[发明专利]一种铝合金交流电解沉积银铜的着色方法有效
申请号: | 201410379236.0 | 申请日: | 2014-08-04 |
公开(公告)号: | CN104152969A | 公开(公告)日: | 2014-11-19 |
发明(设计)人: | 王森林;李瑞;陈兴星;陈世楠;郭炎炎 | 申请(专利权)人: | 石狮市星火铝制品有限公司 |
主分类号: | C25D11/08 | 分类号: | C25D11/08;C25D11/22;C25D11/24 |
代理公司: | 泉州市文华专利代理有限公司 35205 | 代理人: | 车世伟 |
地址: | 福建省泉州*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 铝合金 交流 电解 沉积 着色 方法 | ||
【技术领域】
本发明涉及一种铝合金交流电解沉积银铜的着色方法。
【背景技术】
铝合金密度低,比强度较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗腐蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。随着社会的发展和人们生活水平的提高,人们逐渐意识到病原菌的危害,由此促进了具有杀菌抗菌功能的铝合金开发。作为医用铝合金材料,不但要有优异的耐腐蚀性能,而且要有杀菌抗菌功能。
铝合金在空气的自然条件下会在其表面形成一层小于0.1微米的很薄的氧化膜,耐腐蚀性能差。因此,建筑和日常生活用铝合金通常经过阳极氧化处理,使铝合金表面氧化膜厚度达到10微米~30微米,这样既增加了铝合金的耐腐蚀性能又增加了强度。
金属银及其化合物具有优良的抗菌杀菌性能,据报道银能杀灭有害的细菌、真菌和霉菌。其中一种机理是银离子缓释机理,认为缓慢释放的浓度很小的银离子与有害菌的酶蛋白质的巯基结合,降低原生物活性酶的活性,使有害菌失活而杀灭。而银离子的活性氧抗菌机理认为:高氧化状态银的还原势极高,在光的作用下,抗菌剂和水或空气作用,生成的活性氧和羟基自由基,具有很强的氧化还原作用而杀灭有害菌。
一般地,在硫酸为电解液中对铝合金进行阳极氧化形成的氧化膜是多孔的,孔径尺寸取决氧化条件,通常几十纳米。
申请公布号为CN102703950A的中国专利公开了一种医学外用铝合金多功能涂层的电化学制备方法,它是对铝合金基材进行阳极氧化处理和直流电解着色,使铝合金表面形成多孔氧化膜并含有一定的银、铜、锌等金属,而氧化膜表层中含有自洁的纳米二氧化钛;其是在硫酸电解液中加入少量硝酸银、酒石酸钾钠等进行铝合金多孔氧化膜内直流电解沉积银,然后用纳米二氧化钛水溶液封孔。由于铝合金经过阳极氧化后形成的氧化铝膜由内层的阻挡层和外层的多孔层组成,电阻率高,电解电压高,直流电解造成浪费电能,更严重的是使用直流电解会造成着色液不稳定(电解过程中阴极附近有大量沉淀析出)。
授权公告号为CN1220797C的中国专利公开了一种借助含银配方生产铝或铝合金的着金色表面的方法,和美国专利US4128460均涉及在甲磺酸溶液中电解沉积银,使铝合金着金黄色。但由于着色液使用的甲磺酸或烷基磺酸,着色成本高,而且着色废液处理成本较高(不环保)。
公开号为CN1310248A的中国专利公开了一种自动杀菌补锌铝制器皿及其制造工艺,其公开了在硫酸电解液中加入少量硫酸铜、硫酸锌和硝酸银等对铝合金同时进行氧化和着色(一步工艺,采用交流或直流)。授权公告号为CN101629316B的中国专利公开了一种铝或铝合金的抗菌抗腐蚀及抗变色表面处理工艺,其在硫酸电解液中加入铬酐(CrO3)和少量水溶性银盐等对铝合金同时进行交流氧化和着色(一步工艺),形成的铬酸银和重铬酸银具有抗菌作用,最后热水封闭。实践表明,这些工艺虽然很简单,但是工艺过程不易控制(如膜厚度和着色一致性等),着色效果不理想,着色电解液稳定性不够。
日本特公平5-14033),特开平10-88390及2002-47596)公开了铝合金先经过阳极氧化,然后在硫酸液中加入水溶性银化合物,用交流或交直流叠加电源在氧化膜内充填银粒子,所得到的铝合金具有抗菌能力。实践表明,由于未在着色液中添加能与金属离子络合的络合物,该着色液电解过程中不稳定(有一定量的不溶性沉淀生成)。
总之,目前通常的电解着色沉积银由于没有在着色液中加入能与银离子络合的络合物,造成着色液有沉淀,着色液不稳定而影响着色效果。若在通常的沉积银着色液中加入酒石酸或柠檬酸(它们属于有机羟基羧酸类络合剂),可显著提高着色液稳定性能(没有沉淀物),而且采用交流沉积时,沉积过程着色液也不会产生沉淀,着色液很稳定,着色效果好。但是,若采用直流电解沉积银,尽管着色液中有络合剂,但是沉积过程仍会产生沉淀,着色液不稳定,着色效果不好。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题,在于克服目前着色液稳定性差并提供一种铝合金交流电解沉积银铜的着色方法,其工艺简单,操作方便,不仅着色均匀、稳定,提高了铝合金的耐腐蚀性能,又铝合金的抗菌杀菌率达到99.0%,而且抗菌杀菌作用持续时间长,着色处理成本低。着色液长期使用没有不溶性沉积析出,非常稳定。
本发明是这样实现上述技术问题的:
一种铝合金交流电解沉积银铜的着色方法,所述方法步骤如下:
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