CN102127734B - 一种镜面铝表面直接镀膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种镜面铝表面直接镀膜方法，属于铝及其合金技术领域。该方法包括用水、稀酸、碱液清洗铝板表面；清洗后的铝板采用陶瓷材料进行真空镀膜处理，在铝板表面形成薄膜，所述的陶瓷材料为Si₃N₄，Ti₃N₄。利用本发明的方法制成的镜面铝，表面形成的薄膜层不仅颜色多样，美观性好，耐蚀性、耐磨性、抗疵性；而且该方法工艺简单、对环境污染少、生产成本低，有利于大规模工业化生产。

Description

一种镜面铝表面直接镀膜方法

技术领域

本发明涉及一种铝表面镀膜方法，尤其涉及一种镜面铝表面直接镀膜方法，属于铝及其合金技术领域。

背景技术

铝及其合金是一种轻金属材料，具有密度小、导电导热能力强、力学性能优异、可二次加工等优点，因此在工业生产中得到了广泛的应用。

由于铝及其合金等轻金属是一种易腐蚀材料，通常是对其表面进行处理来降低其腐蚀。现有技术主要采用化学转化处理和阳极氧化等表面处理方法。铝及其合金材料经过表面处理后，虽然在一定程度上改善了其耐腐蚀性和耐磨性，但是由于经过化学处理或阳极氧化处理后，金属表面粗糙，缺少美观性。为解决这些问题，通常铝及其合金材料经过表面处理后再在其表面着色以增加铝及其合金材料的表面美观性。

中国专利申请(公开号：CN101381871A)披露了一种镜面铝的制备方法，该方法是先将铝基板在温度为50～70℃下，用浓度为5％～8％的稀酸清洗，在100℃～110℃的条件下，烘干；将烘干后的基板表面涂上阻垢缓蚀剂，再在烘箱中烘干；然后将烘干的基板在无尘环境下表面喷涂紫外固化油漆作底漆，并流平，放入40～60℃的紫外线固化烘箱内4～6kw的强紫外线照射固化25～35秒；再将固化后的的基板进行8～15分钟真空镀膜，得到颜色单一的镜面板，最后将上述颜色单一的镜面板在无尘环境下表面喷涂紫外光固化油漆作面漆，并流平，放入40～60℃的紫外线固化烘箱内4～6kw的强紫外线照射固化25～35秒，得到有色的镜面铝。该方法的缺点是该制作方法需要经过两次镀膜才能得到有色的镜面铝，加工过程复杂，成本高；且着色材料油漆中含有苯、甲苯等易挥发有害物质，影响环境，对人体具有伤害作用。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺点，提出了一种制备方法简单、生产成本低、颜色多样，美观性好的镜面铝表面直接镀膜方法。

本发明的上述目的可以通过以下技术方案来实现，一种镜面铝表面直接镀膜方法，该方法包括用水、稀酸、碱液清洗铝板表面；清洗后的铝板采用陶瓷材料进行真空镀膜处理，在铝板表面形成薄膜。

由于铝板暴露在空气中很容易造成铝板腐蚀，表面的腐蚀层不仅色泽暗淡，影响美观性，而且影响后面的镀膜处理。可以采用水、稀酸、碱液将铝板表面的氧化铝薄膜层除去，以便于后面的镀膜处理步骤。

本发明采用的现有技术中普通的真空镀膜法，是指真空条件下把镀膜材料进行蒸发或溅射镀膜，使其沉积在待镀膜基片的表面上。如采用普通的真空蒸发镀膜法，但是本发明采用的真空镀膜材料采用陶瓷材料，镀膜表面颜色多样，使铝板形成具有较高耐腐蚀和耐磨性能的镜面铝，真空镀膜时间为10-80分钟。

在上述的镜面铝表面直接镀膜方法中，所述的稀酸是质量分数为1％-5％稀盐酸、质量分数为1％-5％稀硝酸、质量分数为1％-5％稀硫酸中的一种，所述的碱液为无机碱溶液。本发明采用稀酸处理而不采用高浓度的酸处理是由于用高浓度的酸处理，易在铝等金属表面发生钝化反应，达不到处理的效果。进一步的优选，稀酸为质量分数为1％-5％的稀盐酸，碱液为浓度为1-5％的氢氧化钠溶液或浓度为10-20％的碳酸钠溶液中的一种。

在上述的镜面铝表面直接镀膜方法中，所述的陶瓷材料为Si₃N₄，Ti₃N₄中的一种或两种。本发明采用的陶瓷材料Si₃N₄，Ti₃N₄材料是高耐热、耐酸、高耐磨的材料，所以用Si₃N₄，Ti₃N₄作材料，能有效的提高镜面铝的抗磨性和抗腐蚀性的性能。同时，真空镀膜后，得到的镜面铝表面光滑、平整，且镀膜的色彩多样，能根据实际需要制得不同色彩的镜面铝。

在上述的镜面铝表面直接镀膜方法中，通过真空镀膜后在铝板表面形成薄膜的厚度为5～15μm。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、本发明的直接镀膜方法工艺简单、对环境污染少、生产成本低，有利于大规模工业化生产。

2、采用本发明的直接镀膜方法在镜面铝表面形成的薄膜层不仅颜色多样，美观性好，而且直接镀膜后的镜面铝具有极好的耐蚀性、耐磨性、抗疵性的优点。

具体实施例

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明；但是本发明并不限于这些实施例。

实施例1

将铝板先用水清洗，洗去铝板表面的脏污物，洗净后，再使铝板的温度在40℃～45℃内，用质量浓度为3％的稀盐酸清洗铝板表面，去除表面的腐蚀层和油污等杂质，然后再用质量浓度为15％碳酸钠溶液清洗铝板，最后用水清洗残留在铝板表面的酸碱液，清洗至洗液呈中性后，放在烘干箱中烘干。

将上述经过预处理好的铝板取出后，预热到180℃后，然后将其放在真空室内进行真空镀膜处理。所述的真空镀膜为普通的蒸发镀膜，即镀膜时，将蒸发源Ti₃N₄材料放在真空室内的坩埚上，并将铝板放在坩埚的正前方，真空室内抽真空后，用电子束加热坩埚使其中的蒸发源Ti₃N₄材料蒸发，蒸发物质的原子或分子沉积在坩埚正前方的铝板上，蒸发源的蒸发速率为120～200m/min，镀膜时间在20～30分钟。真空镀膜结束，得到彩色的镜面铝，镜面铝表面形成薄膜的厚度为5～15μm。

实施例2

将铝板先用水清洗，洗去铝板表面的脏污物，洗净后，再将铝板在室温下用质量浓度为5％的稀盐酸清洗铝板表面，去除表面的腐蚀层和油污等杂质，然后再用质量浓度为3％氢氧化钠溶液清洗铝板，最后用水清洗残留在铝板表面的酸碱液，清洗至洗液呈中性后，放在烘干箱中烘干。

将上述经过预处理好的铝板取出后，预热到180℃后，然后将其放在真空室内进行真空镀膜处理。所述的真空镀膜为普通的蒸发镀膜，即镀膜时，将蒸发源Si₃N₄材料放在真空室内的坩埚上，并将铝板放在坩埚的正前方，真空室内抽真空后，用电子束加热坩埚使其中的蒸发源Si₃N₄材料蒸发，蒸发物质的原子或分子沉积在坩埚正前方的铝板上，蒸发源的蒸发速率为120～200m/min，镀膜时间在30～40分钟。真空镀膜结束，得到彩色的镜面铝，镜面铝表面形成薄膜的厚度为5～15μm。

本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims (2)

1.一种镜面铝表面直接镀膜方法，该方法包括用水、稀酸、碱液清洗铝板表面；清洗后的铝板采用陶瓷材料进行真空镀膜处理，在铝板表面形成薄膜；所述的陶瓷材料为Si₃N₄，Ti₃N₄中的一种或两种；所述的薄膜的厚度为5～15μm。

2.根据权利要求1所述的镜面铝表面直接镀膜方法，其特征在于：所述的稀酸是质量分数为1％-5％稀盐酸、质量分数为1％-5％稀硝酸、质量分数为1％-5％稀硫酸中的一种，所述的碱液为无机碱溶液。