【正文】 配制好上述溶液后，取一塊原始黃銅，然后用一塊稍微粗一些的砂紙對黃銅的四個側(cè)面及兩個端面打磨，待磨的有些光亮后用細(xì)砂紙對其打磨，最后用拋光機(jī)拋光，得到光亮的黃銅表面。最后，配制著色溶液，根據(jù)堿洗溶液的配制方法，詳細(xì)數(shù)據(jù)如下：著色配方：CuSO412H2O gNa2SiO3 g向燒杯中倒入蒸餾水直至100mL溶液,并用玻璃棒不斷攪拌或放在攪拌器中攪拌直至溶液均勻。第3章 黃銅化學(xué)著色工藝的研究 配方一的實驗過程及結(jié)果分析a. 第一次實驗：(1)根據(jù)第2章所給的配方對堿洗液，酸洗溶液和著色溶液進(jìn)行配制。 本章小結(jié)本章主要介紹了實驗所用的原材料，化學(xué)試劑,實驗設(shè)備,實驗的工藝流程，前處理，著色，后處理，實驗的配方等相關(guān)內(nèi)容，并介紹了拋光的基本知識，各種化學(xué)試劑對黃銅的拋光效果以及一些工藝參數(shù)如拋光次數(shù)，拋光時間等對黃銅的拋光效果。拋光次數(shù)對拋光效果有很明顯的效果不可忽視，實驗證明拋光次數(shù)越多，銅表面上的雜物越少，因此黃銅越光亮。一般情況下隨時間的延長而加快[3]。在工藝規(guī)范內(nèi),時間越長,整平性及光亮度越好。所以,最好使用冰醋酸[3]。 隨著HAC含里的增加,當(dāng)含量增到150ml時,亮度變化不大。同時在金屬表面微觀凹凸部分保持著明顯的差異,不像在酸度高的溶液。由由子脂肪醇在銅表面的吸附,溶液中的過氧化氫在酸性介質(zhì)中將銅氧化成氧化銅而且成膜。根據(jù)化學(xué)方程式2H2O2=2H2O+O2↑,可知過氧化氫含量越大，生成的氧氣越多，越易與銅反應(yīng)生產(chǎn)黑色的氧化銅，但含量過多時能夠讓著色液的穩(wěn)定性下降從而影響溶液的穩(wěn)定性及銅表面的著色效果。同時在金屬表面微觀凹凸部分保持著明顯的差異,不像在酸度高的溶液。由由子脂肪醇在銅表面的吸附,溶液中的過氧化氫在酸性介質(zhì)中將銅氧化成氧化銅而且成膜。另外，硫酸含量過高時會加速黃銅的腐蝕，所以要注意控制其含量.過氧化氫含量對拋光效果的影響 根據(jù)化學(xué)方程式2H2O2=2H2O+O2↑,可知過氧化氫含量越大，生成的氧氣越多，越易與銅反應(yīng)生產(chǎn)黑色的氧化銅，但含量過多時能夠讓著色液的穩(wěn)定性下降從而影響溶液的穩(wěn)定性及銅表面的著色效果。 各種試劑對拋光效果的影響硫酸拋光效果主要作用是溶解工件上的氧化皮,硫酸含量過低時,則去除氧化皮能力很差,含量過高時,亮度低,表面發(fā)麻。由于金屬表面微觀不平的差異,凸處溶液的擴(kuò)散速度快,氧化膜的生成和溶解速度也快。凸起部分粘膜薄,腐蝕速度較大,凹陷部分粘膜厚,腐蝕速度較小,因而使金屬表面得到整平或拋光。在常用的溶液中一般認(rèn)為:一是在金屬與溶液的界面間由溶液和腐蝕產(chǎn)物形成粘度較大的所謂粘膜層。由于著色膜薄，其耐候性及穩(wěn)定性差，表面涂覆一層有機(jī)清漆保護(hù)膜，能提高著色效果[1]。(過硫化物著色)：H2SO3 5～10g/LCuSO4 著色黃銅著古銅色主要是通過化學(xué)反應(yīng)在其表面生成一層帶有黑色或深褐色的氧化膜，然后在將其洗凈，干燥以得到良好的效果。本實驗采用堿性除油，其配方如下：NaOH 10～15g/LMa2CO3 2～3 g/L 5～7 g/LNa2SiO3 ～1 g/L (3) 酸洗 由于黃銅經(jīng)除油后，在空氣中會很快生產(chǎn)一層很薄的氧化物薄膜，故而采用3%～10%的硫酸溶液或5%～10%的硝酸溶液對堿洗后的黃銅酸洗以去除黃銅表面上的氧化膜，以便于下一步著色。將打磨后的黃銅用清水沖洗，然后用吹風(fēng)機(jī)將其干燥。第2章 實驗材料及方法 實驗材料及設(shè)備 原材料 拋光原材料：砂紙，拋光機(jī)，黃銅著色原材料：黃銅（10mm*10mm*55mm），銅片 實驗所用化學(xué)試劑（1）堿洗所用化學(xué)試劑 NaOH Na2CO3 Na3PO4此外,在銅表面著色不僅有很裝飾作用, 而且有很好的耐腐蝕、耐磨保護(hù)功能。著色是指金屬在特定介質(zhì)中采用化學(xué)或電化學(xué)方法使其表面生成帶色的膜層, 或?qū)⒕哂幸欢ㄏ堵实难趸づc染色溶液中的顏料相互作用, 使金屬表面呈現(xiàn)所需要的顏色。但銅及銅合金在大氣環(huán)境下性質(zhì)活潑, 容易氧化產(chǎn)生銅銹,嚴(yán)重影響工藝品觀賞性,因而對銅及合金進(jìn)行表面防腐裝飾處就理顯得非常必要。本次試驗的方案是按照預(yù)處理，著色及后處理的工藝流程來試驗的，試驗內(nèi)容是重點分析預(yù)處理各工序?qū)χЧ挠绊?。著色預(yù)處理過程主要包括銅表面打磨，機(jī)械拋光，堿洗工序和酸洗工序等方面。錳銅﹑康銅﹑考銅是含錳量不同的錳白銅﹐是制造精密電工儀器﹑變阻器﹑精密電阻﹑應(yīng)變片﹑熱電偶等用的材料。這種白銅廣泛用於制造精密機(jī)械﹑化工機(jī)械和船舶構(gòu)件。工業(yè)用白銅分為結(jié)構(gòu)白銅和電工白銅兩大類。白銅 以鎳為主要添加元素的銅合金。鋁青銅強(qiáng)度高﹐耐磨性和耐蝕性好﹐用於鑄造高載荷的齒輪﹑軸套﹑船用螺旋槳等。錫青銅的鑄造性能﹑減摩性能好和機(jī)械性能好﹐適合於制造軸承﹑蝸輪﹑齒輪等。含鋅低于36%的黃銅合金由固溶體組成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含鋅30%的黃銅常用來制作彈殼﹐俗稱彈殼黃銅或七三黃銅。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡單黃銅。由于著色膜薄, 其耐候性及穩(wěn)定性差, 表面涂覆一層有機(jī)清漆保護(hù)膜, 提高著色效果。（2）銅和銅合金的著色方法有多種如化學(xué)著色法，電化學(xué)著色等，本實驗采用化學(xué)著色法。C～70 ?；瘜W(xué)拋光適合復(fù)雜形狀和各種尺寸的零件，生產(chǎn)效率高[1]。 化學(xué)拋光是金屬制品表面在特定條件下的化學(xué)浸蝕過程。由于稠性粘膜和電流密度分布的不均勻性, 微觀凸出處尺寸減少快, 微觀下凹處尺寸減少慢, 使零件表面粗糙度降低, 從而達(dá)到整平的目的。電化學(xué)拋光時,零件接陽極, 通電時零件表面會產(chǎn)生電阻率高的稠性粘膜, 其厚度在零件表面是不均勻的, 表面微觀凸出部分較薄, 電流密度較大, 金屬溶解較快。b. 電化學(xué)拋光、化學(xué)拋光 電化學(xué)拋光是金屬制品表面的陽極電化學(xué)浸蝕過程。然后在進(jìn)行儀器檢測，檢測的項目有表面顯微組織形貌、表面粗糙度以及表面光亮度等。化學(xué)拋光是預(yù)處理最關(guān)鍵的一步, 直接影響著著色效果。因此銅表面著色技術(shù)具有很好的發(fā)展前景。但其在空氣中不穩(wěn)定，容易氧化，在含有二氧化硫，硫化氫等腐蝕介質(zhì)的大氣中，易受到強(qiáng)烈的腐蝕。韓國最近也有關(guān)于著古銅色方法的專利, 該方法利用氨水的易揮發(fā)性,將銅制品放置于密閉的裝有氨水或錢鹽與堿混合的過飽和溶液中,利用其飽和蒸汽進(jìn)行反應(yīng),從而獲得著色均勻的膜層。日本在銅及其合金的著色上研究較多, 大多為硫化物著色, 在著色方法上分為液相‘和氣相著色。（2）國外研究現(xiàn)況 國外的著色技術(shù)發(fā)展較早, 在上世紀(jì)年代美國就有采用化學(xué)氧化法在黃銅和青銅上著古銅色的專利報道 。(b)陽極氧化著色法電解含氫氧化鈉的水時，銅片作陽極，鐵片作陰極，作為陽極的黃銅工件和電解產(chǎn)生的氧發(fā)生反應(yīng)生成橙紅色的氧化亞銅和黑色的氧化銅。目前，國內(nèi)常用的化學(xué)著色方法有以下幾種：油墨色、古銅色和黑色?？傮w來說，可以分為化學(xué)著色法和電化學(xué)著色法。 銅和銅合金的著色技術(shù) 銅和銅合金著色技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ：（1）國內(nèi)研究現(xiàn)況銅的著色，作為一種防腐技術(shù)和裝飾技術(shù)可以追溯到3000年前的青銅時代，那時我們的祖先已經(jīng)采用高溫氧化和化學(xué)氧化的方法對金屬著色。目前表面技術(shù)已在制備高Tc(臨界溫度)、超導(dǎo)膜、金剛石膜、納米鍍層膜、納米粉末、納米晶體材料、多孔硅、碳60等新型材料上起著關(guān)鍵作用。表面技術(shù)的種類很多,把這些技術(shù)恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用于構(gòu)件、零部件和元器件,可以獲得巨大的效益。也可以是在光、電、磁、聲、熱、化學(xué)、生物等方面的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展, 尤其是納米材料和納米技術(shù)的發(fā)展, 這些鍍覆技術(shù)的內(nèi)容將進(jìn)一步擴(kuò)展, 鍍覆層性能也將大幅提高。（5）表面工程技術(shù)設(shè)計。（3）表面加工技術(shù)。（2）表面處理技術(shù)。表面技術(shù)最大的優(yōu)勢就是使零件具有更高的耐磨性、耐蝕性和耐高溫性等，采用表面技術(shù)的平均效益高達(dá)520倍以上[1]。先進(jìn)的表面技術(shù)改善了產(chǎn)品質(zhì)量、增加花色品種、提高產(chǎn)品的附加值, 對拓寬國內(nèi)外市場有重要意義[1]。在學(xué)術(shù)上豐富了材料科學(xué)、冶金學(xué)、機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科,開辟了一系列新的研究領(lǐng)域。通常的著色配方都需要經(jīng)過多次使用的實踐檢驗后，才可投入正式使用 表面技術(shù) 表面技術(shù)概述表面技術(shù)主要是通過各種方法或途徑來改變固體金屬表面或非金屬表面的形態(tài)、化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu), 提高材料抵御環(huán)境作用能力和賦予材料表面某種功能特性, 以滿足人類各種需要的一項技術(shù)[1]。銅與氨的絡(luò)合作用及配方中其它離子參與反應(yīng)，在不同的反應(yīng)條件下也可以形成多種著色效果。選擇不同的著色配方和條件可得出不同的著色效果。古銅色具有古色古香, 色澤稚致、色調(diào)莊重之特點, 給人以美的享受,因此, 深受國內(nèi)外消費者的歡迎。市場上出售的濃縮著色液，其組成基本上是無機(jī)鹽類色素化合物，此類化合物在一定條件下與液內(nèi)其他化合物發(fā)生分解或復(fù)分解反應(yīng)，在著色液中生成帶色單晶體化合物，沉淀或吸附在物件表面，完成著色過程。著色方法有硫化法、氧化法及電化學(xué)法三大類。因此，利用銅化合物色澤豐富的特性，可在其他金屬(如黑色金屬)的表面先電沉積一層8μm以上的銅或銅合金鍍層，再進(jìn)行相關(guān)的金屬著色處理。市場上出售的各種金屬工藝品、家具，以及建筑材料上用的裝飾材料，基本上都屬于銅及銅合金表面著色件。銅著色，可利用銅在硫化物溶液中易生成棕黑色硫化銅的特性，讓銅件與著色液中 K2S 直接作用；也可讓硫代硫酸鈉等鹽類化合物在強(qiáng)酸性的著色液中首先分解出 S 和 SO2，然后由 S 與銅件反應(yīng)生成棕黑色的硫化銅吸附在銅件表面；還可向堿性溶液中加入氧化劑，使其在較高溫度下自然析出氧化能力很強(qiáng)的原子態(tài)氧[O]，將銅件表面氧化成銅鹽，而這種銅鹽會立即被水解成棕黑色氧化銅吸附在銅件表面。 inspecting目錄第1章 緒論..............................................................1 表面技術(shù)..........................................................1 表面技術(shù)概述..................................................1 表面技術(shù)的分類................................................1 表面技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用..........................................2 銅和銅合金的著色技術(shù)..............................................2 銅和銅合金著色技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢........................2 銅和銅合金著色工藝............................................3 銅及銅合金簡述....................................................4 銅的物理性質(zhì)..................................................4 銅合金的種類及應(yīng)用............................................5 課題的研究內(nèi)容及研究意義..........................................5 課題的研究內(nèi)容................................................5 課題的研究意義................................................5 本章小結(jié)..........................................................5第2章 實驗材料及方法.....................................................6 實驗材料及設(shè)備....................................................6 原材料........................................................6 實驗所用化學(xué)試劑..............................................6 實驗設(shè)備......................................................7 實驗方法..........................................................8 工藝流程......................................................8 試樣的前處理..................................................9 著色......................................