一种铜制品表面青绿色热着色制备方法与流程

本发明涉及铜制品加工，特别涉及一种铜制品表面青绿色热着色制备方法。

背景技术：

1、铜是人类最早使用的金属,在世界冶铸史上占有极其重要地位。我国经历了辉煌的铜器时代,在历史上留下了许多精美的铜工艺艺术作品。铜及铜合金制品已经广泛运用于工艺品，饰品，艺术创作之中，受到众人喜爱及追捧。在化学装饰中，铜表面着色实际就是使金属铜与化学溶液相互作用相互反应，形成表面氧化物层、硫化物层或其他化合物层，对铜表面产生强化，提高综合性能或改变其色彩呈现。

2、传统的青铜着色法大多是采用冷着色或者自然着色，其办法是通过把铜件放到室外或埋在土里，加上一些配方，让其慢慢地在表面上起颜色变化，而如今采用青铜化学着色更普遍。铜化学热着色，是以加热为催化剂， 促使化合物与青铜表面产生化学反应，而自然生产各种颜色，以达到装饰青铜表面的效果。铜表面的颜色，传统意义上的色斑，一般都很单调：仅限于绿锈，铁红斑，黑色调等为数不多的几种颜色。

3、随着社会的发展，金属表面装饰和保护的化学技术如化学镀、氧化加热着色，常温化学着色等各种工艺层出不穷。传统铜绿常温制作方法周期长，见效慢，受环境影响大，颜色不易控制，且封闭后易进一步氧化等等缺陷，着色膜附着力也比较差。而传统火焰热着色方法则存在技术操作难度较高、场地要求和设备投入较高，在实际操作中也存在比较大的安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种铜制品表面青绿色热着色制备方法，工艺相对简单，着色均匀快速，操作安全性高，成膜的色泽鲜亮，色膜牢固，成本较低。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种铜制品表面青绿色热着色制备方法，包括如下步骤：

4、（1）预处理：准备铜制品，对铜件表面进行喷砂处理或化学酸洗处理，去除表面氧化层和油污，然后用百洁布在水中进一步打磨清洁，然后用清水冲洗干净并吹干；配置铜发黑剂溶液，将铜件浸入铜发黑剂溶液中2~5秒，然后用清水清洗干净后再次浸入铜发黑剂溶液中3~5秒，最后清洗干净并烘干待用；

5、（2）配制打底用白色药剂，上色用蓝色药剂和绿色药剂；

6、（3）表面着色：将步骤（1）处理后的铜件放入120℃烘箱中预热5~10分钟，取出后用热风枪维持其表面温度在70~120℃；

7、用喷壶将白色药剂呈雾状喷洒在铜件表面同时在热风枪作用下烘干，重复多次，直到铜件表面出现均匀的白色打底层为止；

8、用喷壶将蓝色药剂和绿色药剂呈雾状交错反复喷洒于白色打底层同时在热风枪作用下烘干，重复多次，直到铜件表面出现均匀渐变的蓝绿着色层为止；

9、（4）后处理：将着色后的铜件烘干后冷却至室温，喷涂清漆封闭表面，烘干后检验。

10、本发明的特点在于采用了改进的热着色工艺结合了特定的青绿色配方，从而在铜制品表面加工形成了全新的青绿色系。着色均匀快速，成膜的色泽鲜亮，色膜牢固。所述铜件使用常规62~68黄铜或紫铜。步骤（3）用喷壶雾状喷洒可获得更均匀附着力强的膜层，利于药水与基材反应，获得良好的机械性能。通过发黑处理配合白色打底层用于更好地遮蔽底色，单纯的白色打底层容易显露底色导致显色效果不佳。

11、用喷壶将蓝色药剂和绿色药剂呈雾状交错反复喷洒于白色打底层同时在热风枪作用下烘干，重复多次。具体指将蓝色药剂喷洒后马上喷洒绿色药剂或将绿色药剂喷洒后马上喷洒蓝色药剂，热风枪烘干，接着再将蓝色药剂喷洒后马上喷洒绿色药剂或将绿色药剂喷洒后马上喷洒蓝色药剂，热风枪烘干，如此反复操作。

12、针对青绿色颜色， 本发明设计了特定的配方，其中硝酸铜、硫酸铜、硫酸镍作为媒染剂和金属着色剂，在配方中与铜在一定温度下直接与之反应可形成一定的青绿颜色，与无机颜料混合进一步显色。硫酸铜，硫酸镍性质也比较活泼，除了增进色彩显色外，还可提升色彩饱和度，使色彩更加鲜艳。配方中硝酸铋本身具有较强的氧化性，与配方中硝酸铜、硫酸铜、硫酸镍原料对铜表面均具有反应性和轻微腐蚀性，几种原料的复配具有相互协同作用，不仅可以在铜基材表面形成较稳定的氧化膜，同时对无机颜料也产生了一定的附着作用，提高色膜牢固度。由于硝酸铋微溶于水，易溶于硝酸和乙二醇，在水溶液中易发生水解反应，为了防止硝酸铋水解，性能下降，在配方中加入硝酸复配乙二醇作为水的辅助溶剂，同时由于硝酸也具有对铜表面的腐蚀作用，可进一步增进反应物与铜基材的反应性和结合力，使着色层附着力进一步提高。另乙二醇除了辅助抑制硝酸铋水解，增加其在水中的溶解度外，因其分子量低，性质活泼，与水高互溶性，也可增进颜料在配方中的分散性、均匀性和展色性，也可使着色膜层色彩细腻匀称，进一步增进色彩呈现。

13、另外针对着色工艺，本发明也设计了有别于传统火焰着色工艺的热风枪加热着色工艺，热着色温度更低，技术操作难度相对也较低，而操作的安全性则更高。

14、作为优选，所述白色药剂配方为：硝酸铋12-20g/l，硝酸铜0.3-2g/l，硫酸铜0.3-3g/l，硫酸镍0.4-3g/l，硝酸5-20ml/l，乙二醇20-50ml/l，钛白粉10-30g/l，水余量。

15、作为优选，所述蓝色药剂配方为：硝酸铋12-20g/l，硝酸铜0.3-2g/l，硫酸铜0.3-3g/l，硫酸镍0.4-3g/l，硝酸5-20ml/l，乙二醇20-50ml/l，酞青蓝8-15g/l，水余量。

16、作为优选，所述绿色药剂配方为：硝酸铋12-20g/l，硝酸铜0.3-2g/l，硫酸铜0.3-3g/l，硫酸镍0.4-3g/l，硝酸5-20ml/l，乙二醇20-50ml/l，钴绿8-15g/l，水余量。

17、作为优选，所述硝酸质量浓度为5-10%。

18、作为优选，步骤（1）中，铜发黑剂溶液由铜发黑剂：水=1:2-4的质量比混合而成。

19、作为优选，步骤（1）中，所述化学酸洗处理的化学酸洗液的配方为：浓硫酸100 ~120 ml/l，浓盐酸30 ~ 50 ml/l，尿素6 ~ 9 g/l，op-10乳化剂0.8 ~ 1.2 ml/l，水余量。

20、作为优选，浓硫酸质量浓度为98%，浓盐酸质量浓度为36%。

21、本发明的有益效果是：

22、1、相较于传统火焰着色工艺，本发明可以在铜工艺品表面得到具有良好机械性能、色彩艳丽、渐变自然的青绿着色氧化膜层；硝酸铋复配乙二醇与硝酸可有效防止硝酸铋水解，同时增进铜基材与氧化膜的附着力；

23、2、通过本发明工艺制作的颜色均匀、鲜艳明亮饱和、展色性良好；

24、3、由于采用热风枪作为加热工具，不但着色温度较低，而且操作更为便利和安全；

25、4、工艺简单易实现自动化生产，极具推广价值。

技术特征：

1.一种铜制品表面青绿色热着色制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种铜制品表面青绿色热着色制备方法，其特征在于，所述白色药剂配方为：硝酸铋12-20g/l，硝酸铜0.3-2g/l，硫酸铜0.3-3g/l，硫酸镍0.4-3g/l，硝酸5-20ml/l，乙二醇20-50ml/l，钛白粉10-30g/l，水余量。

3.根据权利要求1所述的一种铜制品表面青绿色热着色制备方法，其特征在于，所述蓝色药剂配方为：硝酸铋12-20g/l，硝酸铜0.3-2g/l，硫酸铜0.3-3g/l，硫酸镍0.4-3g/l，硝酸5-20ml/l，乙二醇20-50ml/l，酞青蓝8-15g/l，水余量。

4.根据权利要求1所述的一种铜制品表面青绿色热着色制备方法，其特征在于，所述绿色药剂配方为：硝酸铋12-20g/l，硝酸铜0.3-2g/l，硫酸铜0.3-3g/l，硫酸镍0.4-3g/l，硝酸5-20ml/l，乙二醇20-50ml/l，钴绿8-15g/l，水余量。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种铜制品表面青绿色热着色制备方法，其特征在于，所述硝酸质量浓度为5-10%。

6.根据权利要求1所述的一种铜制品表面青绿色热着色制备方法，其特征在于，步骤（1）中，铜发黑剂溶液由铜发黑剂：水=1:2-4的质量比混合而成。

7.根据权利要求1所述的一种铜制品表面青绿色热着色制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述化学酸洗处理的化学酸洗液的配方为：浓硫酸100 ~ 120 ml/l，浓盐酸30 ~ 50ml/l，尿素6 ~ 9 g/l，op-10乳化剂0.8 ~ 1.2 ml/l，水余量。

8.根据权利要求7所述的一种铜制品表面青绿色热着色制备方法，其特征在于，浓硫酸质量浓度为98%，浓盐酸质量浓度为36%。

技术总结
本发明公开了一种铜制品表面青绿色热着色制备方法，包括如下步骤：（1）预处理；（2）配制打底用白色药剂，上色用蓝色药剂和绿色药剂；（3）表面着色：用喷壶将白色药剂呈雾状喷洒在铜件表面同时在热风枪作用下烘干，重复多次，直到铜件表面出现均匀的白色打底层为止；用喷壶将蓝色药剂和绿色药剂呈雾状交错反复喷洒于白色打底层同时在热风枪作用下烘干，重复多次，直到铜件表面出现均匀渐变的蓝绿着色层为止；（4）后处理：将着色后的铜件烘干后冷却至室温，喷涂清漆封闭表面，烘干后检验。本发明工艺相对简单，着色均匀快速，操作安全性高，成膜的色泽鲜亮，色膜牢固，成本较低。

技术研发人员：朱军岷,陈茜,张道权
受保护的技术使用者：杭州朱炳仁铜艺股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/27