[其他]铝及铝合金表面气相着色法

说明书

本发明属于冶金领域。以往的铝及铝合金表面着色法有无机盐浸渍法、染色法、自然发色法、电解着色法、电泳法等。这些着色方法的共同缺点是，都需要使用价格较贵的染料或化学药品;在着色处理过程中，不仅消耗大量的水，而且还产生大量的废液，造成环境污染。

本发明是将按常规方法施以阳极氧化处理的铝或铝合金放在有机物气体中，通过多孔氧化铝膜对气体的吸附和催化作用，把着色物质沉积在氧化膜的微孔中而进行着色的方法。

本发明的要点是：首先将铝及铝合金进行前处理，而后进行阳极氧化，使铝及铝合金表面生成一定厚度的阳极氧化膜。经过水洗和干燥后，再放入密闭的容器中，通入有机物气体使其在200～550℃的温度下进行着色。其具体工艺过程如图所示，将欲着色的铝或铝合金进行前处理，而后进行阳极氧化（其前处理和阳极氧化可用常规方法），使铝或铝合金表面生成一定厚度的阳极氧化膜。阳极氧化的酸可以是硫酸、草酸、磷酸以及铬酸等。阳极氧化后用水洗净附着在阳极氧化膜表面的酸，水洗可先用自来水冲洗，再用去离子水浸洗。然后将洗净的铝或铝合金在60℃以下的热风中进行干燥。再将其放入密闭的容器中并通入有机物气体，使之在200～550℃下进行着色。由氧化膜和通入气体时间的长短可得到干涉色、灰色、深浅不同的青铜色、蓝黑色或黑色。所用有机物气体可以用含有有机气体的煤气、以及废橡胶、环氧树脂等高分子有机化合物在200～300℃下挥发出来的气体等。使用气体有机化合物时，可将其直接通入着色器中，而用高分子化合物挥发出来的气体时，则需预先在另外的容器中加热挥发，而后再将挥发出来的气体通入着色器中进行着色。最后将已经着色的铝或铝合金用沸水或高压水蒸气进行封孔处理。

下面以实际例子来说明本发明。

例1：将L₂-Al板材洗净，在55℃、10%NaOH水溶液中腐蚀5分钟，水洗后用15%HNO₃溶液在室温下进行5分钟的中和处理，再以15%H₂SO₄溶液为电解液，以Al为阳极、Pb为阴极，在20℃、1.5A/dm²下直流电解30分钟，生成阳极氧化膜。将氧化膜洗净、干燥后放入着色器中，在500℃下通入煤气，1分钟氧化膜呈青铜色，2分钟呈黑青铜色，8分钟后可以得到黑色着色膜。

例2：将6063Al型材在55℃、10%NaOH水溶液中腐蚀5分钟，水洗后用15%HNO₃溶液在室温下中和处理5分钟，洗净后以15%H₂SO₄溶液为电解液，Al为阳极，Pb为阴极，在20℃下用直流16V进行定电压电解30分钟以生成阳极氧化膜。将其水洗、干燥后放入着色器中，在500℃下通入煤气。4分钟氧化膜呈青铜色，10分钟呈黑色。

本着色法有成本低，操作简便，环境污染少，而且着色膜的耐光性强，耐热性好，硬度高等优点。