TWI472630B - 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係固定不變的，缺乏變化及多樣性。隨著消費水準的提高，這種外觀已經不能滿足消費者對該等產品的外觀追求。

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，該鋁基體包括經化學蝕刻形成的多孔表面，該多孔表面分佈有多個奈米孔，所述奈米孔的深度分佈在20~300nm範圍內，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；

化學蝕刻處理，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，所述奈米孔的深度分佈在20~300nm範圍內，孔徑分佈在30~250nm範圍內；

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，上述鋁製品先藉由化學蝕刻處理在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，使該真空鍍膜層在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，故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包括經化學蝕刻形成的多孔表面12，該多孔表面12上分佈有多個奈米孔122。所述奈米孔122的孔徑分佈在30~250nm範圍內，較佳為30~150nm。奈米孔122的深度分佈在20~300nm範圍內，較佳為20~100nm。

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12分佈有所述奈米孔122，真空鍍膜層30將所述奈米孔122部分或完全填充，使真空鍍膜層30在不同的位置具有不同的厚度，即真空鍍膜層30對應於奈米孔122位置的厚度大於未形成奈米孔122位置的厚度。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，其厚度在50~150nm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自身的顏色在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，其厚度在50nm至2μm範圍內。

上述鋁製品100在形成該真空鍍膜層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在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。在光的照射下，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，故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8：1：1的磷酸（品質濃度為85%）、硝酸及水的混合溶液，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進行化學蝕刻處理，以在鋁基體10上形成所述多孔表面12。該化學蝕刻處理的條件為：採用含20~50g/L三氯化鐵及4.2~5.4mol/L鹽酸的水溶液為蝕刻液，蝕刻液溫度為20~40℃，蝕刻時間為3~15秒，蝕刻過程中可對蝕刻液進行攪拌。經上述化學蝕刻處理形成的多孔表面12形成所述多個奈米孔122。

對經化學蝕刻的鋁基體10進行真空鍍膜處理，以在該多孔表面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的厚度在所述範圍內，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在形成無色透明的真空鍍膜層30前，先藉由化學蝕刻處理在鋁基體10表面形成多孔表面12，由於多孔表面12分佈有所述奈米孔122，使真空鍍膜層30在不同的位置具有不同的厚度，在光的照射下，不同厚度的真空鍍膜層30對光線的折射與反射產生的光程差不同，不同的光程差可產生不同顏色的干涉光。故，不同位置處的真空鍍膜層30可產生不同顏色之干涉光，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 (14)

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：該鋁基體包括經化學蝕刻形成的多孔表面，該多孔表面分佈有多個奈米孔，所述奈米孔的深度分佈在20~300nm範圍內，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分佈在30~250nm範圍內。
3. 如申請專利範圍第1項所述之不鋁製品，其中所述真空鍍膜層由金屬形成。
4. 如申請專利範圍第3項所述之鋁製品，其中所述金屬為鈦、鉻、鋁、鋅及鋯中的一種。
5. 如申請專利範圍第3項所述之鋁製品，其中所述真空鍍膜層的厚度為50~150nm。
6. 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氧化物或者二氧化矽形成。
7. 如申請專利範圍第6項所述之鋁製品，其中所述金屬氧化物為鉻、鋁、鋅及鋯的氧化物中的一種。
8. 如申請專利範圍第6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；
   化學蝕刻處理，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，所述奈米孔的深度分佈在20~300nm範圍內，孔徑分佈在30~250nm範圍內；
   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，其中所述真空鍍膜處理為蒸鍍、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，其中所述化學蝕刻係以含20~50g/L三氯化鐵及4.2~5.4mol/L鹽酸的水溶液為蝕刻液，蝕刻液溫度為20~40℃，蝕刻時間為3~15秒。
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在所述化學蝕刻處理前，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。
13. 如申請專利範圍第9項所述之鋁製品的製備方法，其中所述真空鍍膜層由金屬形成，真空鍍膜層的厚度為50nm~150nm。
14. 如申請專利範圍第9項所述之鋁製品的製備方法，其中所述真空鍍膜層由所述真空鍍膜層由金屬氧化物或者二氧化矽形成，真空鍍膜層的厚度為50nm~2μm。