[发明专利]一种带晶界图案的铝合金二次阳极氧化处理方法

说明书

本发明提供一种带晶界图案的铝合金二次阳极氧化处理方法，包括如下步骤：a、第一次抛光：对铝合金基材表面进行抛光并清洗干净；b、晶界蚀刻；c、第一次阳极氧化；d、第二次抛光：对基材进行抛光处理并清洗干净，使其表面的阳极氧化膜被均匀去除并刚好裸露出底层基材，但保留了晶界凹槽内壁上的氧化膜；e、第二次阳极氧化：对基材进行第二次阳极氧化处理，使其表面除晶界凹槽以外的区域，即晶粒表面生成一层带有所需颜色的氧化膜。本发明通过调整相关成型工艺参数，可以使材料的晶粒尺寸可控分布，但每个晶粒的大小及形状不同，因此整个图案具有唯一性。

技术领域

本发明为合金表面处理技术领域，尤其涉及一种带晶界图案的铝合金二次阳极氧化处理方法。

背景技术

铝合金被广泛用作手机、手表、电脑等产品的结构件。这些结构件往往要进行阳极氧化处理, 目的是在增强产品表面的耐蚀性、硬度等可靠性能之外，还要赋于表面较高品质的装饰性能。在铝合金阳极氧化处理中，二次阳极氧化经常被应用， 因为可以在同一表面形成两种不同的外观效果，使产品的装饰性能显著提高。

在当前市场中，一些智能手机的边框采用了先进行一次阳极氧化，再用数控刀具切削去除氧化膜，之后进行二次阳极氧化的工艺，形成了喷砂和高光亮边的双重外观效果。发明专利CN102433578A描述了一种借助丝印油墨保护实现二次阳极氧化的方法，即首先对工件进行一次阳极氧化，之后丝印油墨保护，接着碱蚀去除没有被保护的氧化膜，再进行二次阳极氧化，最后退除油墨。该方法可以实现带特定设计图案的外观效果，但受限于丝印工艺，不适合在复杂曲面上应用，而且图案边缘不够精细、只能用于对外观要求不高的场合；此外，对油墨要求耐高温强酸碱、易脱除，实际生产往往难以管控。

发明内容

本发明的目的是针对上述已有技术中的问题，提供一种带晶界图案的铝合金二次阳极氧化处理方法及其制备方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案为：

一种带晶界图案的铝合金二次阳极氧化处理方法，包括如下步骤：a、第一次抛光：对铝合金基材表面进行抛光并清洗干净；b、晶界蚀刻：采用蚀刻药水浸泡基材，对其表面的晶界进行选择性侵蚀，之后将基材取出依次进行水洗、中和、水洗处理，使材料表面呈现出明显的晶界图案；c、第一次阳极氧化：对基材进行第一次阳极氧化处理，工序为：阳极氧化、清洗、活化、清洗、染色、清洗、封孔、清洗、烘干；使其表面及晶界凹槽内壁上均匀生成一层带有所需颜色的氧化膜；d、第二次抛光：对基材进行抛光处理并清洗干净，使其表面的阳极氧化膜被均匀去除并刚好裸露出底层基材，但保留了晶界凹槽内壁上的氧化膜；e、第二次阳极氧化：对基材进行第二次阳极氧化处理，使其表面除晶界凹槽以外的区域，即晶粒表面生成一层带有所需颜色的氧化膜，工序为：阳极氧化、清洗、活化、清洗、染色、清洗、封孔、清洗、烘干。

优选地，所述步骤a中经过抛光并清洗干净铝合金基材表面糙度优选为低于0.1微米。

优选地，步骤b中晶界图案中的凹槽平均深度和平均宽度分别为10-50微米和40-110微米。

优选地，步骤b中的蚀刻药水由硫酸、磷酸、铝离子、去离子水组成。

优选地，硫酸与磷酸的体积比为4：0-1：3，硫酸与磷酸的体积之和与去离子水的体积比为1:3-3:1，铝离子浓度为0.001-7g/l。

优选地，所用硫酸质量浓度约为98%，磷酸质量浓度约为85%，铝离子通过往配方中添加溶解含铝的硫酸盐或磷酸盐获得。

优选地，蚀刻药水的应用条件为：温度85-95℃,浸泡时间15-60分钟。

优选地，所述中和处理采用1%碳酸钠溶液，处理温度为室温，时间30-120秒。

优选地，第一次阳极氧化表面生成的氧化膜厚度为6～12微米，第二次阳极氧化表面生成的氧化膜厚度为10～15微米。