[发明专利]一种枪色系钛合金微弧氧化着色溶液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于表面处理技术中的金属着色和染色领域，涉及一种针对钛合金零件，通过微弧氧化着色工艺在钛合金基体上直接产生有枪色陶瓷层的溶液，具体为一种枪色系钛合金微弧氧化着色溶液及其制备方法。

背景技术

金属着色和染色，是指使金属自身表面产生与原来不同的色调，并保持金属光泽的工艺。目前公开报道的钛合金着色技术有电解着色技术，如专利CN102080247烟黄色钛合金着色加工方法，即为一种电解着色技术。其膜层为非晶态薄膜，膜层厚度小于1微米。用手摸易产生脱色，易吸附污迹、在200℃以上，膜层不能阻挡钛基体氧化而变色。钛合金具有耐蚀、比强度高的优点，而被越来越广泛应用于，对于具有高档装饰需求的行业，如钛合金眼镜架等迫切需要一种高质量的枪色系着色技术，使着色膜层具有耐蚀、耐热、耐紫外光等优点，同时能保持金属的光泽，真正实现着色膜层具有实际应用价值的装饰效果。

微弧氧化是近十几年在阳极氧化基础上发展起来的一种金属表面原位生长陶瓷层的表面处理技术。即在一定的电解质溶液中，采用较高的工作电压，将工作区域由普通阳极氧化的法拉第区域引入到高压火花放电区域，利用弧光放电使得阳极氧化形成的致密氧化层被击穿，产生弧光放电和瞬间高温(＞2000℃)，氧化膜在高温高压作用下熔融，离子弧消失后，熔融物激冷形成陶瓷膜。由于在液相介质内通过金属电极表面的等离子体放电生长和沉积陶瓷膜层，也称为等离子体液相电解沉积技术。

由于膜层生色机理复杂，特别是生产纯正的枪色难度相当大，干扰色较多，因此槽液配方及工艺参数需进行大量试验筛选。

发明内容

本发明的目的在于提供一种枪色系钛合金微弧氧化着色溶液及其制备方法，克服电解着色膜层的缺陷。

本发明所采用的技术方案是：

一种枪色系钛合金微弧氧化着色溶液，包括产生微弧氧化的微弧氧化火花放电引入剂，枪色微弧氧化着色剂，枪色膜层致密促进剂，枪色微弧氧化膜层色泽均匀剂，枪色膜层稳定剂，槽液稳定剂；其中：

微弧氧化火花放电引入剂为磷酸盐，含量为8g/L～15g/L；

枪色微弧氧化着色剂为不含氯或氟的可溶解于水的二价铁或三价铁化合物，铁离子含量为0.3g/L～1.6g/L；

枪色膜层致密促进剂为不含氯或氟的任何可溶解于水的二价锰化合物，锰离子含量为0.6g/L～1.5g/L；

枪色微弧氧化膜层色泽均匀剂为三乙醇胺，含量为5ml/L～15ml/L；

枪色膜层稳定剂为氢氧化钠或氢氧化钾，含量为2g/L～4g/L；

槽液稳定剂为柠檬酸钠或柠檬酸钾，含量为20g/L～35g/L。

如上所述的一种枪色系钛合金微弧氧化着色溶液，其中：所述着色液使用温度为5℃～60℃。

如上所述的一种枪色系钛合金微弧氧化着色溶液，其中：所述微弧氧化火花放电引入剂采用的磷酸盐为磷酸三钠、磷酸氢二钠、偏聚磷酸钠中的任何一种。

如上所述的一种枪色系钛合金微弧氧化着色溶液，其中：所述枪色微弧氧化着色剂为硫酸亚铁或硫酸铁，含量为1.5g/L～8g/L。

如上所述的一种枪色系钛合金微弧氧化着色溶液，其中：所述枪色膜层致密促进剂为硫酸锰，含量为2g/L～5g/L。

一种枪色系钛合金微弧氧化着色溶液的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：加入去离子水；

步骤2：加入枪色膜层稳定剂；

步骤3：加入槽液稳定剂；

步骤4：加入微弧氧化火花放电引入剂；

步骤5：加入枪色微弧氧化着色剂；

步骤6：加入枪色膜层致密促进剂；

步骤7：加入枪色微弧氧化膜层色泽均匀剂；

步骤8：补充去离子水至拟定的溶液体积。

如上所述的一种枪色系钛合金微弧氧化着色溶液的制备方法，其中：所述制备过程采用的着色槽为聚丙烯塑料槽或不锈钢槽。

如上所述的一种枪色系钛合金微弧氧化着色溶液的制备方法，其中：所述不锈钢槽连接微弧氧化着色电源的负极。

本发明的有益效果是：

本发明适应于对于具有高档装饰需求的钛合金制品，膜层具有耐蚀、耐热、耐紫外光、耐磨等优点，同时能保持金属的光泽，真正实现着色膜层的装饰效果。