[发明专利]一种用于金属表面着黑色氧化膜的处理工艺

说明书

本发明公开了一种用于金属表面着黑色氧化膜的处理工艺，包括：将金属工件置于前处理剂中，进行除油、除氧化皮和活化处理，然后再进行水洗；将前处理的金属工件置于预黑剂中，进行预发黑处理；将预发黑的金属工件置于发黑剂中，进行发黑着氧化膜处理，再将发黑处理后的金属工件进行水洗，水洗后烘干即得。本发明的处理工艺将除油、除锈、抛光、活化通过前处理剂一步完成，略除前端大量繁琐工序，降低生产成本，后续发黑处理采用两步发黑，大大提升发黑效率，使得所制备的氧化膜均匀纯正，附着力强，膜层坚固耐蚀性能好，且配方中不含有对环境和操作人员带来危害风险的具有毒性的化学物质，健康环保。

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种用于金属表面着黑色氧化膜的处理工艺，更具体地说，涉及一种用于铜及其合金表面发黑镀膜的处理工艺。

背景技术

铜及其合金具有优异的理化性质，使其在家电、通讯、航天、五金等领域获得广泛应用。但铜及其合金在大气中易受有害气体的侵蚀，影响产品使用性能，故需要对其进行氧化处理。

氧化发黑处理是一种广泛应用于机械制造、精密仪器、仪表及日用品的表面防腐和装饰技术。目前，发黑工艺为化学着色液，其可分为硫系、硒系、铜-氨系等。每种着色液都有其缺点，如：硒系着色液中二氧化硒有剧毒，会造成环境污染；硫系着色液着色后的膜，颜色不够均匀，黑膜疏松；铜-氨系着色液会有持续异味产生，操作环境较恶劣，同时着色液失效快。

专利CN 101497996 A公开了一种铜着油墨色的化学工艺，其主要利用过硫酸钠做氧化剂，配合氢氧化钠反应，使铜表面生成氧化铜，工艺看似简单，但其氧化工艺太单一，氧化剂易消耗，膜层易疏松，很难连续生成出均匀致密的膜层。

专利CN 106222645 A公开了一种黄铜表面化学发黑方法，其主要原理是利用铜盐和铵盐反应生成的铜氨络合物，再与黄铜表面的铜发生氧化还原反应，形成黑色膜层，该体系为铜-氨的升级版，但仍然避免不了发黑液失效快，发黑不稳定，操作环境差等因素。

专利CN 110042379 A公开了一种铜发黑剂，该发黑剂含有亚硒酸，属为硒系着色体系，但该物质有剧毒，容易带来安全隐患和给环境造成危害。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种用于金属表面着黑色氧化膜的处理工艺，其适合于铜及其合金的表面着黑色氧化膜，着色工艺省去了大量繁琐工序，如抛光、除氧化皮活化等程序，能同时满足纯铜和黄铜的着色要求，且该工艺着色膜层坚固附着力强，黑膜均匀纯正，没有对环境和操作人员带来危害风险的化学物质，健康环保。

本发明的采用如下技术方案实现：

一种用于金属表面着黑色氧化膜的处理工艺，包括如下步骤：

S1：将金属工件置于前处理剂中，进行除油、除氧化皮和活化处理，然后再进行水洗，得到前处理的金属工件；

S2：将前处理的金属工件置于预黑剂中，进行预发黑处理，得到预发黑的金属工件；

S3：将预发黑的金属工件置于发黑剂中，进行发黑着氧化膜处理，再将发黑处理后的金属工件进行水洗，水洗后烘干，即得着黑色氧化膜的金属工件。

进一步地，所述前处理剂包括如下质量分数的组分：

有机酸3％-5％；磷酸1％-3％；脂肪醇聚氧乙烯醚2％-5％；椰子油脂肪酰二乙醇胺1％-2％；缓蚀剂1％-3％；水余量。

优选地，所述有机酸为草酸、酒石酸、顺丁烯二酸、柠檬酸中的一种或者两种以上的组合物；所述缓蚀剂为硫脲、乌洛托品中的一种或者两种以上的组合物。

优选地，所述前处理剂的制备方法包括：