TWI471431B - 鋁製品及其製備方法 - Google Patents

Description

鋁製品及其製備方法

本發明涉及一種鋁製品及其製備方法。

鋁及鋁合金因其質輕以及優良的機械加工性能，使得鋁及鋁合金被廣泛地應用於各種家用電器、汽車、電子產品的外殼。

為了獲得較好的外觀效果，通常藉由陽極氧化、電泳塗裝、噴漆等表面裝飾處理於鋁或鋁合金產品表面形成某種顏色的裝飾層，然，經上述處理獲得的裝飾層的顏色通常是固定不變的，缺乏變化和多樣性。隨著消費水準的提高，這種外觀已經不能滿足消費者對這些產品的外觀追求。

有鑒於此，有必要提供一種顏色多變、具有較佳裝飾效果的鋁製品。

另外，有必要提供一種上述鋁製品的製備方法。

一種鋁製品，包括鋁基體及形成於該鋁基體上的無色透明真空鍍膜層，該鋁基體包括經電化學腐蝕形成的多孔表面，該多孔表面分佈有多個奈米孔，該真空鍍膜層形成於該多孔表面上。

一種鋁製品的製備方法，包括如下步驟：

提供鋁基體；

電化學腐蝕處理，以使該鋁基體形成多孔表面，該多孔表面分佈有多個奈米孔；

真空鍍膜處理，以於該多孔表面形成一層無色透明的真空鍍膜層。

相較於習知技術，上述鋁製品先藉由陽極電化學腐蝕處理於該鋁基體上形成多孔表面，再藉由真空鍍膜方法於該多孔表面形成該無色透明的真空鍍膜層。由於多孔表面分佈有所述奈米孔，使該真空鍍膜層於不同的位置具有不同的厚度，即真空鍍膜層於所述奈米孔處的厚度大於未形成奈米孔處的厚度。於光的照射下，不同厚度的真空鍍膜層對光線的反射與折射的光程差不同，因此不同位置處的真空鍍膜層可形成不同顏色的干涉光，使得同一鋁製品表面呈現多種顏色，具有較佳的裝飾效果。該鋁製品的製備方法工藝簡單。

請參閱圖1，本發明較佳實施例的鋁製品100包括鋁基體10及形成於鋁基體10上的一層無色透明的真空鍍膜層30。

鋁基體10的材料為純鋁或鋁合金。

鋁基體10包括多孔表面12，該多孔表面12上分佈有多個奈米孔122。所述奈米孔122的孔徑範圍為10~300nm，較佳為30~100nm。奈米孔122的深度分佈在10~120nm範圍內，較佳為20~80nm。所述奈米孔122可藉由電化學腐蝕形成。

該真空鍍膜層30形成於鋁基體10的多孔表面12上。由於多孔表面分佈有所述奈米孔122，使真空鍍膜層30於不同的位置具有不同的厚度。真空鍍膜層30可以由金屬、金屬氧化物或非金屬氧化物形成，其中金屬可以為鈦、鉻、鋁、鋅及鋯等，金屬氧化物可以為鈦、鉻、鋁、鋅及鋯的氧化物，非金屬氧化物可以為二氧化矽。當真空鍍膜層30由所述金屬形成時，其厚度於10~150nm範圍內，其厚度為150nm以下時，真空鍍膜層30接近無色透明，超過150nm時，真空鍍膜層30自身的顏色於肉眼觀察下開始變得較為明顯。當真空鍍膜層30由所述金屬氧化物或非金屬氧化物形成時，其厚度於50nm至2μm範圍內。

上述鋁製品100於形成該真空鍍膜層30前，具有多孔表面12的鋁基體10為鋁材原色。當多孔表面12形成該真空鍍膜層30後，由於多孔表面12分佈有所述奈米孔122，使真空鍍膜層30於不同的位置具有不同的厚度，即真空鍍膜層30於奈米孔122處的厚度大於未形成奈米孔122處的厚度。於光的照射下，不同厚度的真空鍍膜層30對光線的反射與折射的光程差不同，因此不同位置處的真空鍍膜層30可形成不同顏色的干涉光，使得同一鋁製品100表面呈現多種顏色。

上述鋁製品100的製備方法，包括如下步驟：

首先，提供該鋁基體10。

對鋁基體10進行預處理。預處理包括對鋁基體10除油及化學拋光。其中，所述除油步驟可以用丙酮清洗大約5分鐘後，於乙醇中超聲振動大約30min，然後用水清洗。所述化學拋光所用拋光液可以用體積比為3：1：1的磷酸（濃度為85wt%）、硝酸和水的混合溶液，拋光時拋光液溫度在70~80℃之間，拋光時間大約為5分鐘。

對經上述預處理的鋁基體10進行陽極電化學腐蝕處理，以於鋁基體10上形成所述多孔表面12。陽極電化學腐蝕的條件為：鋁基體10作為陽極，鈦板作陰極，電解液為含品質濃度為0.5%的氫氟酸和0.5mol/L硫酸的水溶液，電解液溫度為室溫，pH值小於2，電解電壓為10~25V，電解時間為30~100min，電解過程中可對電解液進行磁力攪拌。經上述陽極電化學腐蝕處理形成的多孔表面12形成所述多個奈米孔122。

對經陽極電化學蝕刻的鋁基體10進行真空鍍膜處理，以於所述多孔表面12形成該無色透明的真空鍍膜層30。該真空鍍膜方法可採用濺鍍、蒸鍍或離子鍍。該步驟具體工藝可採用相應方法的常規鍍膜工藝，鍍膜過程中藉由控制鍍膜時間來控制真空鍍膜層30的厚度在上述範圍內，以保證該真空鍍膜層30為無色透明。

上述鋁製品的製備方法於形成無色透明的真空鍍膜層30前，先藉由陽極電化學腐蝕處理於鋁基體10表面形成奈米多孔結構，使得不同位置處的真空鍍膜層30具有不同的厚度，因而不同位置處的真空鍍膜層30能產生不同顏色的干涉光，使得同一鋁製品呈現多種顏色，具有較佳的裝飾效果。該鋁製品的製備方法工藝簡單。

100．．．鋁製品

10．．．鋁基體

12．．．多孔表面

122．．．奈米孔

30．．．真空鍍膜層

圖1為本發明較佳實施例的鋁製品的剖視示意圖。

100．．．鋁製品

10．．．鋁基體

12．．．多孔表面

122．．．奈米孔

30．．．真空鍍膜層

Claims (12)

1. 一種鋁製品，包括鋁基體及形成於該鋁基體上的無色透明真空鍍膜層，其改良在於：該鋁基體包括經電化學腐蝕形成的多孔表面，該多孔表面分佈有多個奈米孔，該真空鍍膜層形成於該多孔表面上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鋁製品，其中所述奈米孔的孔徑為10~300nm。
3. 如申請專利範圍第1項所述之不鋁製品，其中所述奈米孔的孔徑為30~100nm。
4. 如申請專利範圍第1項所述之鋁製品，其中所述真空鍍膜層由金屬形成。
5. 如申請專利範圍第4項所述之鋁製品，其中所述金屬為鈦、鉻、鋁、鋅及鋯中的一種。
6. 如申請專利範圍第4項所述之鋁製品，其中所述真空鍍膜層的厚度為50~150nm。
7. 如申請專利範圍第1項所述之鋁製品，其中所述真空鍍膜層由鉻、鋁、鋅及鋯的氧化物中的一種形成，或者由二氧化矽形成。
8. 如申請專利範圍第1項所述之鋁製品，其中所述真空鍍膜層的厚度為50nm至2μm。
9. 一種鋁製品的製備方法，包括如下步驟：
   提供鋁基體；
   陽極電化學腐蝕處理，以使該鋁基體形成多孔表面，該多孔表面分佈有多個奈米孔；
   真空鍍膜處理，以於該多孔表面形成一層無色透明的真空鍍膜層。
10. 如申請專利範圍第9項所述之鋁製品的製備方法，其中所述真空鍍膜為蒸鍍、濺鍍及離子鍍中的一種。
11. 如申請專利範圍第9項所述之鋁製品的製備方法，其中所述陽極電化學腐蝕是以該鋁基體作為陽極，鈦板作陰極，電解液為含品質濃度為0.5%的氫氟酸和0.5mol/L硫酸的水溶液，電解液溫度為室溫，pH值小於2，電解電壓為10~25V，電解時間為30~100min。
12. 如申請專利範圍第9項所述之鋁製品的製備方法，其中所述鋁製品的製備方法還包括於所述陽極電化學腐蝕前，對鋁基體進行預處理的步驟，該預處理包括對鋁基體除油及化學拋光。