓度为200-220g/L的硫酸溶液；

所述阳极氧化溶液含有浓度为1-10g/L的铝离子；

温度为18-20摄氏度；

电压为8-9V；

时间为45-70分钟。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述变色材料层包括：

将变色材料设置在离型纸的表面上；

于真空条件下，将设置有所述变色材料的所述离型纸包覆在经过所述阳极氧化处理的铝合金基体的外表面；

将所述变色材料热转印至所述阳极氧化膜的外表面上。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变色材料层的材料选自感温变色油墨、紫外线感光变色油墨、紫外荧光变色油墨、红外激发变色油墨、遇水变色油墨、光学变色油墨、微胶囊香味油墨和夜光变色油墨中的至少一种。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述扩孔处理采用浓度为4％-7％的磷酸对所述孔洞处理6-10分钟。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述封孔处理采用浓度为10-12g/L的封孔剂溶液，在温度为95-98℃条件下处理20-60min。

11.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述透明光学膜层是通过镀膜方法形成的。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，形成所述透明光学膜层的材料选自氧化硅、氧化钛和氧化铌中的至少一种。

13.一种铝合金件，其特征在于，所述铝合金件的至少一部分外表面经过权利要求1-12中任一项所述的方法进行处理。

14.一种铝合金件，其特征在于，包括：

铝合金基体，所述铝合金基体的至少一部分外表面具有阳极氧化膜，所述阳极氧化膜中具有孔洞；

变色材料层，所述变色材料层设在所述阳极氧化膜的外表面，且所述变色材料层的至少一部分填充在所述孔洞中。

15.根据权利要求14所述的铝合金件，其特征在于，还包括：

透明光学膜层，所述透明光学膜层设在所述变色材料层的外表面上。

16.根据权利要求15所述的铝合金件，其特征在于，所述铝合金基体、所述变色材料层和所述透明光学膜层如权利要求3-12中任一项所述限定。

17.一种电子设备壳体，其特征在于，包括权利要求13-16中任一项所述的铝合金件。