CN110257875A - 阳极氧化膜及其制作方法 - Google Patents

阳极氧化膜及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110257875A
CN110257875A CN201810201544.2A CN201810201544A CN110257875A CN 110257875 A CN110257875 A CN 110257875A CN 201810201544 A CN201810201544 A CN 201810201544A CN 110257875 A CN110257875 A CN 110257875A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oxide film
anode oxide
colloidal particle
kernel
anode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201810201544.2A
Other languages
English (en)
Inventor
韩家伟
朱萍
裴星亮
陈正士
江小将
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Yuzhan Precision Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Yuzhan Precision Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Yuzhan Precision Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Yuzhan Precision Technology Co ltd
Priority to CN201810201544.2A priority Critical patent/CN110257875A/zh
Publication of CN110257875A publication Critical patent/CN110257875A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

本发明提供一种阳极氧化膜的制作方法，包括以下步骤：对一金属工件进行阳极氧化处理，以在所述金属工件的着色表面形成具有多个膜孔的阳极氧化膜，及将多个胶体粒子置入到所述阳极氧化膜中，使所述胶体粒子至少沉积于部分所述膜孔中，其中，所述胶体粒子包括内核与包覆在所述内核上的外壳，所述内核与所述外壳分别具有不同的折射率，所述胶体粒子用于对射入所述阳极氧化膜中的入射光进行漫反射，从而使所述阳极氧化膜呈白色。本发明同时提出一种阳极氧化膜。

Description

阳极氧化膜及其制作方法
技术领域
本发明涉及阳极氧化领域，特别是一种阳极氧化膜及其制作方法。
背景技术
金属产品，如铝/铝合金、镁/镁合金或钛/钛合金，一般会进行阳极氧化处理，以在其表面形成抗腐蚀性及耐磨性较佳的阳极氧化膜。为使产品表面颜色多样化，阳极氧化后会对产品进行染色处理或喷涂处理。在一些情况下，有些产品会需要形成白色的阳极氧化膜。然而，现有的阳极氧化染色方法通常较难形成质感较佳的白色氧化膜，或制作方法中会用到高毒性的化学药剂，制程不环保。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种阳极氧化膜的制作方法，以解决上述问题。
鉴于上述状况，还有必要提供一种阳极氧化膜，以解决上述问题。
一种阳极氧化膜的制作方法，包括以下步骤：对一金属工件进行阳极氧化处理，以在所述金属工件的着色表面形成具有多个膜孔的阳极氧化膜，及将多个胶体粒子置入到所述阳极氧化膜中，使所述胶体粒子至少沉积于部分所述膜孔中，其中，所述胶体粒子包括内核与包覆在所述内核上的外壳，所述内核与所述外壳分别具有不同的折射率，所述胶体粒子用于对射入所述阳极氧化膜中的入射光进行漫反射，从而使所述阳极氧化膜呈白色。
一种阳极氧化膜，形成于一金属工件的表面上，所述阳极氧化膜具有多个膜孔，至少部分膜孔中填充有胶体粒子，所述胶体粒子包括内核与包覆在所述内核上的外壳，所述内核与所述外壳分别具有不同的折射率，所述胶体粒子用于对射入所述阳极氧化膜中的入射光进行漫反射，从而使所述阳极氧化膜呈白色。
上述阳极氧化膜具有多个膜孔，至少部分膜孔中填充有胶体粒子，所述胶体粒子用于对射入所述阳极氧化膜中的入射光进行漫反射，从而使所述阳极氧化膜呈白色。上述阳极氧化膜的目视质感较佳，并且，上述阳极氧化膜的制作方法不需使用过多的化学药剂，制作简单且效率较高。
附图说明
图1为本发明一实施方式的阳极氧化膜的制作方法的流程图。
图2A～图2C为本发明一实施方式的阳极氧化膜的制作方法的示意图。
图3为本发明一实施方式的胶体粒子的结构示意图。
主要元件符号说明
工件 100
阳极氧化膜 10
膜孔 20
胶体粒子 30
内核 31
外壳 32
光线 200
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明。
本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请同时参阅图1、图2A至图2C，本发明一种实施方式的阳极氧化膜10形成于金属工件100上，金属工件100由铝合金制成，大致呈方形板状。可以理解，金属工件100也可由铝金属、镁/镁合金或钛/钛合金制成。
本发明实施方式的阳极氧化膜10的制作方法包括以下步骤：
步骤S101，对金属工件100进行阳极前预处理，以去除金属工件100的着色表面的缺陷、油污或自然氧化膜。
可以理解，阳极前预处理包括脱脂、碱咬及剥黑膜处理的一种或几种。其中，脱脂采用弱碱性溶液，如焦磷酸钠；碱咬采用强碱性溶液；剥黑膜采用强酸性溶液。可以理解，脱脂、碱咬或剥黑膜处理也可分别采用其它化学溶液。另外，根据实际需要，也可增加机械抛光、喷砂或化学抛光等阳极前预处理，从而使金属工件100 呈现不同的表面效果。
步骤S102，对金属工件100进行阳极氧化处理，以在金属工件100的着色表面上形成具有多个膜孔20的阳极氧化膜10。
阳极氧化处理时，将表面干净之金属工件100放入阳极氧化溶液中，并通上电压，以金属工件100为阳极、并将其连接至外接直流电源的正极进行阳极氧化，以形成多个膜孔20有序排列的阳极氧化膜10。在本实施方式中，采用体积比为2～20％的硫酸溶液为阳极氧化溶液，阳极氧化处理的操作时间为20～50分钟，操作温度为20～40摄氏度。较佳地，膜孔的孔径为20～200纳米，阳极氧化膜10的厚度为1～20微米。
可以理解，阳极氧化溶液还可为硫酸、草酸、磷酸、柠檬酸、酒石酸的至少一种或多种的混合物所组成之酸性水溶液。
可以理解，在阳极氧化膜10形成之后，可将金属工件100置于室温下在干净的水中进行超声波水洗，以去除金属工件100中残留的阳极氧化溶液。
步骤S103，将多个胶体粒子30置入到阳极氧化膜10中。
具体地，首先，将金属工件100浸于含有多个胶体粒子30的溶液中。含有胶体粒子30的溶液为可均匀分散于水、水溶液或小分子醇类溶液的至少一种或多种成分所组成的均匀分散溶液。胶体粒子30具有多个光反射面，能够对入射光进行漫反射，从而胶体粒子30呈白色。胶体粒子30可为氧化钛、氧化锌、氧化硅、氧化钡或氧化锆的至少一种或多种成分所组成之粒子。胶体粒子30的表面带有电荷，该电荷的产生可来自于通过氧化物水解反应、氢化反应或表面修饰形成之官能基团，且该电荷均匀分布于胶体粒子30的表面上。
接着，以阳极氧化膜10作为电极，惰性电极作为相反电极，施加适当的外加电场，形成电泳。胶体粒子30表面的电荷与阳极氧化膜10具有相反的极性，从而溶液中的多个胶体粒子30将向阳极氧化膜10移动并沉积于至少部分膜孔20内。较佳地，胶体粒子 30的粒径范围为阳极氧化膜的膜孔20之孔径的1/5至1/10，每个膜孔20中可置入多个胶体粒子30。可以理解，胶体粒子30可填充部分膜孔20内。
请同时参照图3，在一种实施方式中，胶体粒子30包括内核 31及包覆在内核外侧的外壳32。内核31与外壳32分别由折射率不同的两种成分组成。内核31与外壳32分别为氧化钛、氧化锌、氧化硅、氧化钡或氧化锆中的至少一种或多种成分。例如，内核 31为氧化硅，外壳为氧化钛，或者内核31为氧化硅，外壳32为氧化锌，等。
当光线200照射到阳极氧化膜10时，置入在膜孔20中的胶体粒子30用于对入射光进行漫反射。光线200部分由外壳32反射出去，部分穿过外壳32入射到内核31上，且经内核31反射，再经由外壳32反射出去。由于内核31与外壳32的折射率不同，外壳 32与内核31分别对入射光进行漫反射，上述胶体粒子30提升了漫反射的比例，从而阳极氧化膜10的白度更高，视觉效果更好。
制作胶体粒子30时，可先制作单一成分的内核31，然后通过对内核31表面进行化学修饰，在内核31外部包覆一层外壳32。上述化学修饰的方法可为溶胶-凝胶法或化学改性法。
为了提升胶体粒子30在外加电场驱动下的移动与沉积速度，较佳地，制作胶体粒子30时还可对胶体粒子30表面进行化学修饰，使胶体粒子30的表面携带较多的电荷。
步骤S104，将阳极氧化膜10进行抛光，移除阳极氧化膜10 表面未置入胶体粒子30的部分结构，即可得到白色外观的阳极氧化膜。对阳极氧化膜10进行抛光的方法可为机械抛光或化学抛光。抛光后，阳极氧化膜10的表面光滑，且具有高反射率。
可以理解，当工件100的表面较洁净时，步骤S101可省略而直接对工件100进行阳极氧化处理。
可以理解，在步骤S103中，还可采用电泳之外的其他工艺来置入胶体粒子30，例如，采用沉淀工艺或PVD工艺。
可以理解，当膜孔20完全被胶体粒子30填充时，步骤S104 可以省略。
可以理解，在步骤S104之后，还可对阳极氧化膜10进行封孔处理，以增强阳极氧化膜10的耐磨性。
请再次参照图2C，上述阳极氧化膜10形成于金属工件100的着色表面上，阳极氧化膜10具有多个有序排列的膜孔20，且至少部分膜孔20中填充有白色的胶体粒子30。胶体粒子30用于对入射光进行多级漫反射，且胶体粒子30的内核31与外壳32具有不同的折射率。当入射在阳极氧化膜10上的入射光的几乎所有可见波长被漫反射时，阳极氧化膜10可在视觉上呈现出白色的外观。上述阳极氧化膜10具有良好的物理性能，且目视质感较佳。
上述阳极氧化膜10的制作方法包括阳极氧化处理的步骤及粒子置入的步骤，不需使用过多的化学药剂，制作简单且效率较高。与传统的有机染料着色的方法相比，上述制作方法可避免光照褪色等老化现象发生。
最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施方式对本发明进行了详细说明，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等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种阳极氧化膜的制作方法，包括以下步骤：
对一金属工件进行阳极氧化处理，以在所述金属工件的着色表面形成具有多个膜孔的阳极氧化膜，及
将多个胶体粒子置入到所述阳极氧化膜中，使所述胶体粒子至少沉积于部分所述膜孔中，其中，所述胶体粒子包括内核与包覆在所述内核上的外壳，所述内核与所述外壳分别具有不同的折射率，所述胶体粒子用于对射入所述阳极氧化膜中的入射光进行漫反射，从而使所述阳极氧化膜呈白色。
2.如权利要求1所述的阳极氧化膜的制作方法，其特征在于：所述胶体粒子的表面具有电荷。
3.如权利要求2所述的阳极氧化膜的制作方法，其特征在于：在置入所述胶体粒子的步骤中，将所述金属工件浸于含有所述胶体粒子的溶液中，以阳极氧化膜作为电极，以惰性电极作为相反电极，并施加外加电场形成电泳，所述胶体粒子表面的电荷与所述阳极氧化膜的极性相反，所述胶体粒子向所述阳极氧化膜移动并沉积于至少部分所述膜孔内。
4.如权利要求1所述的阳极氧化膜的制作方法，其特征在于：所述内核与所述外壳分别为氧化钛、氧化锌、氧化硅、氧化钡或氧化锆中的至少一种或多种成分。
5.如权利要求1所述的阳极氧化膜的制作方法，其特征在于：所述胶体粒子的粒径范围为所述膜孔的孔径的1/5至1/10。
6.如权利要求1所述的阳极氧化膜的制作方法，其特征在于：在所述阳极氧化处理的步骤中，采用体积比为2～20％的硫酸溶液为阳极氧化溶液，阳极氧化处理的操作时间为20～50分钟，操作温度为20～30摄氏度。
7.如权利要求1所述的阳极氧化膜的制作方法，其特征在于：所述制作方法还包括在置入所述胶体粒子后，对所述阳极氧化膜进行抛光，以移除所述阳极氧化膜表面未置入所述胶体粒子的部分结构。
8.如权利要求1所述的阳极氧化膜的制作方法，其特征在于：所述制作方法还包括阳极前预处理的步骤，阳极前预处理包括脱脂、碱咬及剥黑膜处理的一种或几种。
9.一种阳极氧化膜，形成于一金属工件的表面上，其特征在于：所述阳极氧化膜具有多个膜孔，至少部分膜孔中填充有胶体粒子，所述胶体粒子包括内核与包覆在所述内核上的外壳，所述内核与所述外壳分别具有不同的折射率，所述胶体粒子用于对射入所述阳极氧化膜中的入射光进行漫反射，从而使所述阳极氧化膜呈白色。
10.如权利要求9所述的阳极氧化膜，其特征在于：所述内核与所述外壳分别为氧化钛、氧化锌、氧化硅、氧化钡或氧化锆中的至少一种或多种。
CN201810201544.2A 2018-03-12 2018-03-12 阳极氧化膜及其制作方法 Withdrawn CN110257875A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810201544.2A CN110257875A (zh) 2018-03-12 2018-03-12 阳极氧化膜及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810201544.2A CN110257875A (zh) 2018-03-12 2018-03-12 阳极氧化膜及其制作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110257875A true CN110257875A (zh) 2019-09-20

Family

ID=67911534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810201544.2A Withdrawn CN110257875A (zh) 2018-03-12 2018-03-12 阳极氧化膜及其制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110257875A (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5387945A (en) * 1977-01-12 1978-08-02 Fuji Satsushi Kogyo Kk Whitening treatment method of surface of aluminium or aluminium alloy material
EP0450140A1 (en) * 1990-04-06 1991-10-09 Takakado Nakayama Method for forming an abrasion-resistant white oxidized surface film of high opacity on an aluminium substrate
JPH06146077A (ja) * 1992-11-10 1994-05-27 Casio Comput Co Ltd 陽極酸化方法
CN101245485A (zh) * 2008-03-21 2008-08-20 哈尔滨工程大学 一种镁锂合金表面处理方法
CN102732934A (zh) * 2012-06-05 2012-10-17 沈阳理工大学 一种用硅溶胶封闭铝合金阳极氧化膜孔的方法
CN104428454A (zh) * 2012-06-22 2015-03-18 苹果公司 白色外观阳极化膜及其形成方法
CN105189795A (zh) * 2013-08-13 2015-12-23 日本轻金属株式会社 耐酸铝原料用高强度铝合金板及其制造方法，以及具有耐酸铝皮膜的高强度铝合金板
CN105492663A (zh) * 2013-09-27 2016-04-13 苹果公司 用于通过形成分支孔结构来形成白色阳极化膜的方法
CN105492662A (zh) * 2013-09-27 2016-04-13 苹果公司 用于通过金属络合物注入形成白色阳极化膜的方法
CN105705681A (zh) * 2013-10-30 2016-06-22 苹果公司 用于通过在阳极化工艺之前或期间定位反射颗粒来制备白色外观金属氧化物膜的方法
CN106029957A (zh) * 2014-02-28 2016-10-12 株式会社樱花彩色笔 着色铝成形体及其制造方法
CN106068338A (zh) * 2014-02-28 2016-11-02 株式会社樱花彩色笔 着色铝成形体及其制造方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5387945A (en) * 1977-01-12 1978-08-02 Fuji Satsushi Kogyo Kk Whitening treatment method of surface of aluminium or aluminium alloy material
EP0450140A1 (en) * 1990-04-06 1991-10-09 Takakado Nakayama Method for forming an abrasion-resistant white oxidized surface film of high opacity on an aluminium substrate
JPH06146077A (ja) * 1992-11-10 1994-05-27 Casio Comput Co Ltd 陽極酸化方法
CN101245485A (zh) * 2008-03-21 2008-08-20 哈尔滨工程大学 一种镁锂合金表面处理方法
CN102732934A (zh) * 2012-06-05 2012-10-17 沈阳理工大学 一种用硅溶胶封闭铝合金阳极氧化膜孔的方法
CN104428454A (zh) * 2012-06-22 2015-03-18 苹果公司 白色外观阳极化膜及其形成方法
CN105189795A (zh) * 2013-08-13 2015-12-23 日本轻金属株式会社 耐酸铝原料用高强度铝合金板及其制造方法，以及具有耐酸铝皮膜的高强度铝合金板
CN105492663A (zh) * 2013-09-27 2016-04-13 苹果公司 用于通过形成分支孔结构来形成白色阳极化膜的方法
CN105492662A (zh) * 2013-09-27 2016-04-13 苹果公司 用于通过金属络合物注入形成白色阳极化膜的方法
CN105705681A (zh) * 2013-10-30 2016-06-22 苹果公司 用于通过在阳极化工艺之前或期间定位反射颗粒来制备白色外观金属氧化物膜的方法
CN106029957A (zh) * 2014-02-28 2016-10-12 株式会社樱花彩色笔 着色铝成形体及其制造方法
CN106068338A (zh) * 2014-02-28 2016-11-02 株式会社樱花彩色笔 着色铝成形体及其制造方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
任广军: "《电镀工艺学》", 31 December 2016, 中国建材工业出版社 *
张允诚 等: "《电镀手册》", 31 January 2007, 国防工业出版社 *
胡波年 等: ""在镁合金阳极氧化膜上的化学电泳涂装"", 《沈阳大学学报（自然科学版）》 *
金名惠 等: ""采用水解法制备壳核式SiO2/TiO2复合颗粒"", 《 华中科技大学学报(自然科学版)》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102747401B (zh) 一种铝零件的加工方法
CN103352244B (zh) 铝合金高光阳极氧化电泳工艺
TWI537426B (zh) 用於藉由形成分枝孔結構形成白色陽極化薄膜之方法
CN103320831B (zh) 金属工件的阳极氧化染色方法
US9644281B2 (en) Cosmetic and protective metal surface treatments
CN102834551B (zh) 制造白色阳极氧化铝的方法
TWI445845B (zh) 金屬工件之陽極氧化染色方法
CN102864477B (zh) 一种汽车装饰条及其外表处理方法
CN102453912A (zh) 铝制品及其制备方法
US6588085B2 (en) Method of manufacturing anodized metal cosmetic cases with contrasting bright and textured surfaces
CN106029957A (zh) 着色铝成形体及其制造方法
KR100914858B1 (ko) 금속질감을 유지하는 항균성을 가지는 마그네슘합금재의 표면처리방법
CN112663107A (zh) 一种砂面哑黑高耐腐蚀铝合金表面处理方法
CN109457286A (zh) 铝合金材料的表面处理方法
CN109234783A (zh) 一种对环境友好的彩色钛合金阳极氧化膜制备方法
US6800190B1 (en) Method to obtain a variety of surface colors by electroplating zinc nickel and nickel alloy oxides
CN110257875A (zh) 阳极氧化膜及其制作方法
CN110257876A (zh) 阳极氧化膜的制作方法
CN208166899U (zh) 一种高光泽度的金属闪光珠光颜料
CN102935745A (zh) 一种镀膜彩色铝合金及其制备方法
CN107904640A (zh) 一种稳定型铝合金电解着色工艺
US20220210940A1 (en) Dual Injection-Molded Metal Substrates
CN109183111A (zh) 一种汽车内外装饰用铝合金的表面处理工艺
CN109280950A (zh) 使用阳极氧化单镍盐着色生产黑色铝型材的方法及铝型材
CN202923052U (zh) 一种镀膜彩色铝合金

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20190920