[发明专利]使用微弧氧化工艺的合金表面色彩处理

说明书

技术领域

本发明涉及在镁(Mg)合金和/或铝(Al)合金表面着色的微弧氧化(MAO)处理工艺。

背景技术

微弧氧化(MAO)处理是有希望和有效的来形成具有良好附着于基层的厚陶瓷层，其也是环保的，具有好的成本效益。然而，制造商通常不满意MAO工艺，因为它在处理表面上产生不希望的色彩。最近的方法尝试修饰表面颜色，但是需要额外工艺，其是低效且耗时的。

因此，需要提供一种在合金上使用MAO工艺的表面色彩处理方法。

发明内容

一个示例实施方式是铝(Al)合金表面的处理方法，其包括：将铝合金浸入电解液；且以0.03-0.17A/cm²电流密度和500-2600Hz脉冲频率的电流施加在铝合金上，持续100-720秒的时间。铝合金包括了至少90重量百分比的铝。电解液是去离子(deionized,DI)水中的10-30g/L硅酸盐、3-6g/L氢氧化物，以及8-40g/L钨酸盐的混合物。通过该方法处理的铝合金的表面色彩被均匀加强。

另一个示例实施方式是镁(Mg)合金表面的处理方法，其包括：将镁合金浸入电解液；且以0.03-0.17A/cm²电流密度和500-2600Hz脉冲频率的电流施加在镁合金上，持续100-720秒的时间。镁合金包括至少90重量百分比的镁。电解液是去离子水中的20-30g/L硅酸盐、5-20g/L磷酸盐、3-6g/L氢氧化物、5-10g/L甘油(glycerol)、0.5-2g/L钨酸盐，以及5-15g/L的二氧化钛(TiO₂)纳米颗粒(nanoparticle)的混合物。通过该方法处理的镁合金的表面色彩被均匀加强。

在此讨论其它示例实施方式。

附图说明

图1A示出了，依照示例实施方式，MAO处理的铝合金表面的电子显微镜(SEM)图。

图1B示出了，依照示例实施方式，通过能量分散X射线光谱(EDX)，MAO处理的铝合金表面的钨酸盐分布。

图1C和图1D分别示出了，依照示例实施方式，MAO处理的镁合金表面及其截面的SEM图。

图1E和图1F分别示出了，依照示例实施方式，通过EDX，MAO处理的镁合金表面及其截面的钛分布图。

图2A示出了，依照示例实施方式，使用8g/L钨酸钠处理的MAO处理的铝合金样本的X射线衍射(XRD)峰值。

图2B示出了，依照示例实施方式，使用30g/L钨酸钠处理的MAO处理的铝合金样本的XRD峰值。

图2C示出了，依照示例实施方式，使用15g/L二氧化钛(TiO₂)纳米颗粒的MAO处理的镁合金样本的XRD峰值。

图3示出了，依照示例实施方式，MAO处理的镁合金的X射线光电子能谱(XPS)峰值，指示了分别在458.5eV和464.5eV的结合能中TiO₂的Ti2_p3/2峰值和Ti2_p1/2的存在。

图4A示出了，依照示例实施方式，黑MAO处理的铝合金，具有PANTONE 19-0823TCX的色码。

图4B示出了，依照示例实施方式，黑MAO处理的镁合金，具有PANTONE 7540 C的色码。

图5A和图5B分别示出了，依照示例实施方式，使用8g/L和40g/L钨酸钠MAO处理的铝合金样本的标准红绿蓝(sRGB)值。

图5C和图5D分别示出了，依照示例实施方式，使用30g/L钨酸钠、加工480秒和595秒的MAO处理的铝合金样本的sRGB值。

图5E和图5F分别示出了，依照示例实施方式，使用10g/L和15g/LTiO₂纳米颗粒(金红石，30nm)MAO处理的镁合金样本的sRGB值。

图5G和图5H分别示出了，依照示例实施方式，使用10g/L的TiO₂纳米颗粒(金红石，30nm)、以0.08A/cm²和0.17A/cm²的电流密度加工的MAO处理的镁合金样本的sRGB值。

图5I和图5J分别示出了，依照示例实施方式，使用5g/L的TiO₂纳米颗粒(金红石，30nm)、加工140秒和200秒的MAO处理的镁合金样本的sRGB值。

图6A示出了，依照示例实施方式，提供了商业等级的铝合金7075的化学组分的表。