銅及其合金著色工藝研究.pdf

1、銅及其合金具有優(yōu)異的機(jī)械加工性能而廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)。為了提高銅及銅合金的抗蝕性及裝飾性能，進(jìn)行表面著色處理是非常有效的處理方法。 本文對(duì)紫銅化學(xué)著古銅色工藝進(jìn)行研究。為了改善著色效果，采用正交試驗(yàn)法對(duì)著色的前處理工序一拋光工藝進(jìn)行探索。由于化學(xué)拋光操作簡(jiǎn)單易行，所以采用化學(xué)拋光法對(duì)紫銅和黃銅進(jìn)行拋光，并確定了最佳拋光工藝。紫銅拋光最佳工藝為：700mL·L<'-1>H<,2>O<,2>、40 g·L<'-1>H<,2>SO<

2、,4>(ρ=1.84 g/dm<'3>)、160 g·L<'-1>乙二醇、少量OP-10、5 g·L<'-1>光亮劑A、操作溫度為40℃、拋光時(shí)間為5～10min。黃銅拋光最佳工藝與紫銅大致相同，但是溫度為25℃，拋光時(shí)問(wèn)縮短至1～3min。通過(guò)對(duì)影響紫銅著色效果因素的分析和研究，研制了一種較理想的紫銅化學(xué)著古銅色工藝。最佳工藝為：NaOH 120 g·L<'-1>、過(guò)單硫酸鉀復(fù)鹽17 g·L<'-1>、K<,2>S<,2>O<,8>

3、6 g·L<'-1>、Na<,2>SO<,4> 10 g·L<'-1>、著色溫度為室溫，著色時(shí)間為15min。通過(guò)對(duì)著色膜電化學(xué)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，紫銅經(jīng)氧化著色后，改善了陽(yáng)極溶解性能和耐蝕性能，對(duì)陰極影響很小。 同時(shí)，對(duì)白銅著色工藝進(jìn)行研究，并開(kāi)發(fā)了一種白銅電化學(xué)著彩色工藝。白銅電化學(xué)著黃色最佳工藝為：44 g·L<'-1>(NH<,4>)<,2>MoO<,4>、95 g·L<'-1>NaH<,2>PO<,4>、19 g·L<'-1>N

4、aOH、陰極電流密度為1.2 mA·cm<'-2>、操作溫度為28℃、著色時(shí)間為1min。著紫色最佳工藝為：42 g·L<'-1>(NH<,4>)<,2>MoO<,4>、106 g·L<'-1>NaH<,2>PO<,4>、25 g·L<'-1>NaOH、陰極電流密度為2.2 mA/cm<'2>、操作溫度為50℃、著色時(shí)間為1.5min。著藍(lán)色最佳工藝為：40 g·L<'-1>(NH<,4>)<,2>MoO<,4>、106 g·L<'-1

5、>NaH<,2>PO<,4>、25 g·L<'-1>NaOH、陰極電流密度為2.2mA·cm<'-2>、操作溫度為50℃、著色時(shí)間為2min。白銅著彩色后，表面顏色鮮艷、著色均勻，裝飾性強(qiáng)。對(duì)白銅黃色和紫色膜層進(jìn)行XPS分析發(fā)現(xiàn)，黃色膜層由MoO<,3>和Na<,2>HPO<,4>.構(gòu)成。紫色膜層由MO<,2>O<,5>和Na<,3>PO<,4>構(gòu)成。在著色過(guò)程中，白銅表面不僅發(fā)生析氫反應(yīng)，并且鉬酸鹽發(fā)生還原生成了Mo<,2>O<,5>