铜锌合金具有良好的传热、导电、压延等物理机械性能,已在工业中得到了广泛应用。但是在大气中极易氧化变色,对其进行表面着色处理起到了提高抗蚀性能和装饰效果的双重作用。 铜锌合金表面着色技术包括化学着色技术和电解着色技术两大类别。化学着色主要利用氧化膜表面的吸附作用,将染料或有色粒子吸附在膜层的空隙内,或利用铜锌合金表面与溶液进行反应,生成有色粒子而沉积在其表面,使其呈现出所要求的色彩。电解着色技术是将被着色的制品置于适当的电解液中进行电解处理,从而达到表面着色的目的。 本文对铜锌合金着色技术及其机理进行了研究。为改善着色效果,研究采用正交试验法,对铜锌合金着色前处理工艺的关键工序—抛光工艺进行了研究。研究表明,电化学抛光表面比化学抛光表面更加光亮,但采用化学抛光的试样着色效果更好,因此,着色前处理抛光采用化学抛光,并最终确定了最佳抛光工艺参数,为电解着色打下了良好基础。通过反复修改电解溶液成分、电流密度、时间等参数,确定了不同颜色的着色工艺,并分析了着色溶液中各组分的作用,并创新地建立了电解着色过程中电极间物相传递模型。X-射线研究表明,着色膜层物相为Cu₂O。利用扫描电镜观察了着色表面形貌,发现着色膜层Cu₂O的生长方式为柱状生长,研究创新地建立了着色膜层的生长模型。研究还表明,着色膜层的颜色与着色膜的厚度有关。通过理论计算,结果表明颜色的产生符合薄膜干涉原理。研究认为Cu₂O和Cu-Zn基体呈共格关系,着色膜层与Cu-Zn基体之间没有明显的界面,界面结合良好。