浸锌层阳极氧化法彩化工艺及其处理溶液配方组成比例

一种浸锌层阳极氧化法彩化工艺，其特征在于，采用脉冲阳极氧化法和由氢氧化钾、苯胺、草酸钾组成的浸锌层阳极氧化法彩化处理溶液对金属表面浸锌层彩化，首先对作为阳极的金属基体进行前处理，即除油、酸洗、碱洗、活化、浸锌，然后配制处理溶液，再在处理溶液中通以电流产生电能，使经过前处理的阳极的金属基体表面形成致密彩色薄膜。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种金属表面处理工艺及其处理溶液配方，特别是一种金属合金表面浸锌层阳极氧化法彩化工艺及其处理溶液配方，属于电镀

技术介绍
表面处理在镁、铝及其合金应用中起到非常重要的作用。而表面处理过程中的装饰效果是学术界和企业界广泛关注的问题。镁、铝合金表面浸锌彩化的目的是用该技术取代镁、铝合金表面铬转化膜彩化带来的环境保护问题。这种技术创造性在于将锌化合物反射的不同颜色用于镁、铝合金的表面精饰。经文献检索发现，梁振东，徐却在《电镀锌镍合金彩色钝化工艺》(煤炭技术，vol.18，No.3，1999，31-33)电镀锌镍层彩化其主要原理是利用六价铬氧化锌形成锌化合物，通过锌化合物反射不同的颜色而表现出不同的彩化结果。该种彩化方法不足之处在于，环境污染严重，彩化处理成本较高，而且后处理比较工序复杂。陈锦虹，卢锦堂，许乔瑜等在《镀锌钢板阳极氧化着色工艺》(材料保护，vol.31，No.7，1998，1-3)中认为镀锌钢采用阳极氧化法可以得到彩色花纹状致密的氧化物薄膜。其不足之处在于电流太大，处理溶液成分过于复杂，而且成本太高。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术中的不足，提供一种浸锌层阳极氧化法彩化工艺及其处理溶液配方，使其用脉冲阳极氧化法对金属表面浸锌层彩化。该方法工艺简单，该溶液组分简单明了、成本低廉，还解决了用铬化物彩化带来的环境污染问题。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术浸锌层阳极氧化法彩化处理溶液各组分及其量百分比为氢氧化钾20％-45％，苯胺30％-40％，草酸钾20％-45％。最优配方参数为氢氧化钾35％，苯胺30％，草酸钾35％。本专利技术工艺采用脉冲阳极氧化法和上述由氢氧化钾、苯胺、草酸钾组成的浸锌层阳极氧化法彩化工艺处理溶液对金属表面浸锌层彩化，首先对作为阳极的金属基体进行前处理，即除油、酸洗、碱洗、活化、浸锌，然后配制处理溶液，再在处理溶液中通以电流产生电能，使经过前处理的阳极的金属基体表面形成致密彩色薄膜。以下对本专利技术工艺作进一步的说明，具体内容如下(1)对作为阳极的金属基体前处理除油用含20g/LNaOH+30g/LNa2CO3的溶液彻底除油，酸洗用含100mL/LHNO3+20g/LNH4HF的溶液除去氧化物，碱洗用含30g/LNa2CO3+10g/LNaF的溶液除去残留的氧化物，活化用含100mL/LHF的溶液活化金属表面，浸锌用含20g/LZnSO4+100g/LNa2P2O7浸锌处理10分钟。(2)配制处理溶液在槽中加入超过3/4蒸馏水，依次加入氢氧化钾、草酸钾和苯胺，然后加水至预定体积，处理溶液在放置24小时后，以不锈钢为阴极，经过前处理件为阳极，进行阳极氧化处理。(3)在处理溶液中通以电流产生电能在配制好的处理溶液中，以不锈钢为阴极，经过前处理浸锌镁、铝合金件为阳极，在5-40℃，通断比为5-15％，频率为500-1500Hz，脉冲电流密度为0.1-1.0A/cm2，表面形成致密彩色薄膜。本专利技术具有实质性特点和显著进步，本专利技术用脉冲阳极氧化法对金属表面浸锌层彩化，该方法工艺简单，基本无环境污染，解决了用铬化物彩化带来的环境污染问题。本专利技术适用于镁、铝合金浸锌层的彩化，也是用于镀锌层的彩化。该处理溶液稳定性好，分散能力和深镀能力强，所得处理膜层均匀性好，而且和基体结合优良，所得到彩色花纹状致密的氧化物薄膜。具体实施例方式结合本专利技术配方和工艺的内容提供以下实施例本专利技术的彩化方法成本低，所用设备简单，操作容易，不会造成环境污染，与传统方法比，节约材料，效率高。实施例1 首先在5L槽中加入超过3/4蒸馏水，依次加入150g氢氧化钾、150g草酸钾和200g苯胺，然后加水至预定体积，处理溶液在放置24小时后，对作为阳极的AZ91镁合金件进行除油、清水冲洗，酸洗，清水冲洗，碱洗，活化，清水冲洗，浸锌，清水冲洗，随后在10℃以AZ91镁合金浸锌件为阳极，以不锈钢为阴极，在处理溶液中通以频率为500Hz，通断比5％，电流密度为0.5A/dm2的电流处理，阳极氧化1分钟后，切断电源，用自来水冲洗，用热风吹干。可得到致密彩虹色膜层。实施例2首先在10L槽中加入超过3/4蒸馏水，依次加入350g氢氧化钾、350g草酸钾和300g苯胺，然后加水至预定体积，静止24小时后，对作为阳极的LY12铝合金件进行除油、清水冲洗，酸洗，清水冲洗，碱洗，活化，清水冲洗，浸锌，清水冲洗，随后在15℃以LY12铝合金浸锌件为阳极，以不锈钢为阴极，在处理溶液中通以频率1500Hz，通断比10％，电流密度为0.3A/dm2下，阳极氧化2分钟后，切断电源，用自来水冲洗，用热风吹干。可得到致密彩虹色膜层。实施例3把在5L槽中加入超过3/4蒸馏水，依次加入125g氢氧化钾、200g草酸钾和175g苯胺，然后加水至预定体积，静止24小时后，对作为阳极的AM60镁合金件进行除油、清水冲洗，酸洗，清水冲洗，碱洗，活化，清水冲洗，浸锌，清水冲洗，随后在40℃以AM60镁合金浸锌件为阳极，以不锈钢为阴极，在处理溶液中通以频率800Hz，通断比5％，电流密度为1A/dm2电流处理，阳极氧化0.5分钟后，切断电源，用自来水冲洗，用热风吹干。可得到致密彩虹色膜层。实施例4首先在10L槽中加入超过3/4蒸馏水溶液中，依次加入350g氢氧化钾、350g草酸钾和300g苯胺，然后加水至预定体积，静止24小时后，对作为阳极的AZ31镁合金件进行除油、清水冲洗，酸洗，清水冲洗，碱洗，活化，清水冲洗，浸锌，清水冲洗，随后在40℃以AZ31镁合金浸锌件为阳极，以不锈钢为阴极，在处理溶液中通以频率500Hz，通断比5％，电流密度为1A/dm2电流处理，阳极氧化0.5分钟后，切断电源，用自来水冲洗，用热风吹干。本专利技术工艺简单，所得处理膜层均匀性好，而且和基体结合优良，得到致密彩虹色膜层。实施例5首先在10L槽中加入超过3/4蒸馏水，依次加入300g氢氧化钾、400g草酸钾和300g苯胺，然后加水至预定体积，静止24小时后，以不锈钢为阴极，对作为阳极的ZK60镁合金件进行除油、清水冲洗，酸洗，清水冲洗，碱洗，活化，清水冲洗，浸锌，清水冲洗，随后在5℃以ZK60镁合金浸锌件为阳极，以不锈钢为阴极，在处理溶液中通以频率1500Hz，通断比15％，电流密度为1A/dm2电流处理，阳极氧化0.5分钟后，切断电源，用自来水冲洗，用热风吹干。本专利技术工艺简单，处理溶液和基体结合优良，得到致密彩虹色膜层。实施例6首先在5L槽中加入超过3/4蒸馏水，依次加入175g氢氧化钾、150g草酸钾和175g苯胺，然后加水至预定体积，静止24小时后，对作为阳极的ZL20铝合金件进行除油、清水冲洗，酸洗，清水冲洗，碱洗，活化，清水冲洗，浸锌，清水冲洗，随后在40℃以ZL20铝合金浸锌件为阳极，以不锈钢为阴极，在处理溶液中通以频率1500Hz，通断比15％，电流密度为0.10A/dm2电流处理，阳极氧化0.5分钟后，切断电源，用自来水冲洗，用热风吹干。本专利技术工艺简单，基本无环境污染，处理溶液为优选配方参数，处理溶液稳定性好，分散能力和深镀能力强，所得处理膜层均匀性好，而且和基体结合优良，得到致密彩虹色膜层。权利要求1.一种浸锌层阳极氧化法彩化工艺，其特征在于，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋永锋，郭兴伍，翟春泉，丁文江，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：