肖穎

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心 廣東廣州 510700

鋁材具有質(zhì)量輕、密度低、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，并且其可塑性、耐蝕性及焊接性能優(yōu)越，在汽車、航海、航空、能源等領(lǐng)域已有了廣泛的應(yīng)用[1]。隨著鋁材應(yīng)用的逐漸增多，對(duì)其表面性能及美觀性要求也越來(lái)越高，通過(guò)對(duì)陽(yáng)極氧化后的鋁制品進(jìn)行著色可以獲得不同顏色的外觀增加其裝飾性。根據(jù)著色物質(zhì)沉積位置不同可分為化學(xué)著色、電解整體著色、電解著色等。

1 化學(xué)著色

化學(xué)著色時(shí)，色素粒子吸附于靠近膜表面的膜孔內(nèi)，顯示出色素體本身的顏色，包括無(wú)機(jī)鹽著色和有機(jī)染料染色兩種。無(wú)機(jī)鹽著色主要依靠物理吸附作用，鹽分子浸入空隙發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而得到有色物質(zhì)。李希華[2]提供了一種由(NH4)2MoO4、H2SO4、(NH4)2WO4、SnSO4 和AgNO3 組成的鋁合金浸漬著色液。有機(jī)染料分子除物理吸附于膜孔外，還能與氧化鋁發(fā)生化學(xué)作用，使反應(yīng)物進(jìn)入孔隙而顯色。尹廣懷[3]采用硫酸高速陽(yáng)極氧化法，6-20min 內(nèi)在鋁合金拉鎖表面形成了8-20μm 厚的氧化膜，然后用有機(jī)染料著色制成不同顏色的拉鎖，提高了裝飾效果。廣東長(zhǎng)盈精密技術(shù)有限公司采用活性艷藍(lán)、酸性紅或苯胺黑對(duì)陽(yáng)極氧化處理后的鋁合金材料進(jìn)行有機(jī)染色處理使鋁合金表面表現(xiàn)出特定的色澤[4]。

2 電解整體著色

電解整體著色是陽(yáng)極氧化與著色同時(shí)進(jìn)行的方法。包括合金著色、特殊電解液著色和電源波形著色。著色物質(zhì)位于整個(gè)膜壁中，著色物質(zhì)可以是合金或電解質(zhì)殘留物，具有耐光、耐曬、耐磨等特點(diǎn)，但它的色種少，色澤不夠鮮艷。鋁合金的化學(xué)成分、金相結(jié)構(gòu)及熱處理狀態(tài)不同，陽(yáng)極氧化膜會(huì)出現(xiàn)不同色調(diào)。郭書[5]采用電解整體著色在硫酸溶液中對(duì)裝置車輛的車身進(jìn)行陽(yáng)極氧化著色，車身材質(zhì)為鉻含量大于0.4%的鋁合金時(shí)，得到金黃色，車身材質(zhì)為鋁錳系合金時(shí)，得到褐色；車身材質(zhì)為鋁硅系合金時(shí)，按硅含量不同可以得到淺灰至黑色的不同顏色；改變電源波形也能得到不同顏色的膜層。在特殊溶液中陽(yáng)極氧化的溶液常含有特殊的有機(jī)酸如磺基水楊酸、磺酰氨酸、草酸等。劉鎮(zhèn)華等提供了一種能夠均勻進(jìn)行著色的穩(wěn)定型鋁合金電解著色方法，該著色方法利用兩次電解著色的工藝過(guò)程，使著色層更均勻、穩(wěn)定、硬度更高，且鋁合金著色層最終呈現(xiàn)質(zhì)感佳的黑色著色層，適合用于高端鋁合金外觀件的制備過(guò)程[6]。

3 電解著色

該法是在陽(yáng)極氧化后，再在包括金屬鹽的電解液中交流電解著色，金屬離子在氧化膜孔底部還原析出而顯色，其特點(diǎn)是改變金屬鹽種類或電源波形，可方便地獲得各種色調(diào)，能耗少，成本低，著色膜耐曬、耐氣候，耐磨性好，廣泛用于建筑鋁型材的裝飾。呂雪飛以 Na2SeO3、CuSO4·5H2O 為主鹽的電解著色液，研究了著色膜的性能，電解著色后，膜層呈現(xiàn)金黃色[7]。李玉良[8]將直流陽(yáng)極氧化后的鋁合金產(chǎn)品放在在著色液溶液中擴(kuò)孔，之后在交流電下進(jìn)行二次陽(yáng)極氧化，經(jīng)交流電電解著色后得到表面鈦金色的鋁合金產(chǎn)品。

4 其他著色方法

楊翠顏提出一種陽(yáng)極氧化鋁膜的復(fù)合著色方法，第一步，制備陽(yáng)極氧化鋁膜；第二步，以含有金屬鹽的溶液為電解液，電解著色；第三步，浸漬于含有有機(jī)染料的溶液中化學(xué)染色；第四步，封孔。金屬鹽與有機(jī)染料分子先后進(jìn)入陽(yáng)極氧化鋁膜孔中，所得復(fù)合著色膜層的耐光性、耐蝕性和裝飾效果均更好[9]。王莉賢在陽(yáng)極氧化鋁膜表面，通過(guò)N，N’—二苯基丙二酰胺衍生物與取代苯基重氮鹽的原位偶合反應(yīng)，得到有色的取代苯偶氮N，N’—二苯基丙二酰胺衍生物，使AAO 膜呈黃色，該法獲得的著色層具有艷色裝飾效果同時(shí)耐候性能較好，是一種滿足提高裝飾效果要求的AAO 膜著色新方法[10]。

5 結(jié)語(yǔ)

基于鋁材的廣泛應(yīng)用領(lǐng)域，研究其陽(yáng)極氧化膜的著色方法以提高鋁材表面的裝飾性具有廣泛的應(yīng)用前景。