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TWI845291B - 鎂合金物件的表面著色方法及表面著色的鎂合金物件 - Google Patents

鎂合金物件的表面著色方法及表面著色的鎂合金物件 Download PDF

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TWI845291B
TWI845291B TW112116232A TW112116232A TWI845291B TW I845291 B TWI845291 B TW I845291B TW 112116232 A TW112116232 A TW 112116232A TW 112116232 A TW112116232 A TW 112116232A TW I845291 B TWI845291 B TW I845291B
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Abstract

本發明公開一種鎂合金物件的表面著色方法。首先,對鎂合金物件進行陽極氧化處理,以在鎂合金物件的外表面上形成一具有多個開孔的陽極氧化層。接著,對陽極氧化層進行咬蝕處理,以使陽極氧化層之遠離鎂合金物件的一表面形成有多個凹坑,且每一個凹坑對應連通於至少一個開孔。然後,對經咬蝕後的陽極氧化層進行封孔處理,以形成一封孔層將陽極氧化層上的開孔密封。因此,能提高鎂合金物件表面的光干涉著色效果和染料染色效果。本發明另公開一種用上述方法獲得的表面著色的鎂合金物件。

Description

鎂合金物件的表面著色方法及表面著色的鎂合金物件
本發明涉及一種輕金屬物件的表面著色方法,特別是涉及一種鎂合金物件的表面著色方法,以及用此方法獲得的表面著色的鎂合金物件。
現今市面上的可攜式電子產品以輕薄短小的構造為主流,而鎂合金因具有優異機械特性與重量輕的特性而成為了製作可攜式電子產品之外殼或其他機械零件的熱門材料。
為了滿足產品的外觀多樣性與功能性,以鎂合金為材料的物件通常會在表面進行處理如陽極氧化,以形成一層陽極氧化膜用以防止鎂合金直接暴露於空氣中、裝飾鎂合金表面以及改善鎂合金的耐磨和耐腐蝕性。並且,陽極氧化膜具有多孔隙的特點,可以吸附染料而使產品的外觀顏色改變。然而,一般的陽極氧化處理所形成的孔隙分布並不均勻,導致染色容易出現不均勻的現象;另外,一般的陽極氧化處理所形成的孔隙結構會讓染料無法有效地滲入,而有染色深度不足的問題。
本發明的目的在於提供一種鎂合金物件的表面著色方法,以及用此方法獲得的表面著色的鎂合金物件,以解決上述先前技術中存在的問題。
本發明的構想是,先通過陽極氧化處理於鎂合金物件的外表面上形成一具有多個排列規則且均勻性佳之開孔的陽極氧化層,再配合咬蝕處理使陽極氧化層之遠離鎂合金物件的表面形成有多個凹坑,且每一個凹坑對應連通於至少一個開孔,有利於提高光干涉著色效果和染料染色效果。
具體來說,本發明所採用的其中一技術方案是提供一種鎂合金物件的表面著色方法,包括:提供一鎂合金物件;對所述鎂合金物件進行陽極氧化處理,以在所述鎂合金物件的一外表面上形成一陽極氧化層,所述陽極氧化層具有多個朝向所述鎂合金物件的所述外表面延伸的開孔;對所述陽極氧化層進行咬蝕處理,以使所述陽極氧化層之遠離所述鎂合金物件的一表面形成有多個凹坑,且每一個所述凹坑對應連通於至少一個所述開孔;以及對經咬蝕後的所述陽極氧化層進行封孔處理。
在本發明的實施例中,所述陽極氧化處理是於一電解液中進行,且所述電解液包含氧化劑、pH調整劑及成膜劑。所述氧化劑是選自於硝酸鈉、硝酸鉀、過錳酸鉀和重鉻酸鉀所組成的群組,所述pH調整劑是選自於氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰和氫氧化鎂所組成的群組,所述成膜劑是選自於矽酸鈉、氫氧化鋁、磷酸二氫銨、六偏磷酸鈉和磷酸三鈉所組成的群組。
在本發明的實施例中,所述陽極氧化處理為一脈衝式陽極氧化處理,其包括一電壓緩升階段及一接續在所述電壓緩升階段之後的電壓恆壓階段,所述電壓緩升階段的操作電壓是從一初始電壓升高至一目標電壓,且所述電壓恆壓階段的操作電壓是維持在所述目標電壓。
在本發明的實施例中,所述脈衝式陽極氧化處理的條件包括:所述初始電壓為0V且所述目標電壓為20V至600V,脈衝頻率為500 Hz至2000 Hz,占空比為1%至50%。另外,所述電壓緩升階段的持續時間為1分鐘至10分鐘,所述電壓恆壓階段的持續時間為5分鐘至60分鐘,其為所述電壓緩升階段的持續時間的四倍以上。
在本發明的實施例中,所述咬蝕處理是利用一咬蝕液咬蝕所述陽極氧化層的所述表面,所述咬蝕液為一包含硝酸、硫酸、磷酸、草酸、檸檬酸及/或它們的鹽類的水溶液,且所述咬蝕處理的持續時間為10秒至1200秒。
在本發明的實施例中,本發明的鎂合金物件的表面著色方法還包括:在進行所述咬蝕處理的步驟與進行所述封孔處理的步驟之間,將至少一種染料填入所述陽極氧化層的多個所述開孔內。
在本發明的實施例中,所述封孔處理是通過電封孔在所述陽極氧化層的所述表面上覆蓋一封孔層,以將多個所述開孔密封。
在本發明的實施例中,所述封孔層為一樹脂組成物所形成,所述樹脂組成物包含壓克力樹脂及固體粉末,所述固體粉末為金屬、非金屬或其氧化物的粉末,且所述樹脂組成物的固含量為3%至30%。並且,所述電封孔的實施條件包括:操作電壓為1 V至150 V,持續時間為30秒至10分鐘。
在本發明的實施例中,所述封孔處理還包括使用以下條件對所述樹脂組成物進行烘烤:烘烤溫度為100°C至200°C,烘烤時間為15分鐘至60分鐘。
為了解決上述的技術問題,本發明所採用的另外一技術方案是提供一種表面著色的鎂合金物件,其包括一鎂合金物件、一陽極氧化層以及一封孔層。所述陽極氧化層形成於所述鎂合金物件的一外表面上,且具有多個朝向所述鎂合金物件的所述外表面延伸的開孔。又,所述陽極氧化層之遠離所述鎂合金物件的一表面形成有多個凹坑,且每一個所述凹坑對應連通於至少一個所述開孔。所述封孔層覆蓋在所述陽極氧化層的所述表面上,以將多個所述開孔密封。
本發明的其中一有益效果在於,本發明的鎂合金物件的表面著色方法,其能通過技術特徵“對所述鎂合金物件進行陽極氧化處理,以在所述鎂合金物件的一外表面上形成一陽極氧化層,所述陽極氧化層具有多個朝向所述鎂合金物件的所述外表面延伸的開孔”與“對所述陽極氧化層進行咬蝕處理,以使所述陽極氧化層之遠離所述鎂合金物件的一表面形成有多個凹坑,且每一個所述凹坑對應連通於至少一個所述開孔”的組合,以提高鎂合金表面的干涉色強度(干涉色清楚且可察覺)與染色效果,從而提高鎂合金表面的裝飾性,以及改變鎂合金表面的外觀呈色效果。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容,請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式,然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明,並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“鎂合金物件的表面著色方法及表面著色的鎂合金物件”的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用,在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外,本發明的附圖僅為簡單示意說明,並非依實際尺寸的描繪,事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容,但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外,本文中所使用的術語“或”,應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
在沒有另行定義的情況下,本文中所使用的術語具有與本領域技術人員的通常理解相同的含義。各實施例中所涉及的材料,如無特別說明則為市售或根據現有技術製得的材料。各實施例中所涉及的工藝方法,如無特別說明則為本領域慣常使用的工藝方法。
應當理解,儘管在本文中是按照特定順序來描述方法流程圖中的多個步驟,但是這並非要求或者暗示必須按照該特定順序來執行這些步驟,或是必須執行所有的步驟才能實現期望的結果。選擇性地,可將多個步驟合併為一個步驟執行,或者將一個步驟分解為多個步驟執行。
本發明的構想是,先通過陽極氧化處理於鎂合金物件的外表面上形成一具有多個排列規則且均勻性佳之開孔的陽極氧化層,再配合咬蝕處理使陽極氧化層之遠離鎂合金物件的表面形成有多個凹坑,且每一個凹坑對應連通於至少一個開孔,以提高干涉色的強度(干涉色清楚且可察覺)與染色效果。
參閱圖1所示,本發明的構想具體體現於一種鎂合金物件的表面著色方法,其主要包括:步驟S100,提供一鎂合金物件;步驟S102,進行陽極氧化處理;步驟S104,進行咬蝕處理;以及步驟S106,進行封孔處理。配合圖4及圖5所示,步驟S102之陽極氧化處理是在鎂合金物件1的外表面100(待著色表面)上形成一陽極氧化層2,陽極氧化層2具有多個排列規則且均勻性佳之開孔210,且多個開孔210朝向鎂合金物件1的外表面100延伸。步驟S104之咬蝕處理用以使陽極氧化層2之遠離鎂合金物件1的一表面200上形成有多個凹坑220,且每一個凹坑220對應連通於至少一個開孔210。步驟S106之封孔處理是在陽極氧化層2的表面200上覆蓋一封孔層3,以將多個開孔210密封。
下文中,將對本發明的鎂合金物件的表面著色方法的各個步驟進行詳細描述。
在步驟S100中,鎂合金物件1可使用多種方式成形,例如壓鑄、擠壓、鍛造及切削,而具有實際應用所需的形狀(如薄片狀),以作為外殼、遮罩或機件。然而,本發明不以上述所舉的例子為限。
在步驟S102中,鎂合金物件1的陽極氧化處理是於一電解槽(圖未示)內進行,並且在處理過程中將鎂合金物件1作為陽極而電連接至一高壓電源供應器的正極,另將電解槽的陰極(如不鏽鋼電極)電連接至該高壓電源供應器的負極。用於陽極氧化處理的電解液為鹼性藥水,可包含氧化劑、pH調整劑及成膜劑,其中各成分的含量可根據電解液的性能需要進行調整。氧化劑可選自於硝酸鈉、硝酸鉀、過錳酸鉀和重鉻酸鉀所組成的群組,pH調整劑可選自於氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰和氫氧化鎂所組成的群組,成膜劑可選自於矽酸鈉、氫氧化鋁、磷酸二氫銨、六偏磷酸鈉和磷酸三鈉所組成的群組。然而,本發明不以上述所舉的例子為限。
較佳地,配合圖3所示,步驟S102之陽極氧化處理為一脈衝式陽極氧化處理,其可包括一電壓緩升階段M1及一接續在電壓緩升階段M1之後的電壓恆壓階段M2,其中電壓緩升階段M1的操作電壓是從0V升高至一目標電壓Vt,且電壓恆壓階段M2的操作電壓是維持在目標電壓Vt。如此操作下,能通過對氧化鎂的成核速率、生長速率和溶解速率的控制,提高陽極氧化層2的表面平滑性與緻密性,並使開孔210成形為有利於提高光干涉性與染料吸收性的構型。
進一步地說,脈衝式陽極氧化處理的條件包括:初始電壓為0V且目標電壓為20V至600V,脈衝頻率為500 Hz至2000 Hz,占空比為1%至50%。另外,電壓緩升階段M1的持續時間為1分鐘至10分鐘,電壓恆壓階段M2的持續時間為5分鐘至60分鐘,其為電壓緩升階段M1的持續時間的四倍以上。值得一提的是,與一般的陽極氧化處理相比,本發明採用脈衝式陽極氧化處理也有利於降低電能消耗與提高生產效率。
在本發明的實施例中,脈衝式陽極氧化處理的目標電壓可為20V、50V、100V、150V、200V、250V、300V、350V、400V、450V、500V、550V或600V;脈衝頻率可為500 Hz、600 Hz、700 Hz、800 Hz、900 Hz、1000 Hz、1100 Hz、1200 Hz、1300 Hz、1400 Hz、1500 Hz、1600 Hz、1700 Hz、1800 Hz、1900 Hz或2000 Hz;占空比可為1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%或50%。
另配合圖2所示,本發明的鎂合金物件的表面著色方法還可包括預處理步驟,即,在進行陽極氧化處理之前對鎂合金物件1進行預處理(步驟S101),以將其外表面100上存在的缺陷、髒汙、自然氧化膜等去除,或者獲得特殊表面效果。預處理的手段隨不同的目的而有不同,可包括脫脂、去碳化、鹼洗、酸洗或它們的任意組合。或者,為了獲得特殊表面效果,預處理的手段可包括拋光、噴砂或兩者的組合。
在步驟S104中,咬蝕處理是利用咬蝕液將陽極氧化層2的表面200咬蝕出多級凹坑結構,然後再進行水洗、乾燥。需要說明的是,多級凹坑結構是由不同形式的多個凹坑220排列而成,有利於提高干涉色的強度與染色效果。這裡所述的“不同形式”可以是指凹坑直徑、凹坑深度、凹坑截面形狀、凹坑體積、凹坑表面積中的至少一者明顯不同。咬蝕處理所用的咬蝕液可為一包含硝酸、硫酸、磷酸、草酸、檸檬酸及/或它們的鹽類的水溶液,且咬蝕處理的持續時間可為10秒至1200秒。然而,本發明不以上述所舉的例子為限。
在步驟S104中,封孔處理是通過電封孔(electro-deposition coating)在陽極氧化層2的表面200上覆蓋一封孔層3以將開孔210密封,其中封孔層3的一部分填置於開孔210內。封孔層3為一樹脂組成物所形成,樹脂組成物包含壓克力樹脂及固體粉末,且視需要可進一步包含色料,樹脂組成物的固含量為3%至30%,因此可以滿足光澤度、硬度、耐候性等需求。固體粉末可為金屬、非金屬或其氧化物的粉末;固體粉末的具體例包括:鋁、金、銀、鐵之粉末及氧化鋁、氧化鈦、二氧化矽、氧化鐵、氧化錫之粉末。電封孔的實施條件包括:操作電壓為1V至150V,持續時間為30秒至10分鐘。並且,樹脂組成物可通過烘烤而硬化,烘烤條件包括:烘烤溫度為100°C至200°C,烘烤時間為15分鐘至60分鐘。
參閱圖2並配合圖4及圖6所示,本發明的鎂合金物件的表面著色方法還可包括染色步驟,即,在進行封孔處理之前對鎂合金物件1進行染色處理(步驟S105),以改變鎂合金表面的外觀呈色效果。染色處理可以是通過浸染方式(將鎂合金物件1浸入染料4中)使染料4附著於鎂合金物件1上並有至少部分滲入陽極氧化層2的多個開孔210,且完成後可視需要進行水洗,以將未吸附於陽極氧化層2上的染料4移除。用於染色處理的染料4可包含有機顏料或無機顏料。值得一提的是,本發明通過設定的脈衝電壓操作階段控制多個開孔210的分布與構型,包括電壓緩升階段M1與電壓恆壓階段M2,並配合咬蝕處理形成多級凹坑結構(由不同形式的多個凹坑220排列而成)於多個開孔210的上方,能達到染色加深且更均勻的效果。
本發明的鎂合金物件的表面著色方法將就以下具體例作進一步說明,但所述的具體例僅為例示說明之用,不應被解釋為本發明實施的限制。
[具體例1]
將AZ91D鎂合金之物件浸於pH=10之電解液中,電解液包含過錳酸鉀(為氧化劑)、氫氧化鉀(為pH調整劑)及矽酸鈉(為成膜劑)。以鎂合金物件為陽極且不鏽鋼為陰極的配置,配合以下條件進行陽極氧化處理:脈衝電壓處理階段的脈衝電壓為300V、頻率為1000 Hz、佔空比為5%,升壓階段的持續時間為2分鐘,恆壓處理階段的持續時間為10分鐘。水洗過後,將鎂合金物件浸於磷酸水溶液中進行咬蝕處理100秒。水洗過後,先將鎂合金物件浸於永光化學生產之K080染料(pH值控制在8)中進行染色處理,再以鎂合金物件為陽極且不鏽鋼為陰極的配置,使用一包含壓克力樹脂及氧化鋁粉末的樹脂組成物(總固含量為10%)配合以下條件進行電封孔:操作電壓為20V,持續時間為1分鐘。然後,通過烘烤使樹脂組成物硬化,烘烤溫度為180°C,烘烤時間為30分鐘。完成後,鎂合金物件可獲得黑色外觀之表面。
[具體例2]
將AZ31B鎂合金之物件浸於pH=11之電解液中,電解液包含過硝酸鈉(為氧化劑)、氫氧化鈉(為pH調整劑)及六偏磷酸鈉(為成膜劑)。以鎂合金物件為陽極且碳板為陰極的配置,配合以下條件進行陽極氧化處理:脈衝電壓處理階段的脈衝電壓為400V、頻率為1200 Hz、佔空比為7%,升壓階段的持續時間為1分鐘,恆壓處理階段的持續時間為5分鐘。水洗過後,將鎂合金物件浸於硫酸水溶液中進行咬蝕處理50秒。水洗過後,先將鎂合金物件浸於奧野生產之503染料(pH值控制在9)中進行染色處理,再以鎂合金物件為陽極且不鏽鋼為陰極的配置,使用一包含壓克力樹脂及銀粉末的樹脂組成物(總固含量為13%)配合以下條件進行電封孔:操作電壓為30V,持續時間為30秒。然後,通過烘烤使樹脂組成物硬化,烘烤溫度為160°C,烘烤時間為60分鐘。完成後,鎂合金物件可獲得藍色外觀之表面。
[具體例3]
將AM60B鎂合金之物件浸於pH=12之電解液中,電解液包含過硝酸鉀(為氧化劑)、氫氧化鋰(為pH調整劑)及磷酸三鈉(為成膜劑)。以鎂合金物件為陽極且碳板為陰極的配置,配合以下條件進行陽極氧化處理:脈衝電壓處理階段的脈衝電壓為380V、頻率為800 Hz、佔空比為10%,升壓階段的持續時間為5分鐘,恆壓處理階段的持續時間為20分鐘。水洗過後,將鎂合金物件浸於硝酸水溶液中進行咬蝕處理30秒。水洗過後,先將鎂合金物件浸於奧野生產之102染料(pH值控制在10)中進行染色處理,再以鎂合金物件為陽極且不鏽鋼為陰極的配置,使用一包含壓克力樹脂及氧化鐵粉末的樹脂組成物(總固含量為15%)配合以下條件進行電封孔:操作電壓為50V,持續時間為2分鐘。然後,通過烘烤使樹脂組成物硬化,烘烤溫度為200°C,烘烤時間為20分鐘。完成後,鎂合金物件可獲得黃紅色外觀之表面。
參閱圖4至圖6所示,用本發明的鎂合金物件的表面著色方法可獲得一種表面著色的鎂合金物件Z,其包括一鎂合金物件1、一陽極氧化層2以及一封孔層3。陽極氧化層2形成於鎂合金物件1的一外表面100上,且具有多個朝向鎂合金物件1的外表面100延伸的開孔210。又,陽極氧化層2之遠離鎂合金物件1的一表面200上形成有多個凹坑220,且每一個凹坑220對應連通於至少一個開孔210。封孔層3覆蓋在陽極氧化層2的表面200上,以將多個開孔210密封。在本發明的實施例中,開孔210內可以有或沒有染料4(一種染料或多種染料的組合)存在,以改變鎂合金表面的外觀呈色效果。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於,本發明的鎂合金物件的表面著色方法,其能通過技術特徵“對所述鎂合金物件進行陽極氧化處理,以在所述鎂合金物件的一外表面上形成一陽極氧化層,所述陽極氧化層具有多個朝向所述鎂合金物件的所述外表面延伸的開孔”與“對所述陽極氧化層進行咬蝕處理,以使所述陽極氧化層之遠離所述鎂合金物件的一表面形成有多個凹坑,且每一個所述凹坑對應連通於至少一個所述開孔”的組合,以提高鎂合金表面的干涉色強度(干涉色清楚且可察覺)與染色效果,從而提高鎂合金表面的裝飾性,以及改變鎂合金表面的外觀呈色效果。
更進一步來說,本發明的鎂合金物件的表面著色方法所使用的陽極氧化處理為脈衝式陽極氧化處理,其可包括一電壓升壓階段及一接續在電壓升壓階段之後的電壓恆壓階段,如此操作下,能通過對氧化鎂的成核速率、生長速率和溶解速率的控制,提高陽極氧化層的表面平滑性與緻密性,並使開孔成形為有利於提高光干涉性與染料吸收性的構型。並且,與一般的陽極氧化處理相比,本發明的陽極氧化處理也有利於降低電能消耗與提高生產效率。
再者,本發明通過設定的脈衝電壓操作階段控制多個開孔的分布與構型,包括電壓緩升階段與電壓恆壓階段,並配合咬蝕處理形成多級凹坑結構(由不同形式的多個凹坑排列而成)於多個開孔的上方,能達到染色加深且更均勻的效果。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例,並非因此侷限本發明的申請專利範圍,所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化,均包含於本發明的申請專利範圍內。
Z:表面著色的鎂合金物件
1:鎂合金物件
100:外表面
2:陽極氧化層
200:表面
210:開孔
220:凹坑
3:封孔層
4:染料
M1:電壓緩升階段
M2:電壓恆壓階段
S100、S101、S102、S104、S105、S106:方法步驟
Vt:目標電壓
圖1為本發明實施例的鎂合金物件的表面著色方法的其中一流程圖。
圖2為本發明實施例的鎂合金物件的表面著色方法的另外一流程圖。
圖3為本發明實施例的鎂合金物件的表面著色方法所使用的陽極氧化處理的處理階段示意圖。
圖4為本發明實施例的表面著色的鎂合金物件的結構示意圖。
圖5為圖4的V部分的局部放大圖,其顯示本發明實施例的表面著色的鎂合金物件上不帶有染料。
圖6為圖5的變化圖,其顯示本發明實施例的表面著色的鎂合金物件上帶有染料。
S100、S102、S104、S106:方法步驟

Claims (9)

  1. 一種鎂合金物件的表面著色方法,包括:提供一鎂合金物件;對所述鎂合金物件進行陽極氧化處理,以在所述鎂合金物件的一外表面上形成一陽極氧化層,所述陽極氧化層具有多個朝向所述鎂合金物件的所述外表面延伸的開孔;對所述陽極氧化層進行咬蝕處理,以使所述陽極氧化層之遠離所述鎂合金物件的一表面形成有多個凹坑,且每一個所述凹坑對應連通於至少一個所述開孔;以及對經咬蝕後的所述陽極氧化層進行封孔處理,所述封孔處理是通過電封孔在所述陽極氧化層的所述表面上覆蓋一封孔層,以將多個所述開孔密封,所述封孔層為一樹脂組成物所形成,所述樹脂組成物包含壓克力樹脂及固體粉末,所述固體粉末為金屬或其氧化物的粉末。
  2. 如請求項1所述的鎂合金物件的表面著色方法,其中,所述陽極氧化處理是於一電解液中進行,且所述電解液包含氧化劑、pH調整劑及成膜劑;所述氧化劑是選自於硝酸鈉、硝酸鉀、過錳酸鉀和重鉻酸鉀所組成的群組,所述pH調整劑是選自於氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰和氫氧化鎂所組成的群組,且所述成膜劑是選自於矽酸鈉、氫氧化鋁、磷酸二氫銨、六偏磷酸鈉和磷酸三鈉所組成的群組。
  3. 如請求項1所述的鎂合金物件的表面著色方法,其中,所述陽極氧化處理為一脈衝式陽極氧化處理,其包括一電壓緩升階段、一接續在所述電壓緩升階段之後的電壓恆壓階段,所述電壓緩升階段的操作電壓是從一初始電壓升高至一目標電 壓,且所述電壓恆壓階段的操作電壓是維持在所述目標電壓。
  4. 如請求項3所述的鎂合金物件的表面著色方法,其中,所述脈衝式陽極氧化處理的條件包括:所述初始電壓為0V且所述目標電壓為20V至600V,脈衝頻率為500Hz至2000Hz,占空比為1%至50%;所述電壓緩升階段的持續時間為1分鐘至10分鐘,所述電壓恆壓階段的持續時間為5分鐘至60分鐘,其為所述電壓緩升階段的持續時間的四倍以上。
  5. 如請求項1所述的鎂合金物件的表面著色方法,其中,所述咬蝕處理是利用一咬蝕液咬蝕所述陽極氧化層的所述表面,所述咬蝕液為一包含硝酸、硫酸、磷酸、草酸、檸檬酸及/或它們的鹽類的水溶液,且所述咬蝕處理的持續時間為10秒至1200秒。
  6. 如請求項1所述的鎂合金物件的表面著色方法,其中,在進行所述咬蝕處理的步驟與進行所述封孔處理的步驟之間,還包括:將至少一種染料填入所述陽極氧化層的多個所述開孔內。
  7. 如請求項1所述的鎂合金物件的表面著色方法,其中,且所述樹脂組成物的固含量為3%至30%;所述電封孔的實施條件包括:操作電壓為1V至150V,持續時間為30秒至10分鐘。
  8. 如請求項1所述的鎂合金物件的表面著色方法,其中,所述 封孔處理還包括使用以下條件對所述樹脂組成物進行烘烤:烘烤溫度為100℃至200℃,烘烤時間為15分鐘至60分鐘。
  9. 一種表面著色的鎂合金物件,包括:一鎂合金物件;一陽極氧化層,形成於所述鎂合金物件的一外表面上,且具有多個朝向所述鎂合金物件的所述外表面延伸的開孔;其中所述陽極氧化層之遠離所述鎂合金物件的一表面形成有多個凹坑,且每一個所述凹坑對應連通於至少一個所述開孔;以及一封孔層,覆蓋在所述陽極氧化層的所述表面上,以將多個所述開孔密封,所述封孔層為一樹脂組成物所形成,所述樹脂組成物包含壓克力樹脂及固體粉末,所述固體粉末為金屬或其氧化物的粉末。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200528584A (en) * 2004-02-27 2005-09-01 Wen-Ta Tsai Anodization electrolyte and method for a magnesium metal
CN104099655A (zh) * 2013-04-09 2014-10-15 汉达精密电子(昆山)有限公司 镁合金处理方法及其产品
TW201534487A (zh) * 2014-03-10 2015-09-16 Chen Ying Chieh 一種金屬彩繪板及其製作方法
TW202212640A (zh) * 2020-04-24 2022-04-01 紐西蘭商西洛斯材料科學有限公司 在合金上施加著色塗層的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200528584A (en) * 2004-02-27 2005-09-01 Wen-Ta Tsai Anodization electrolyte and method for a magnesium metal
CN104099655A (zh) * 2013-04-09 2014-10-15 汉达精密电子(昆山)有限公司 镁合金处理方法及其产品
TW201534487A (zh) * 2014-03-10 2015-09-16 Chen Ying Chieh 一種金屬彩繪板及其製作方法
TW202212640A (zh) * 2020-04-24 2022-04-01 紐西蘭商西洛斯材料科學有限公司 在合金上施加著色塗層的方法

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