CN109208055B - 一种铝合金及其制备方法及手机壳体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金及其制备方法及手机壳体。本发明提供了一种铝合金的表面处理方法，该方法包括将铝合金放置在阳极氧化液中进行第一次阳极氧化，接着在相同的阳极氧化液中进行第二次阳极氧化，所述第一次阳极氧化的电压至少比第二次阳极氧化的电压高8V。用本发明的铝合金的表面处理方法，可以得到表面光滑，具有陶瓷质感的外观效果，铝合金的耐腐蚀性能好且可以在低温低压下进行，能耗少，利于大规模生产。
Description
技术领域
本发明属于电子产品领域，主要涉及一种铝合金及其制备方法及手机壳体。
背景技术
随着消费水平的提高，消费者对电子产品的要求不仅注重其质量，对其外观表面的质感及触感也越来越关注，具有特殊质感的电子产品在市场上非常具有竞争力。目前，智能手机作为一种常用的电子设备，已经得到了广泛的普及，随着 科技水平的不断提高及人们对智能手机质量要求的不断提高，智能手机也在不断的交替更新。各大公司正积极研发独具特色的数码产品结构材料以抢占商业卖点，例如开发陶瓷质感的手机壳体。
金属材料经过瓷质氧化可以得到陶瓷质感，如现有技术中铝合金的瓷质阳极氧化主要以草酸钛钾为主盐，草酸、硼酸及柠檬酸等为添加剂的电解液，在进行100V左右的高电压阳极氧化30-60min。而现有的方案，槽液成分复杂，成本高，维护困难，而且采用的是高电压、高温度的氧化，耗能大，不利于大规模生产。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的铝合金进行瓷质氧化需要在高电压高温度进行，耗能大，不利于大规模生产的问题，从而提供一种可以在低电压和低温先进行的铝合金瓷质氧化的方法，及由该方法制备得到的铝合金，和由该铝合金制备得到的电子产品壳体。
根据本发明的第一个方面提供了一种铝合金的表面处理方法，将铝合金放置在阳极氧化液中进行第一次阳极氧化，接着在相同的阳极氧化液中进行第二次阳极氧化，所述第一次阳极氧化的电压至少比第二次阳极氧化的电压高8V。根据本发明的第二个方面提供了一种由上述方法制备得到的铝合金。
根据本发明的第三个方面提供了由上述铝合金制备得到的电子产品壳体。
本发明的铝合金的表面处理方法，可以在低温低压下在铝合金表面形成瓷质膜层，能耗低，利于大规模生产，且该瓷质膜层的耐腐蚀性能好。
具体实施方式
本发明提供了一种铝合金的表面处理方法，将铝合金放置在阳极氧化液中进行第一次阳极氧化，接着在相同的阳极氧化液中进行第二次阳极氧化，所述第一次阳极氧化的电压至少比第二次阳极氧化的电压高8V。
本发明的发明人意外的发现，先将铝合金进在高电压下进行阳极氧化，然后在低电压下进行阳极氧化，并且控制高电压比低电压至少高8V，可以使两段电压形成的氧化膜孔径不一样，可见光入射到铝合金的表面时会因为氧化膜孔径的不同造成光散射，这种光散射给人在视觉造成白色不透明效果，染色后底透白，视觉上有陶瓷效果。
根据本发明所提供的铝合金的表面处理方法，为了进一步使得到的瓷质膜层的陶瓷质感，优选地，所述第一次阳极氧化的电压比第二次阳极氧化的电压高8-15V。
根据本发明所提供的铝合金的表面处理方法，优选地，所述阳极氧化液包括硫酸和草酸，所述硫酸浓度为60-100g/l，所述草酸浓度为0-50g/l。进一步优选，所述硫酸浓度为60-80g/l，所述草酸浓度为20-40g/l。低浓度的硫酸添加少量的草酸，可以减缓氧化时溶解氧化膜的速度，使得在低电压短氧化时，高电压段形成的膜层不会被快速溶解掉，此外草酸的加入还可以提高氧化温度。
根据本发明所提供的铝合金的表面处理方法，优选地，所述第一次阳极氧化条件为：电压为16-26V，时间为10-40min，温度为5-25℃；所述第二次阳极氧化的条件为：电压为8-12V，时间为40-100min，温度为5-25℃。
根据本发明所提供的铝合金的表面处理方法，优选地，所述阳极氧化液还包括有机酸，所述有机酸为硼酸、酒石酸、柠檬酸和苹果酸中的至少一种。。有机弱酸的添加，可以减缓氧化时溶解氧化膜的速度。
根据本发明所提供的铝合金的表面处理方法，为了更好的减缓氧化膜被被氧化的速度，进一步优选为硼酸和柠檬酸的混合物，所述硼酸的浓度为510g/l，所述酒石酸的浓度为20-40g/L。
根据本发明所提供的铝合金的表面处理方法，优选地，在进行阳极氧化前还包括对铝合金进行高光处理的步骤。所述高光处理的方法没有特别的限制，可以为本领域常用的各种高光处理方法，如CNC、抛光轮、磨光轮、抛光皮等设备加工该手机壳获得高光亮的表面。
在高光处理之后，还包括将铝合金进行除蜡、除油、中和及水洗等前处理。所述除蜡、除油、中和及水洗等前处理都是本领域常规的处理方法，在此不再赘述。
在进行阳极氧化处理之后还包括染色步骤，所述染色没有特别的限制，可以为本领域常规的各种染色方法，本领胡技术人员可以根据不同的视觉效果染不同的颜色。
在染色之后还要进行封孔，所述封孔没有特别的限制，可以为本领域常用的封孔方法。本发明还提供了一种由本发明所述的铝合金的表面处理方法制备得到的铝合金。
本发明还提供了一种电子产品壳体，该电子产品壳体由上述所述的铝合金制备得到。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但并不因此限制本发明的范围。
实施例1
本实施例所用的阳极氧化液的成分和浓度如下：硫酸80g/L，草酸浓度为40g/L，氧化温度是20℃。
铝合金的表面处理工艺为：
1、将铝合金进行高光处理：
将铝合金先打磨，然后用麻布轮进行粗抛 ，再用白布轮进行精抛 ，得到具有高光效果的铝合金壳体；
2、前处理
将高光亮表面的壳体依次进行除蜡（新合富力水基清洗剂1019 100ml/l，时间5min，温度70℃）、除油（希尔金属清洗剂2011 30ml/l ，时间3min，温度常温）、中和（15%-20%质量分数的硝酸，时间10-20s，温度 常温）及水洗；
3、阳极氧化
将前处理后的壳体投入上述阳极氧化液中，先进行18V，25min氧化，然后立马将电压调至9V，再氧化55min；
4、染色封孔
阳极氧化后，将铝合金进行超声、水洗后投入有机染料槽中进行染色，有机染料为：奥野染料105 10g/l，奥野染料101 2g/l；温度22℃，染色时间3min。然后将染色后的铝合金放置在封孔粉（8-10g/l的ODM SEAL-EX 封孔粉）中进行封孔20min，得到处理后的铝合金A1。
实施例2
采用与实施例1相同的方法制备得到铝合金A2，不同的是，第一阳极氧化的电压是20V，时间为20min；第二次阳极氧化的电压是10V，时间为50min。
实施例3
采用与实施例1相同的方法制备得到铝合金A3，不同的是，第一阳极氧化的电压是16V，时间为25min；第二次阳极氧化的电压是8V，时间为100min。
实施例4
采用与实施例1相同的方法制备得到铝合金A4，不同的是，第一阳极氧化的电压是26V，时间为5min；第二次阳极氧化的电压是12V，时间为40min。
实施例5
采用与实施例1相同的方法制备得到铝合金A5，不同的是，第一阳极氧化的电压是25V，时间为15min；第二次阳极氧化的电压是10V，时间为60min。
实施例6
采用与实施例1相同的方法制备得到铝合金A6，不同的是，第一阳极氧化的电压是20V，时间为25min；第二次阳极氧化的电压是10V，时间为50min。
对比例1
采用与实施例1相同的方法制备得到铝合金CA1，不同的是，第一阳极氧化的电压是18V，时间为25min；第二次阳极氧化的电压是12V，时间为55min。
对比例2
采用与实施例1相同的方法制备得到铝合金CA2，不同的是，阳极氧化液为：硫酸190g/l，氧化温度是20℃。
对比例3
采用与实施例1相同的方法制备得到铝合金CA3，不同的是，阳极氧化液为：草酸钛钾40g/L，草酸8g/L，硼酸8g/L及柠檬酸12g/L，电压：100V，氧化时间为50min。
性能测试
1、外观效果
采用D65光源，在同一位置目视铝合金A1-A6及CA1-CA3的外观是否具有陶瓷质感，结果见表1；
2、盐雾测试
将铝合金A1-A6及CA1-CA3放置在盐雾箱中进行盐雾试验，盐雾试验条件：质量分数为5%的盐水，温度: 35℃，喷雾液pH值(35℃)：pH 6.5-7.2，喷雾压力: 0.07-0.17个MPa，喷雾方法：连续喷雾，喷雾量：1.5±0.5ml/h(漏斗面积80cm2) ， 48h后，观察产品表面是否有腐蚀，并且在产品表面进行2mm X-Cutting（2mm间距划棋格）测试，TAPE粘贴后垂直方向强力拉3回，观察膜层是否有脱落。结果见表1；
3、水煮测试
将铝合金A1-A6及CA1-CA3放置在温度为：80℃±2℃的恒温水槽中30min，然后用抹布把水分除掉后常温下放置4h后，观察产品表面是否有腐蚀；然后在铝合金A1-A6及CA1-CA3上以2mm 间隔划棋格，粘贴TAPE胶后垂直方向强力拉1回，观察膜层是否有脱落。结果见表1。
表1
从表1中可以看出，用本发明的铝合金的表面处理方法，可以得到表面光滑，具有陶瓷质感的外观效果，铝合金的耐腐蚀性能好且可以在低温低压下进行，能耗少，利于大规模生产。
Claims (9)
1.一种铝合金的表面处理方法，其特征在于，将铝合金放置在阳极氧化液中进行第一次阳极氧化，接着在相同的阳极氧化液中进行第二次阳极氧化，所述第一次阳极氧化的电压至少比第二次阳极氧化的电压高8V；所述第一次阳极氧化条件为：电压为16-26V，时间为10-40min，温度为5-25℃；所述第二次阳极氧化的条件为：电压为8-12V，时间为40-100min，温度为5-25℃。
2.根据权利要求1所述的铝合金的表面处理方法，其特征在于，所述第一次阳极氧化的电压比第二次阳极氧化的电压高8-15V。
3.根据权利要求1所述的铝合金的表面处理方法，其特征在于，所述阳极氧化液包括硫酸和草酸，所述硫酸浓度为60-100g/l，所述草酸浓度为0-50g/l。
4.根据权利要求3所述的铝合金的表面处理方法，其特征在于，所述硫酸浓度为60-80g/l，所述草酸浓度为20-40g/l。
5.根据权利要求3所述的铝合金的表面处理方法，其特征在于，所述阳极氧化液还包括有机酸和/或硼酸，所述有机酸为酒石酸、柠檬酸和苹果酸中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的铝合金的表面处理方法，其特征在于，所述硼酸的浓度为0-50g/L，所述酒石酸的浓度为0-50g/L。
7.根据权利要求1所述的铝合金的表面处理方法，其特征在于，在进行阳极氧化前还包括对铝合金进行高光处理的步骤。
8.一种由权利要求1-7任一项所述的铝合金的表面处理方法制备得到的铝合金。
9.一种电子产品壳体，其特征在于，该电子产品壳体由权利要求8所述的铝合金制备得到。
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