專利名稱：借助含銀鹽配方產(chǎn)生鋁或鋁合金的金色表面的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種獲得金色氧化鋁層的方法，涉及使氧化鋁層著成金色的含銀鹽電解質(zhì)的用途，涉及一種使鋁或鋁合金的氧化表面著成金色的電解質(zhì)溶液，并涉及根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的基于鋁或鋁合金的金色工件的用途。
出于防腐蝕和防磨損或裝飾的原因，鋁或鋁合金工件通常具有氧化鋁保護(hù)層。由于氧化鋁是無(wú)色的并且該氧化層是多孔的，所以，通常得到的是具有高吸收能力的無(wú)色氧化鋁層。為了獲得裝飾性表面，例如用于建筑墻壁或可見(jiàn)的部件，這些氧化鋁層常常被著色。
著色氧化鋁層的生產(chǎn)一般分兩步進(jìn)行。首先，使鋁或鋁合金的表面氧化。隨后通過(guò)將有機(jī)或無(wú)機(jī)染料吸入氧化層的毛細(xì)管狀孔隙中使該氧化層著色。
鋁表面或鋁合金表面的表面氧化可以通過(guò)把工件浸在弱腐蝕劑溶液、或者通過(guò)鉻酸鹽化和磷酸鹽化處理的化學(xué)方法進(jìn)行。
但是，一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)電化學(xué)方法的陽(yáng)極氧化(陽(yáng)極化、鋁的陽(yáng)極氧化法)是更有利的，因?yàn)橛眠@種方法可以獲得比化學(xué)處理更厚的氧化物涂層。
最常用的方法使用硫酸(S)、草酸(X)或鉻酸溶液作為電解質(zhì)。在鉻酸法中，專門使用直流電，而硫酸和草酸法可以用直流(分別為DS或DX法)或交流電(分別為AS或AX法)操作。也可以使用硫酸和草酸的混合物(DSX法)。這有某種關(guān)聯(lián)性，因?yàn)榛旌衔锟梢栽诒燃兞蛩?18-22℃)更高的電解液溫度(22-24℃)下使用。在這些方法中，氧化物層的層厚為約10-30微米。在某些應(yīng)用中，也可以產(chǎn)生特別薄(在帶式陽(yáng)極氧化情況下為數(shù)微米)或特別厚(在硬陽(yáng)極氧化情況下高達(dá)約為80微米)的氧化層。
由現(xiàn)有技術(shù)也可以獲知各種使表面氧化后的鋁或鋁合金的表面著色的方法。區(qū)別一般在于化學(xué)著色和電解著色。
在化學(xué)著色情況下，經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化的鋁或鋁合金在沒(méi)有電流作用下，使用合適的有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物在水相中著色。有機(jī)染料(鋁的陽(yáng)極處理染料，例如來(lái)自茜素系列的染料或靛藍(lán)染料)常常有耐光性差的缺點(diǎn)。在化學(xué)著色情況下，無(wú)機(jī)染料可通過(guò)沉淀反應(yīng)或重金屬鹽的水解在孔隙中沉積。但是，該工藝過(guò)程是難以控制的，常常產(chǎn)生再現(xiàn)性方面的問(wèn)題，即獲得同樣色澤方面的問(wèn)題。由于這一原因，對(duì)于氧化鋁層的著色，一段時(shí)間以來(lái)電解法越來(lái)越占優(yōu)勢(shì)。
由現(xiàn)有技術(shù)可以獲知多種生產(chǎn)有色氧化鋁層的電解方法。
最廣泛的是從含有擴(kuò)散(throwing)-改善添加劑的酸性硫酸錫電解質(zhì)中電解沉積錫。用這種方法可獲得青銅色調(diào)，其范圍為香檳色到實(shí)際上的黑色。
US 4,128,460涉及一種通過(guò)電解使鋁或鋁合金著色的方法，包括使用傳統(tǒng)方法使鋁或鋁合金陽(yáng)極氧化，然后在含有脂族磺酸和磺酸的金屬鹽、尤其是錫、銅、鉛或銀鹽的電解液中電解。根據(jù)US 4,128,460，通過(guò)提高所用金屬鹽的氧化穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)了電解液的穩(wěn)定性提高，并且達(dá)到了鋁或鋁合金表面的均勻著色。US 4,128,460在表1列出了各種電解液組合物、電解電壓和電解時(shí)間所獲得的色調(diào)。因此，獲得了淡青銅色的氧化鋁表面，例如在基于金屬甲磺酸錫濃度為10g/l的甲磺酸中，電壓為12V且電解時(shí)間為5分鐘的條件下。在基于金屬濃度分別為0.2g/l甲磺酸銀和10g/l甲磺酸錫的甲磺酸中，電壓為15V且電解時(shí)間為5分鐘的條件下，獲得了深棕色色彩。
巴西申請(qǐng)BR 91001174、BR 9501255-9和BR 9501280-0也涉及使用電解質(zhì)和金屬鹽對(duì)陽(yáng)極氧化的鋁進(jìn)行電泳浸漬著色的方法，所述電解質(zhì)和金屬鹽主要由純甲磺酸、錫或銅的甲磺酸鹽或鎳、鉛的甲磺酸鹽或其他鹽組成。根據(jù)這些申請(qǐng)，與傳統(tǒng)的硫酸鹽基電解質(zhì)和方法相比，用簡(jiǎn)單的方法實(shí)現(xiàn)了溶液電導(dǎo)率的增大和著色時(shí)間的縮短，并達(dá)到了可靠的控制、相同色調(diào)的重復(fù)性和低操作成本。這些申請(qǐng)對(duì)于根據(jù)這些申請(qǐng)的方法獲得的著色氧化鋁表面的色調(diào)沒(méi)有提供信息。只有BR 95011255-9就傳統(tǒng)顏色作了一般說(shuō)明，如青銅色和酒紅色，包括它們所有的顏色深淺直至深黑，這通常在使用金屬鹽如硫酸鹽時(shí)可以獲得。
對(duì)氧化鋁表面著色顏色存在一個(gè)寬色系的需求。特別地，例如金色、銀色和白色的顏色對(duì)裝飾目的具有特別意義。這些色彩應(yīng)該能夠均勻地獲得，并通過(guò)非常簡(jiǎn)單且應(yīng)是容易重復(fù)的方法獲得。在銀色的情況下，鋁表面的著色是不必要的，因?yàn)殇X本身是銀色的。
EP-A 0 351 680涉及陽(yáng)極產(chǎn)生的鋁和/或鋁合金表面使用對(duì)甲苯磺酸利用交流電在含銀鹽的電解質(zhì)水溶液中的電解著色。在該方法中，獲得了鋁的金色著色。所用的銀鹽優(yōu)選為硫酸銀。對(duì)甲苯磺酸的使用是關(guān)鍵，以便獲得一種暖色的、微紅的金色。如果不加入對(duì)甲苯磺酸，則獲得略呈綠色的色彩。
所以，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種產(chǎn)生金色氧化鋁表面的方法。該方法應(yīng)該產(chǎn)生均勻且可重復(fù)的金色，其色調(diào)盡可能接近天然金的色調(diào)。此外，應(yīng)該便于在沒(méi)有添加必須的(對(duì)環(huán)境有害的)添加劑如對(duì)甲苯磺酸的條件下進(jìn)行非?？斓闹?br> 我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)一種獲得金色氧化鋁層的方法實(shí)現(xiàn)了該目的，所述方法包括以下步驟a)預(yù)處理鋁或鋁合金；b)鋁或鋁合金的陽(yáng)極氧化(陽(yáng)極化)；c)通過(guò)在含有烷基磺酸和銀的烷基磺酸鹽的電解質(zhì)中的電解對(duì)鋁或鋁合金的氧化表面進(jìn)行著色；d)步驟a)、b)和c)后獲得的金色工件的后續(xù)處理；e)如果需要，回收所用的烷基磺酸和/或其鹽，步驟e)可在任何使用烷基磺酸的步驟后、特別是步驟b)和/或c)后進(jìn)行，或者與這些步驟平行進(jìn)行。
通過(guò)本發(fā)明方法，獲得了以著色均勻和表面質(zhì)量?jī)?yōu)異(特別是關(guān)于耐光性和耐候性)為特征的金色氧化鋁層。所得的金色工件非常適合于裝飾目的，例如用于生產(chǎn)窗型材和包層部件。
對(duì)于本發(fā)明的目的，術(shù)語(yǔ)“烷基磺酸”被理解為代表脂族磺酸。如果需要，所述磺酸的脂族基團(tuán)可被官能團(tuán)或雜原子如羥基取代。優(yōu)選的是下面通式的磺酸R-SO3H或HO-R’-SO3H
其中，R是烴基，其可以是支化或未支化的，含有1-12個(gè)碳原子，優(yōu)選含有1-6個(gè)碳原子，特別優(yōu)選的是有1-3個(gè)碳原子的未支化烴基，非常特別優(yōu)選的是有1個(gè)碳原子，即甲磺酸。
R’是烴基，其可以是支化或未支化的，有2-12個(gè)碳原子，優(yōu)選有2-6個(gè)碳原子，特別優(yōu)選的是有2-4個(gè)碳原子的未支化烴基，其中羥基和磺酸基可以結(jié)合到任何需要的碳原子上，條件是它們不能結(jié)合到相同的碳原子上。
本發(fā)明所用烷基磺酸非常特別優(yōu)選甲磺酸。
本發(fā)明方法可用于把鋁和鋁合金著成金色。特別合適的鋁合金是鋁與硅和/或鎂的合金。硅和/或鎂可以2重量％(Si)或5重量％(Mg)的比例存在于合金中。步驟a)鋁或鋁合金的預(yù)處理是關(guān)鍵步驟，因?yàn)樗鼪Q定最終產(chǎn)品的光學(xué)質(zhì)量。由于在陽(yáng)極氧化過(guò)程中產(chǎn)生的氧化物是透明的，并且在步驟c)的著色過(guò)程中也保持這種透明性，金屬工件的任何表面裂痕在最終部件中仍然是可見(jiàn)的。
一般來(lái)說(shuō)，預(yù)處理通過(guò)傳統(tǒng)方法如機(jī)械拋光和/或電解拋光、使用中性表面活性劑或有機(jī)溶劑脫蠟、磨光或酸洗進(jìn)行。通常，預(yù)處理后用水漂洗。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，在步驟a)中也使用含烷基磺酸的溶液(例如在磨光和電解拋光的情況下)。優(yōu)選的烷基磺酸前面已經(jīng)提及。特別優(yōu)選的是甲磺酸。步驟b)在步驟b)的陽(yáng)極氧化過(guò)程可以通過(guò)由現(xiàn)有技術(shù)已知的任何方法進(jìn)行。陽(yáng)極氧化過(guò)程優(yōu)選在作為電解質(zhì)基礎(chǔ)的硫酸中進(jìn)行。
在另一個(gè)優(yōu)選的方法中，陽(yáng)極氧化在含有約3-30重量％烷基磺酸的電解質(zhì)中進(jìn)行。陽(yáng)極氧化過(guò)程特別優(yōu)選在基于烷基磺酸或烷基磺酸與另外選自硫酸、磷酸和草酸的酸的混合物中進(jìn)行。電解質(zhì)非常特別優(yōu)選含有20-100重量份烷基磺酸和80-0重量份的其它酸，其中，烷基磺酸與其它酸的總和為100重量份，并且在電解質(zhì)中的濃度為3-30重量％。
在陽(yáng)極氧化步驟中使用基于所用電解質(zhì)的烷基磺酸時(shí)，發(fā)生的陽(yáng)極氧化過(guò)程比在使用純硫酸的情況下更快。這是重要的，特別是關(guān)于后續(xù)的著色步驟c)，因?yàn)樵诟鶕?jù)本發(fā)明的多步驟方法中(包括陽(yáng)極氧化和隨后使氧化表面著色)，陽(yáng)極氧化是決定速度的步驟。取決于表面顏色，陽(yáng)極氧化比隨后的著色慢5-50倍。通過(guò)提高陽(yáng)極氧化步驟的速度，可以使該方法獲得更經(jīng)濟(jì)的特性，因?yàn)檫@樣可以實(shí)現(xiàn)更高的單位時(shí)間生產(chǎn)率。此外，還明顯降低了陽(yáng)極氧化過(guò)程中的能量需要。該方法的其它細(xì)節(jié)描述在與本申請(qǐng)同時(shí)提交的、題目為“利用含烷基磺酸的配方進(jìn)行鋁或鋁合金的表面處理的方法”的申請(qǐng)DE-A中...。
除了相應(yīng)的酸、優(yōu)選的硫酸或烷基磺酸或者選自烷基磺酸、硫酸、磷酸或草酸的各種酸的混合物以外，所述電解質(zhì)一般還包含水和，如果必要，其它添加劑如硫酸鋁。
在基于硫酸和/或烷基磺酸的電解法中，為了獲得一般為10-30微米，優(yōu)選為15-30微米的氧化鋁層厚度(這對(duì)隨后的著色步驟是最佳的)，電解時(shí)間一般為10-60分鐘，優(yōu)選30-50分鐘，其中，精確的時(shí)間首先取決于電流密度。
在步驟b)中的鋁或鋁合金的陽(yáng)極氧化過(guò)程可以通過(guò)電泳浸漬法或利用電解拉出(pull-through)法通過(guò)例如帶、管或線的連續(xù)陽(yáng)極氧化來(lái)進(jìn)行，例如生產(chǎn)罐頭薄板。
陽(yáng)極氧化可以用直流電或交流電操作，但是優(yōu)選用直流電操作。
陽(yáng)極氧化優(yōu)選在17-24℃下進(jìn)行。如果溫度過(guò)高，則發(fā)生氧化層的不規(guī)則沉積，這是不希望的。如果使用基于烷基磺酸的電解質(zhì)，則可以在高達(dá)30℃下進(jìn)行陽(yáng)極氧化。該方法在較高溫度下進(jìn)行可以節(jié)約冷卻電解質(zhì)的能量消耗。陽(yáng)極氧化過(guò)程中一般必須冷卻電解質(zhì)，因?yàn)殛?yáng)極氧化過(guò)程是放熱的。
一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)行陽(yáng)極氧化的電流密度為0.5-5 A/dm2，優(yōu)選0.5-3 A/dm2，特別優(yōu)選1.0-2.5 A/dm2。電壓一般為1-30V，優(yōu)選2-20V。
適于進(jìn)行陽(yáng)極氧化的裝置一般是所有已知適于鋁或鋁合金的連續(xù)陽(yáng)極氧化的電泳浸涂的裝置，例如，利用電解拉出法。
步驟c)在步驟b)的陽(yáng)極氧化之后，所得的氧化鋁層根據(jù)本發(fā)明被著成金色。這種金色著色在含有銀的烷基磺酸鹽和烷基磺酸的電解質(zhì)中獲得。這種類型的金色鋁工件對(duì)于生產(chǎn)裝飾物品具有特殊的意義，因?yàn)閷?duì)于用鋁制成的金色物品的需求是巨大的。
這些金色氧化鋁表面優(yōu)選在下列條件下通過(guò)進(jìn)行步驟c)的著色獲得按Ag+計(jì)，銀鹽的濃度為2-50g/l，優(yōu)選3-20g/l；電流密度與電壓的乘積為0.5-10AV/dm2，優(yōu)選1-5AV/dm2；著色時(shí)間一般為0.05-4分鐘，優(yōu)選0.3-3分鐘，特別優(yōu)選0.5-2分鐘。銀鹽濃度、電流密度與電壓的乘積和電解時(shí)間三個(gè)參數(shù)的精確匹配在這里是至關(guān)重要的。僅僅一個(gè)參數(shù)的偏差就會(huì)產(chǎn)生不希望的著色。此外，使用按Ag+計(jì)濃度為2-50g/l的高濃度銀鹽。只有在高銀鹽濃度條件下，才能避免金色層發(fā)綠光(green cast)。這樣高的銀鹽濃度只有使用易溶鹽，即本發(fā)明烷基磺酸鹽才能獲得。所以，硫酸銀是不合適的，因?yàn)樗谒械娜芙鈽O限為約0.9g/l。由于烷基磺酸鹽的溶解性良好，進(jìn)一步促進(jìn)了銀鹽以液體形式(即在溶液中)的自動(dòng)計(jì)量。此外，較高的銀鹽濃度能夠在氧化鋁表面上實(shí)現(xiàn)更快的沉積。
在本發(fā)明方法的步驟b)之后獲得的氧化鋁層使用直流或交流電、優(yōu)選使用交流電，在含金屬鹽的電解質(zhì)中著色。在該操作中，金屬?gòu)慕饘冫}溶液中沉積在氧化物層的孔隙底部。利用本發(fā)明方法獲得的金色是非常耐光的。達(dá)到了均勻且容易重現(xiàn)的色調(diào)。
在步驟c)的電解質(zhì)中，優(yōu)選使用的酸選自烷基磺酸或烷基磺酸和硫酸的混合物。
在本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，含銀鹽的電解質(zhì)中含有20-100重量份的烷基磺酸和80-0重量份的硫酸，其中，烷基磺酸和硫酸的總和是100重量份，并且在電解質(zhì)中的濃度為0.1-20重量％，優(yōu)選1-15重量％。所述電解質(zhì)非常特別優(yōu)選含有100重量份的烷基磺酸。根據(jù)本發(fā)明的電解質(zhì)是電解質(zhì)水溶液。
適用于步驟c)中的烷基磺酸前面已經(jīng)公開(kāi)。特別優(yōu)選的是甲磺酸。
與基于純硫酸的電解質(zhì)相比，基于烷基磺酸的電解質(zhì)具有較高的電導(dǎo)率，結(jié)果產(chǎn)生較快的著色，并顯示出減小的氧化作用，因此防止了金屬鹽從含金屬鹽的電解質(zhì)中沉淀。為了提高電解液穩(wěn)定性和改善擴(kuò)散或者為了避免金色發(fā)綠光(green cast)而加入添加劑如對(duì)環(huán)境有害的苯酚或甲苯磺酸或類似添加劑是不必要的。
此外，在電解質(zhì)中使用烷基磺酸時(shí)，實(shí)現(xiàn)了比使用純硫酸更快的著色。此外，獲得了可重現(xiàn)的金色著色，保證了均勻的產(chǎn)品質(zhì)量。此外，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)烷基磺酸的改善擴(kuò)散的作用，它將導(dǎo)致所用金屬鹽的均勻沉積，因此產(chǎn)生非常好的表面質(zhì)量。
除了根據(jù)本發(fā)明所用的銀鹽以外，其它合適的金屬鹽是選自錫、銅、鈷、鎳、鉍、鉻、鈀和鉛的鹽或這些金屬鹽的兩種或多種混合物的普通鹽。除了銀鹽以外，在步驟c)中的含銀鹽電解質(zhì)可優(yōu)選含有銅鹽和/或錫鹽，這使得金色調(diào)可以發(fā)生細(xì)微變化。
可以在所述電解質(zhì)中存在的銅鹽和/或錫鹽優(yōu)選是烷基磺酸鹽和/或硫酸鹽。特別優(yōu)選是烷基磺酸鹽。
對(duì)于本發(fā)明的目的，術(shù)語(yǔ)“烷基磺酸鹽”理解為代表脂族磺酸鹽。如果需要，其脂族基團(tuán)可被官能團(tuán)或雜原子如羥基取代。優(yōu)選的是具有以下通式的烷基磺酸鹽R-SO3-或HO-R’-SO3-其中，R是烴基，其可以是支化或未支化的，含有1-12個(gè)碳原子，優(yōu)選含有1-6個(gè)碳原子，特別優(yōu)選的是含有1-3個(gè)碳原子的未支化烴基，非常特別優(yōu)選的是含有1個(gè)碳原子，即甲磺酸。
R’是烴基，其可以是支化或未支化的，含有2-12個(gè)碳原子，優(yōu)選含有2-6個(gè)碳原子，特別優(yōu)選的是含有2-4個(gè)碳原子的未支化烴基，其中羥基和磺基可以結(jié)合到任何需要的碳原子上，條件是它們不能結(jié)合到相同的碳原子上。
用于本發(fā)明的銀鹽非常特別優(yōu)選甲磺酸銀。
除了所用的相應(yīng)酸、烷基磺酸或硫酸與烷基磺酸的混合物和銀的烷基磺酸鹽以及任選的其它金屬鹽以外，所述電解質(zhì)一般含有水和，如果必要，其它添加劑，例如用于改善擴(kuò)散的芳族磺酸。如果使用烷基磺酸、特別是甲磺酸作為酸，一般可以省略使用改善擴(kuò)散的添加劑。
可以使用適于氧化鋁層的電解著色的所有裝置。
合適的電極是那些通常適用于氧化鋁層電解著色方法的電極，例如不銹鋼或石墨電極。還可以使用銀電極或用可以使用的其它金屬之一制成的電極，其在電解過(guò)程中溶解，由此在電解過(guò)程中補(bǔ)充相應(yīng)的金屬鹽。
步驟d)對(duì)在步驟c)之后獲得的工件，適當(dāng)?shù)脑?，還有在步驟b)后獲得的工件的后續(xù)處理分成兩步d1)漂洗為了從氧化物層的孔隙中排出殘余電解液，一般用水漂洗工件，特別是用流水漂洗。該漂洗步驟在步驟b)或步驟c)之后。
d2)密封所得的氧化物層一般在步驟c)之后密封，以獲得良好的耐腐蝕性。把工件浸漬在沸騰的蒸餾水中約30-60分鐘可以達(dá)到該密封。氧化物層在該操作中溶脹，導(dǎo)致孔隙閉塞。所述水還可以含有添加劑。在一個(gè)特定實(shí)施方案中，所述工件隨后在4-6巴的直接蒸汽中處理，而不在沸水中處理。
其它的的密封方法也可以，例如通過(guò)把工件浸漬在容易水解的鹽溶液中，其中孔隙被低溶解度金屬鹽閉塞，或者浸漬在鉻酸鹽溶液中，其主要用于富硅和富重金屬的合金。如果通過(guò)隨后浸漬在乙酸鈉溶液中來(lái)沉淀硅酸，在稀水玻璃溶液中處理也導(dǎo)致孔隙的密封。可以使用不溶性的金屬硅酸鹽或有機(jī)疏水性物質(zhì)如蠟、樹(shù)脂、油、石蠟、涂層和塑料來(lái)密封所述孔隙。
但是，優(yōu)選利用水或蒸汽進(jìn)行密封。
e)回收所用烷基磺酸和/或其鹽為了解約成本和出于生態(tài)方面的原因，可以回收所用的烷基磺酸和/或其鹽。該回收可以在每個(gè)可能使用烷基磺酸的步驟之后，或者可以與這些步驟平行進(jìn)行。例如，回收可以與步驟b)和步驟c)之后的漂洗步驟d1)一起進(jìn)行。這種類型的回收可以，例如借助電解薄膜電池(electrolyticmembrane cells)、通過(guò)級(jí)聯(lián)漂洗或通過(guò)簡(jiǎn)單的濃縮如漂洗液進(jìn)行。
本發(fā)明還涉及含有銀的烷基磺酸鹽的電解質(zhì)以電解方法使基于鋁或鋁合金的氧化鋁層著成金色的用途。本發(fā)明還涉及一種通過(guò)電解方法使鋁或鋁合金的氧化表面著成金色的電解質(zhì)溶液，其中含有銀的烷基磺酸鹽，如果需要，還含有銅鹽和/或錫鹽和選自烷基磺酸或烷基磺酸和硫酸的混合物的酸。在現(xiàn)有技術(shù)中迄今為止還沒(méi)有公開(kāi)過(guò)烷基磺酸銀(優(yōu)選的是甲磺酸銀，如果需要，還包含其它金屬鹽，優(yōu)選錫鹽和銅鹽)適于使氧化鋁層著成金色。通過(guò)使用烷基磺酸銀和使用使氧化鋁表面著成金色的含有銀的烷基磺酸鹽的電解質(zhì)，可以在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生均勻且可重現(xiàn)的金色氧化鋁表面。
本發(fā)明還涉及本發(fā)明方法生產(chǎn)的基于鋁或鋁合金的金色工件用于裝飾目的的用途。
這些基于鋁或鋁合金的金色工件可以在任何其中鋁工件用于外面可見(jiàn)位置的地方使用。本發(fā)明生產(chǎn)的金色鋁工件的用途實(shí)例是在建筑工業(yè)中，特別是生產(chǎn)窗型材或包層部件，和所有類型的手柄、配件和覆蓋物，用于生產(chǎn)家用制品，用在汽車或航空器建造(特別是主體和內(nèi)部部件)，以及在包裝工業(yè)中。
以下實(shí)施例補(bǔ)充說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例實(shí)施例1脫脂并酸洗的鋁合金AlMgSi0.5板于20℃下在添加有8g/l Al的18％濃度的H2SO4中，使用DS法以16V和1.5A/dm2陽(yáng)極氧化40分鐘，獲得厚度約20微米的氧化層。用1.9g/l甲磺酸銀(相當(dāng)于1g/l Ag+)和57g/l甲磺酸制備著色電解質(zhì)。在0.2、0.4和2A/dm2的電流密度和約8V的電壓下，對(duì)陽(yáng)極氧化的合金板進(jìn)行不同時(shí)間的著色。下表1給出了以時(shí)間為函數(shù)獲得的顏色
1)略呈綠色實(shí)施例2步驟與實(shí)施例1相同，但是用19g/l Ag MSA(MSA＝甲磺酸)(10g/l Ag+)和57g/l MSA制備著色電解質(zhì)。
下表2給出了以時(shí)間為函數(shù)獲得的顏色
1)對(duì)比試驗(yàn)實(shí)施例3步驟與實(shí)施例1和2相同，但是，由19g/l Ag MSA(10g/l Ag+)、5g/l CuMSA(2g/l Cu2+)和57g/l MSA制備著色電解質(zhì)。著色在0.2A/dm2下進(jìn)行。僅45秒后就獲得了誘人的金色著色，其色調(diào)與實(shí)施例2的金色調(diào)略有不同。
權(quán)利要求
1.一種獲得金色氧化鋁層的方法，包括以下步驟a)預(yù)處理鋁或鋁合金；b)鋁或鋁合金的陽(yáng)極氧化(陽(yáng)極化)；c)通過(guò)在含有烷基磺酸和銀的烷基磺酸鹽的電解質(zhì)中的電解對(duì)鋁或鋁合金的氧化表面進(jìn)行著色；d)步驟a)、b)和c)后獲得的金色工件的后續(xù)處理；e)如果需要，回收所用的烷基磺酸和/或其鹽，步驟e)可在任何使用烷基磺酸的步驟后、特別是步驟b)和/或c)后進(jìn)行，或者與這些步驟平行進(jìn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟c)的著色在銀的烷基磺酸鹽濃度為2-50g/l和電流密度與電壓乘積為0.5-10AV/dm2下進(jìn)行，時(shí)間為0.05-4分鐘。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中在步驟c)的電解質(zhì)中，所用酸選自烷基磺酸或烷基磺酸和硫酸的混合物。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其中在步驟c)的含有銀的烷基磺酸鹽的電解質(zhì)中，除了銀的烷基磺酸鹽以外，還可以含有銅鹽和/或錫鹽。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中可以在電解質(zhì)中存在的銅鹽和/或錫鹽是烷基磺酸鹽和/或硫酸鹽。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述烷基磺酸是甲磺酸。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中步驟b)的陽(yáng)極氧化在基于烷基磺酸或烷基磺酸與選自硫酸、磷酸和草酸的其它酸的混合物的電解質(zhì)中進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中在步驟a)的鋁或鋁合金的預(yù)處理中使用含有烷基磺酸的溶液。
9.含有銀的烷基磺酸鹽的電解質(zhì)以電解方法使基于鋁或鋁合金的氧化鋁層著成金色的用途。
10.一種通過(guò)電解方法使鋁或鋁合金的氧化表面著成金色的電解質(zhì)溶液，其中含有銀的烷基磺酸鹽和選自烷基磺酸或烷基磺酸和硫酸的混合物的酸。
11.如權(quán)利要求10所述的電解液，其中除了銀的烷基磺酸鹽以外，還可以存在銅鹽和/或錫鹽。
12.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述生產(chǎn)的基于鋁或鋁合金的金色工件用于裝飾目的的用途，例如用于建筑工業(yè)，特別是生產(chǎn)窗型材或包層部件，和所有類型手柄、配件和覆蓋物，用于生產(chǎn)家用制品，用在汽車或航空器建造以及包裝工業(yè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生金色氧化鋁層的方法，其中通過(guò)電解方法在含有烷基磺酸和銀的烷基磺酸鹽的電解質(zhì)中對(duì)鋁或鋁合金的氧化表面進(jìn)行著色。本發(fā)明還涉及通過(guò)所述方法生產(chǎn)的金色鋁或鋁合金工件用于裝飾目的的用途。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種通過(guò)電解方法使鋁或鋁合金的氧化表面著成金色的電解質(zhì)溶液，并且涉及含有銀的烷基磺酸鹽的電解質(zhì)以電解方法使鋁或鋁合金的氧化鋁層著成金色的用途。
文檔編號(hào)C25D11/18GK1441858SQ01812633
公開(kāi)日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2001年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月10日
發(fā)明者W·黑塞, B·勞布施 申請(qǐng)人:巴斯福股份公司