專利名稱：銅表面陰極電解著色新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電化學(xué)領(lǐng)域，尤其是涉及一種光亮銅層上陰極電解著色新工藝(簡(jiǎn)稱NCEC5)。
銅表面著色可以改善外觀，獲得仿金色及其它悅目的顏色。用著色方法可在銅表面產(chǎn)生色膜或干擾膜，該膜很薄(僅數(shù)十毫微米)，有時(shí)干擾膜自身幾乎沒有顏色，而當(dāng)銅表面與膜表面發(fā)生光反射時(shí)，光波在相外相互抵消，形成各種不同色彩，當(dāng)膜的厚度逐漸增長(zhǎng)時(shí)，色調(diào)隨之變化，一般依次出現(xiàn)紅、黃、藍(lán)、綠等一系列顏色，若膜的厚度不均勻時(shí)，將產(chǎn)生彩虹色或花斑雜色。對(duì)于銅的著色，有關(guān)書籍多記載化學(xué)法(《表面處理工藝手冊(cè)》，上?？萍汲霭嫔纾?991年1月第一版)，用該法獲得的色彩較單調(diào)，溶液的濃度較難控制。近年來，有資料報(bào)導(dǎo)了陰極電解法，可在銅表面產(chǎn)生多種顏色(汪泉發(fā)，“銅的電解著色”，《電鍍與環(huán)?！?，1988，10(5)10)其配方中采用硫酸銅、乳酸、檸檬酸鈉、氫氧化鈉等，其溶液長(zhǎng)期使用后沉渣較多，性能較不穩(wěn)定，操作范圍較窄。
本發(fā)明的目的在于研制一種溶液組分更少，性能更穩(wěn)定，操作范圍更寬，獲得的顏色種類更豐富、更艷麗的銅表面陰極電解著色的新工藝(簡(jiǎn)稱NCEC5)。
本發(fā)明的內(nèi)容包括著色液的配方、配制和操作規(guī)范及著色效果，具體內(nèi)容如下1.著色液的配方堿式碳酸銅10～40克/升，檸檬酸40～180克/升，氫氧化鉀50～200克/升。
2.著色液的配制方法(1)用1/2體積的水將檸檬酸溶解，加入KOH將PH值調(diào)至3～4左右；(2)將堿式碳酸銅用水調(diào)成糊狀，并在不斷攪拌下慢慢倒入槽內(nèi)。此時(shí)有大量二氧化碳?xì)怏w析出，嚴(yán)防溢出；(3)在攪拌下加入KOH，使PH值粗調(diào)至所需值，稀釋槽液至所需體積；
(4)用檸檬酸或氫氧化鉀濃溶液調(diào)節(jié)PH值至所需值后即可試用。
3.操作規(guī)范PH 12～14，著色液溫度15～40℃，陰極電流密度5～50毫安/平方分米。
4.著色效果在操作工藝范圍內(nèi)，隨時(shí)間的變化銅表面上可先后出現(xiàn)橙紅、磚紅、紫紅、淡黃、金黃、紫羅蘭、墨綠等多種顏色。PH低時(shí)，利于紫羅蘭、墨綠等暗色的出現(xiàn)；PH高時(shí)，利于紅、黃等亮色的出現(xiàn)。著色液溫度較高、陰極電流密度和著色液的濃度較大時(shí)，著色速度較快，反之則較慢。只要電接觸良好，銅表面致密、均勻、光亮、未鈍化，即可獲得均勻、艷麗的顏色。
為了使本發(fā)明的工藝更易于控制，應(yīng)用穩(wěn)定的直流電源，電流指示采用毫安表。電流密度分布應(yīng)均勻、穩(wěn)定，著色液的溫度要求均勻一致，以保證工件著色均勻。當(dāng)液溫較高時(shí)，電流密度宜低些；當(dāng)液溫較低時(shí)，電流密度宜高些，使著色速度易于控制。
本發(fā)明的著色液無毒，與同類著色液相比成分較少，長(zhǎng)期使用后沉渣較少，性能較穩(wěn)定，著色艷麗。著色層耐光照，例如金黃色層罩透明漆后在室內(nèi)存放十年不變色。
實(shí)施例1 著色液的配方為堿式碳酸銅15克/升，檸檬酸80克/升，氫氧化鉀86克/升；著色液的溫度為18℃，PH為12左右，陰極電流密度為50毫安/平方分米，著色時(shí)間1分鐘時(shí)，銅表面為橙紅色；2分鐘時(shí)，為紫紅色；3分鐘時(shí)，為金黃色；4分鐘時(shí)，為墨綠色。
實(shí)施例2著色液的配方為堿式碳酸銅20克/升，檸檬酸94克/升，氫氧化鉀100克/升；著色液的溫度為15℃，PH為13左右，陰極電流密度為20毫安/平方分米，著色時(shí)間1分鐘時(shí)，銅表面為橙紅色；2分鐘時(shí)，為磚紅色；3分鐘時(shí)，為紫紅色；4至5分鐘時(shí)，為銅紅色；6分鐘時(shí)，為淺金黃色；7分鐘時(shí)，為金黃色；8分鐘時(shí)，為深金黃色。
權(quán)利要求
1.一種銅表面陰極電解著色新工藝(簡(jiǎn)稱NCEC5)，包括著色液的配方、著色液的配制和著色工藝的操作規(guī)范等，其特征在于著色液的配方為，堿式碳酸銅10～40克/升，檸檬酸40～180克/升，氫氧化鉀50～200克/升。
2.如權(quán)利要求1所述的銅表面陰極電解著色新工藝，其特征在于所述的著色液的配制方法是，(1)用1/2體積的水將檸檬酸溶解，加入KOH將PH值調(diào)至3～4左右；(2)將堿式碳酸銅用水調(diào)成糊狀，并在不斷攪拌下慢慢倒入槽內(nèi)；(3)在攪拌下加入KOH，使PH值粗調(diào)至所需值，稀釋槽液至所需體積；(4)用檸檬酸或氫氧化鉀濃溶液調(diào)節(jié)PH值至所需值后即可試用。
3.如權(quán)利要求1所述的銅表面陰極電解著色新工藝，其特征在于所述的著色工藝的操作規(guī)范是，PH12～14，著色液溫度15～40℃，陰極電流密度5～50毫安/平方分米。
全文摘要
一種銅表面陰極電解著色新工藝(簡(jiǎn)稱:NCEC5),屬電化學(xué)領(lǐng)域。采用該工藝可在致密、均勻、光亮的銅層上獲得橙紅、紫紅、金黃、紫羅蘭、墨綠等多種艷麗的色彩。其著色液的配方為:堿式碳酸銅10～40克/升,檸檬酸40～180克/升,氫氧化鉀50～200克/升。其操作規(guī)范為:著色液溫度15～40℃,pH12～14,陰極電流密度5～50毫安/平方分米。本發(fā)明的著色液無毒,與同類著色液相比成分較少,長(zhǎng)期使用后沉渣較少,性能較穩(wěn)定,著色艷麗。著色層耐光照,金黃色層罩透明漆后在室內(nèi)存放十年不變色。
文檔編號(hào)C25D11/00GK1267748SQ9910262
公開日2000年9月27日 申請(qǐng)日期1999年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月18日
發(fā)明者鄭輔養(yǎng), 馬廷椿, 溫國(guó)謀 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所二部