专利名称：铝制品及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种铝制品及其制备方法。
背景技术：
铝及铝合金因其质轻以及优良的机械加工性能，使得铝及铝合金被广泛地应用于各种家用电器、汽车、电子产品的外壳。为了获得较好的外观效果，通常通过阳极氧化、电泳涂装、喷漆等表面装饰处理在铝或铝合金产品表面形成某种颜色的装饰层，然而，经上述处理获得的装饰层的颜色通常是固定不变的，缺乏变化和多样性。随着消费水平的提高，这种外观已经不能满足消费者对这些产品的外观追求。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种颜色多变、具有较佳装饰效果的铝制品。另外，有必要提供一种上述铝制品的制备方法。一种铝制品，包括铝基体及形成于该铝基体表面的氧化铝膜，该氧化铝膜的内部及表面分布有多个纳米孔，所述纳米孔的孔径为20 200nm，该铝制品还包括形成于该氧化铝膜表面的无色透明真空镀膜层，该真空镀膜层的厚度为10 150nm。一种铝制品的制备方法，包括如下步骤提供铝基体；阳极氧化处理，以于该铝基体表面形成氧化铝膜，该氧化铝膜的内部及表面分布有多个纳米孔，所述纳米孔的孔径为20 200nm ；真空镀膜处理，以于该氧化铝膜表面形成无色透明真空镀膜层，该真空镀膜层的厚度为10 150nm。相较于现有技术，上述铝制品先通过阳极氧化处理在铝基体表面形成纳米多孔氧化铝膜，再通过真空镀膜方法于该多孔氧化铝膜表面形成真空镀膜层。该真空镀膜层具有氧化铝膜的表面仿形结构，使得真空镀膜层上也具有纳米多孔结构。因此，在光的照射下， 真空镀膜层对光线具有反射和折射而显示出干涉色彩，加上真空镀膜层的纳米多孔特征， 使得铝制品随着观测角度的变化而呈现不同的颜色，产生多种变色效果，具有较佳的装饰效果。
图1为本发明较佳实施例表面形成有纳米多孔氧化膜的铝基体的剖视示意图。图2为本发明较佳实施例的铝制品的剖视示意图。主要元件符号说明铝制品100铝基体10
氧化铝膜20纳米孔22侧壁221底壁223顶表面24真空镀膜层 30
具体实施例方式请参阅图2，本发明较佳实施例的铝制品100包括铝基体10、一层形成于铝基体10 表面的纳米多孔氧化铝膜20及形成于该氧化铝膜20上的一层无色透明的真空镀膜层30。铝基体10的材料为纯铝或铝合金。请参阅图1，氧化铝膜20的内部及表面分布有多个纳米孔22，纳米孔22的孔径范围为20 200nm，较佳为30 60nm，当孔径小于20nm时，容易被真空镀膜层30填充堵塞。 氧化铝膜20的厚度为50 500内米。氧化铝膜20通过阳极氧化处理形成。该真空镀膜层30形成于氧化铝膜20的顶表面24及所述纳米孔22的侧壁221和底壁223上，使得真空镀膜层30具有氧化铝膜20的表面仿形结构，其镀覆在氧化铝膜20上后基本不改变氧化铝膜20的表面结构，所述纳米孔22未被真空镀膜层30堵塞。真空镀膜层30可以由金属、金属氧化物或非金属氧化物形成，其中金属可以为钛、铬、铝、锌及锆等， 金属氧化物可以为铬、铝、锌及锆的氧化物，非金属氧化物可以为二氧化硅。真空镀膜层30 的厚度在10 150nm范围内。而且，位于侧壁221上的真空镀膜层30的厚度小于位于顶表面24和底壁223上的真空镀膜层30的厚度。位于侧壁221上的真空镀膜层30的厚度为10 60nm ；位于顶表面24和底壁223上的真空镀膜层30的厚度为50 150nm，较佳为 50 90nm。厚度在10 150nm范围内时，真空镀膜层30接近无色透明，超过150nm时，真空镀膜层30自身的颜色在肉眼观察下开始变得较为明显。上述铝制品100的制备方法，包括如下步骤首先，提供该铝基体10。对铝基体10进行预处理。预处理包括对铝基体10除油及化学抛光。其中，所述除油步骤可以用丙酮清洗大约5分钟后，于乙醇中超声振动大约30min，然后用水清洗。所述化学抛光所用抛光液可以用体积比为3 1 1的磷酸(质量浓度为85%)、硝酸和水的混合溶液，抛光时抛光液温度在70 80°C之间，抛光时间大约为5分钟。对经上述预处理的铝基体10进行阳极氧化处理，以在表面形成该多孔氧化铝膜 20(见图1)。阳极氧化所用电解液可以为硫酸溶液、草酸溶液或磷酸溶液。当用硫酸溶液时，硫酸浓度可以为0. 2 0. 5mol/L,电解液温度为8 12°C，电压为15 50V，氧化时间为3 IOmin ；当用草酸溶液时，草酸浓度可以为0. 2 0. 5mol/L,电解液温度为1 5°C， 电压为30 60V，氧化时间为3 IOmin ；当用磷酸溶液时，磷酸浓度可以为8 15wt%， 电解液温度为2 7°C，电压为100 200V，氧化时间为3 lOmin。经上述阳极氧化处理的铝基体10表面形成所述氧化铝膜20，该氧化铝膜20内部及表面分布有多个所述纳米孔 22。对形成有氧化铝膜20的铝基体10进行真空镀膜处理，以在氧化铝膜20表面形成该透明的真空镀膜层30。该真空镀膜方法可采用溅镀、蒸镀或离子镀。该步骤具体工艺可采用相应方法的常规镀膜工艺，镀膜过程中通过控制镀膜时间来控制真空镀膜层30的厚度在上述范围内，以保证该真空镀膜层30为无色透明。 本发明的铝制品100先通过阳极氧化处理在铝基体10表面形成纳米多孔氧化铝膜20，再通过真空镀膜方法于该多孔氧化铝膜20表面形成真空镀膜层30。该真空镀膜层 30具有氧化铝膜20的表面仿形结构，使得真空镀膜层30上也具有纳米多孔结构。因此， 在光的照射下，真空镀膜层30对光线具有反射和折射而显示出干涉色彩，加上真空镀膜层 30的纳米多孔特征，使得铝制品100随着观测角度的变化而呈现不同的颜色，产生多种变色效果，具有较佳的装饰效果。
权利要求
1.一种铝制品，包括铝基体及形成于该铝基体表面的氧化铝膜，其特征在于该氧化铝膜的内部及表面分布有多个纳米孔，所述纳米孔的孔径为20 200nm，该铝制品还包括形成于该氧化铝膜表面的无色透明真空镀膜层，该真空镀膜层的厚度为10 150nm。
2.如权利要求1所述的铝制品，其特征在于该真空镀膜层形成于该氧化铝膜的顶表面及所述纳米孔的侧壁和底壁上，且位于该侧壁上的真空镀膜层的厚度小于位于该顶表面和底壁上的真空镀膜层的厚度。
3.如权利要求2所述的铝制品，其特征在于该真空镀膜层位于该侧壁上的厚度为 10 60nm，位于该顶表面和底壁上的厚度为50 150nm。
4.如权利要求1所述的铝制品，其特征在于所述纳米孔的孔径为30 60nm。
5.如权利要求1所述的铝制品，其特征在于该真空镀膜层由钛、铬、铝、锌及锆中的一种形成，或者由铬、铝、锌及锆的氧化物中的一种形成。
6.如权利要求1所述的铝制品，其特征在于该真空镀膜层由二氧化硅形成。
7.一种铝制品的制备方法，包括如下步骤提供铝基体；阳极氧化处理，以于该铝基体表面形成氧化铝膜，该氧化铝膜的内部及表面分布有多个纳米孔，所述纳米孔的孔径为20 200nm ；真空镀膜处理，以于该氧化铝膜表面形成无色透明真空镀膜层，该真空镀膜层的厚度为 10 150nm。
8.如权利要求7所述的铝制品的制备方法，其特征在于所述真空镀膜为蒸镀、溅镀及离子镀中的一种。
9.如权利要求7所述的铝制品的制备方法，其特征在于所述阳极氧化处理以硫酸溶液为电解液，硫酸浓度为0. 2 0. 5mol/L，温度为8 12°C，电压为15 50V，氧化时间为 3 IOmin0
10.如权利要求7所述的铝制品的制备方法，其特征在于所述阳极氧化处理以草酸溶液为电解液，草酸浓度为0. 2 0. 5mol/L，温度为1 5°C，电压为30 60V，氧化时间为 3 IOmin0
11.如权利要求7所述的铝制品的制备方法，其特征在于所述阳极氧化处理以磷酸溶液为电解液，磷酸浓度为8 15wt%，温度为2 7°C，电压为100 200V，氧化时间为3 IOmin0
12.如权利要求7所述的铝制品的制备方法，其特征在于该铝制品的制备方法还包括在所述阳极氧化处理前，对铝基体进行预处理的步骤，该预处理包括对铝基体除油及化学抛光。
全文摘要
本发明提供一种铝制品，包括铝基体及形成于该铝基体表面的氧化铝膜，该氧化铝膜的内部及表面分布有多个纳米孔，所述纳米孔的孔径为20～200nm，该铝制品还包括形成于该氧化铝膜表面的无色透明真空镀膜层，该真空镀膜层的厚度为10～150nm。该铝制品随着观测角度变化而呈现不同颜色，产生多种变色效果。本发明还提供一种上述铝制品的制备方法。
文档编号C25D11/10GK102453912SQ20101052323
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者孙代育, 张新倍, 徐华阳, 蒋焕梧, 陈文荣, 陈正士 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司