钛合金黑色阳极氧化液及钛合金表面处理方法技术

一种钛合金黑色阳极氧化液及钛合金表面处理方法，钛合金黑色阳极氧化液，包括如下浓度的各组分：氧化性离子0.01mol/L～0.6mol/L；铵离子0.05mol/L～0.3mol/L；硼酸离子0.1mol/L～1mol/L；锰离子0.02mol/L～0.2mol/L；水余量。上述钛合金黑色阳极氧化液，引入了硼酸离子、氧化性离子和锰离子，以提高膜层的稳定性和色泽均匀性。能够在低铬或无铬的条件下也可获得结合力优异的黑色或近似黑色膜层，且膜层稳定性较好，耐磨性能及防护性能也较好。

Black Anodizing Solution of Titanium Alloy and Surface Treatment of Titanium Alloy

A black anodizing solution for titanium alloys and a surface treatment method for titanium alloys are described. The black anodizing solution for titanium alloys includes the following components: oxidizing ion 0.01mol/L~0.6mol/L; ammonium ion 0.05mol/L~0.3mol/L; boric acid ion 0.1mol/L~1mol/L; manganese ion 0.02mol/L~0.2mol/L; and residual water. Boric acid ion, oxidizing ion and manganese ion were introduced into the black anodizing solution to improve the stability and color uniformity of the film. Under the condition of low chromium or no chromium, black or similar black film with excellent adhesion can also be obtained, and the film has good stability, wear resistance and protective performance.

【技术实现步骤摘要】
钛合金黑色阳极氧化液及钛合金表面处理方法
本申请涉及金属表面处理
，特别是涉及一种钛合金黑色阳极氧化液及钛合金表面处理方法。
技术介绍
钛合金由于其材料的特殊性，通过普通的阳极氧化液处理方法，如葡萄糖酸钠体系、磷酸-草酸体系等，所获得的阳极膜层只具有一定的装饰性能，其耐磨性及防护性能都比较差。同时，传统普通的钛合金阳极氧化液，难于在钛合金表面形成黑色或近似于黑色的表面效果。文献《电镀手册》(第二版)上册及《新技术新工艺》2009年第二期中都介绍了同一种钛合金黑色阳极氧化的工艺方法，其在酸洗工序采用的硝酸+氢氟酸的方法进行处理以在钛合金表面形成黑色的表面效果。然而，申请人对其所介绍的工艺方法进行了反复实验后，发现传统的酸洗工序采用的硝酸+氢氟酸的方法酸度高，对环境污染大；且该方法所提供的阳极氧化液配方存在着膜层结合力不稳定、膜层发脆易脱落而造成阳极氧化液混浊的问题，同时必需要较高六价铬含量的条件下才能获得黑色膜层，使整个工艺方法的环保性较差、膜层不够稳定以及色泽均一性较差的问题。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种耐磨性能较好、防护性能较好、膜层稳定性较好以及能够在低铬或无铬的条件下也可获得结合力较好的黑色或近似黑色膜层的钛合金黑色阳极氧化液及钛合金表面处理方法。一种钛合金黑色阳极氧化液，包括如下浓度的各组分：在其中一个实施例中，所述氧化性离子是六价铬离子、钼酸离子、硝酸离子、高锰酸离子、高铁酸离子、钨酸离子和过硫酸离子中的至少一种。在其中一个实施例中，所述铵离子出自重铬酸铵、硫酸铵、硫酸氢铵、钼酸铵和硝酸铵中的至少一种。在其中一个实施例中，所述硼酸离子出自硼酸和硼酸铵中的至少一种。在其中一个实施例中，所述锰离子出自硫酸锰和碳酸锰中的至少一种。上述钛合金黑色阳极氧化液，引入了硼酸离子、氧化性离子和锰离子，以提高膜层的稳定性和色泽均匀性。能够在低铬或无铬的条件下也可获得结合力优异的黑色或近似黑色膜层，且膜层稳定性较好，耐磨性能及防护性能也较好。在其中一个实施例中，钛合金黑色阳极氧化液包括如下浓度的各组分：上述钛合金黑色阳极氧化液，含铬的重铬酸钾的浓度仅为0.01mol/L～0.05mol/L，若换算为六价铬离子，其浓度仅为0.02mol/L～0.1mol/L，如此，能够在低铬条件下也能获得结合力优异的黑色或近似黑色膜层，且膜层稳定性较好，耐磨性能及防护性能也较好。由于含铬较低，因而环保性相对较好。在其中一个实施例中，钛合金黑色阳极氧化液包括如下浓度的各组分：上述钛合金黑色阳极氧化液，不含铬，能够在无铬条件下也能获得结合力优异的黑色或近似黑色膜层，且膜层稳定性较好，耐磨性能及防护性能也较好。由于不含铬，因而环保性更好。一种钛合金表面处理方法，采用如上任一实施例中所述钛合金黑色阳极氧化液进行处理。在其中一个实施例中，所述钛合金表面处理方法包括对钛合金工件分别进行如下步骤：脱脂处理；第一次水洗处理；放入第一酸洗活化处理液中进行第一次酸洗活化处理；第二次水洗处理；放入第二酸洗活化处理液中进行第二次酸洗活化处理；第三次水洗处理；放入钛合金黑色阳极氧化液进行阳极氧化处理；其中，所述钛合金黑色阳极氧化液为如上任一实施例中所述钛合金黑色阳极氧化液；第四次水洗处理；封闭处理；烘烤处理。在其中一个实施例中，所述第一酸洗活化处理液包括如下浓度的各组分：氟离子0.2mol/L～3mol/L、硝酸离子0.1mol/L～2mol/L和水余量；和/或，所述第二酸洗活化处理液包括如下浓度的各组分：氟离子0.5mol/L～6mol/L、硼酸离子0.1mol/L～1.5mol/L、过氧化氢0.2mol/L～2mol/L和水余量。上述钛合金表面处理方法，通过第一次酸洗活化处理和第二次酸洗活化处理，且两次酸性活化处理过程中采用酸度交底的氟化物体系，相较于传统酸化中采用的高浓度硝酸+氢氟酸体系，酸度较低，且不易挥发，避免了大量黄烟及酸雾对环境的污染。通过采用两次酸洗活化处理，并结合采用上述钛合金黑色阳极氧化液进行阳极氧化处理，能够在钛合金表面形成结合力较好的黑色膜层，能够增强钛合金的耐磨性能和防护性能，且膜层稳定性较好。具体实施方式为了便于理解本申请，为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。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申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。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。一实施例中，一种钛合金黑色阳极氧化液，包括如下浓度的各组分：在其中一个实施例中，所述氧化性离子是六价铬离子、钼酸离子、硝酸离子、高锰酸离子、高铁酸离子、钨酸离子和过硫酸离子中的至少一种。例如，所述铵离子出自重铬酸铵、硫酸铵、硫酸氢铵、钼酸铵和硝酸铵中的至少一种。例如，所述硼酸离子出自硼酸和硼酸铵中的至少一种。例如，所述锰离子出自硫酸锰和碳酸锰中的至少一种。上述钛合金黑色阳极氧化液，引入了硼酸离子、氧化性离子和锰离子，以提高膜层的稳定性和色泽均匀性。能够在低铬或无铬的条件下也可获得结合力优异的黑色或近似黑色膜层，且膜层稳定性较好，耐磨性能及防护性能也较好。在一具体实施例中，钛合金黑色阳极氧化液包括如下浓度的各组分：如此，本实施例中，通过采用如上各浓度的各组分的钛合金黑色阳极氧化液，含铬的重铬酸钾的浓度仅为0.01mol/L～0.05mol/L，换算到六价铬离子，其浓度仅为0.02mol/L～0.1mol/L，如此，能够在低铬条件下也能获得结合力优异的黑色或近似黑色膜层，且膜层稳定性较好，耐磨性能及防护性能也较好。由于含铬较低，因而环保性相对较好。在其中一个实施例中，钛合金黑色阳极氧化液包括如下浓度的各组分：上述钛合金黑色阳极氧化液，不含铬，能够在无铬条件下也能获得结合力优异的黑色或近似黑色膜层，且膜层稳定性较好，耐磨性能及防护性能也较好。由于不含铬，因而环保性更好。本专利技术还提供一种钛合金表面处理方法，采用如上任一实施例中所述钛合金黑色阳极氧化液进行处理。在其中一个实施例中，所述钛合金表面处理方法包括对钛合金工件分别进行如下步骤：脱脂处理；第一次水洗处理；放入第一酸洗活化处理液中进行第一次酸洗活化处理；第二次水洗处理；放入第二酸洗活化处理液中进行第二次酸洗活化处理；第三次水洗处理；放入钛合金黑色阳极氧化液进行阳极氧化处理；其中，所述钛合金黑色阳极氧化液为如上任一实施例中所述钛合金黑色阳极氧化液；第四次水洗处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金黑色阳极氧化液，其特征在于，包括如下浓度的各组分：

【技术特征摘要】
1.一种钛合金黑色阳极氧化液，其特征在于，包括如下浓度的各组分：2.根据权利要求1所述的钛合金黑色阳极氧化液，其特征在于，所述氧化性离子是六价铬离子、钼酸离子、硝酸离子、高锰酸离子、高铁酸离子、钨酸离子和过硫酸离子中的至少一种。3.根据权利要求1所述的钛合金黑色阳极氧化液，其特征在于，所述铵离子出自重铬酸铵、硫酸铵、硫酸氢铵、钼酸铵和硝酸铵中的至少一种。4.根据权利要求1所述的钛合金黑色阳极氧化液，其特征在于，所述硼酸离子出自硼酸和硼酸铵中的至少一种。5.根据权利要求1所述的钛合金黑色阳极氧化液，其特征在于，所述锰离子出自硫酸锰和碳酸锰中的至少一种。6.根据权利要求1所述的钛合金黑色阳极氧化液，其特征在于，包括如下浓度的各组分：7.根据权利要求1所述的钛合金黑色阳极氧化液，其特征在于，包括如下浓度的各组分：8.一种钛合金表面处理方法，其特征在于，采用如权利要求1至7任一项中所述钛合金黑色阳极...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丁，黄双武，
申请(专利权)人：深圳市中科东明表面处理新材料技术有限公司，博罗县东明化工有限公司，博罗县东明新材料研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44