本发明为一种非金属材料表面喷涂金属及仿古处理方法，属于非金属材料表面着色领域，用于工艺品表面喷涂金属及仿古着色。 我国系文明古国，艺术制品种类繁多，其中较突出的要数我国古老的青铜器及石窟雕刻。为了弘扬我国古老的文化，大批雕塑家，艺术家及工程技术人员，从事青铜器的复制工作，但由于铸铜成本较高，且铸造工艺难度大，给该项工作造成很大困难。
目前，国外对非金属材料表面喷涂铜、铝等进行着色，一般多采用铜粉、铝粉等金属粉末与颜料相混合后，喷刷到非金属材料表面上，如JP52-19736专利说明书中所介绍的方法。但该方法由于材料老化问题，难以保存较长时间，一般喷刷着色后经过一、二年时间便逐渐剥落。
为此，本发明给出一种非金属材料表面喷涂金属及仿古处理方法，该方法将非金属材料，如石膏、陶瓷、陶土、水泥、玻璃钢以及木材、纸张等先进行表面予处理，然后用喷枪将处于熔融或高塑状态的金属如铜、铝等喷涂到上述非金属材料表面上，形成所需要的金属涂层。对喷铜后的非金属材料，再采用本发明的酸性化学处理液对其表面进行仿古处理，使其成为青铜色。对于喷铝的金属涂层一般不用处理，也可以用聚丙烯颜料在喷铝表面上进行特定的加工，以达到满意的效果。
本发明是通过如下方法实现的：
首先，根据需要对喷涂金属的不同基体表面分别进行予处理，即表面制备。表面制备的目的是使基体的待喷表面清洁、粗糙及修整成适当形状，以改善涂层与基体的粘结。其方法为：对石膏制品表面要先清除脱模剂，然后再在表面上涂覆水玻璃耐热剂，即Na2SiO4水溶液;对陶瓷、陶土、玻璃钢制品表面进行较低应力的喷砂处理，一般3-5千克/每平方毫米;在木材和纸张的表面刷上一层较稀的水玻璃。
然后对经过上述表面制备的非金属材料表面喷涂金属，其过程为：
将欲喷金属粉末或金属丝送入喷涂枪中，如北京冶金设备研究所研制的BPT-1型火焰喷涂枪或美国12E金属丝喷枪，通过氧乙炔焰流的加热作用使金属粉末或金属丝达到熔融或高塑性状态，喷涂距离要控制在火焰长度的3/5～4/5。喷涂距离太远，熔融金属粉末的温度和速度太低，撞击变形量小，镶嵌效果不显著，结合强度不高;喷涂距离太近，除造成火焰对金属粉末的加热温度不够，粉末的沉积效率降低外，而且由于火焰离工作表面太近，还会引起表面过热，粘结不牢。喷枪相对工件地移动速度应根据经验保持在合适的范围内，同时焰流对雾状熔滴按一定速度喷射（对于同一喷枪，其喷射速度是一定的），使喷涂的金属沉积到经过予先制备的非金属材料表面上，形成所需要的金属涂层。
对喷铜后的工艺美术制品，需要进行仿古处理，使非金属工艺制品表面呈现出青铜效果。
首先将喷铜后的工艺美术制品表面先用砂轮打磨，粗磨采用30～60目粒度的砂轮，普通速度进行打磨，然后采用60～120目粒度的砂轮进行精磨，精磨时速度为5000转/分以上，最后用布砂轮打磨光亮。在已打磨光亮的非金属材料制作的工艺美术制品表面上喷刷本发明研制出的一种酸性化学处理液，使其对制品表面进行腐蚀，然后经日光或紫外线照射约5分钟以上即可达到要求的青铜效果。
本发明的酸性化学处理液由盐酸、硫酸铜、硫酸铵镍、硫酸镍和水组成。
该酸性化学处理液的各成分配比为：在1升的水中加入
盐酸 20-40毫升
梳酸铜 150-250克
硫酸铵镍 130-150克
硫酸镍 80-100克
将该酸性化学处理液喷刷在经打磨抛光的制品表面，由于喷涂材料多是铜中含少量合金元素，在酸性液中表面颜色很快变为紫红色，在日光或紫外线照射下，处理液继续与表层起反应，并加速其氧化过程，颜色由紫红色变为黑色，待呈黑绿色后即处理完毕。在处理过程中如颜色过黑，可用清水冲洗一次。为使处理效果长期稳定，可在处理液中加入微量的稳定剂。
另外，还可将氧化铁红，氧化铁黑，硫酸铜加入聚氯乙烯清漆中，将该溶液刷在喷铜后并打磨光亮的制品表面上，然后用稀料轻轻擦拭，使高亮点露出，低亮点保留，这样刷涂、擦拭后也可达到青铜效果。清漆中加入的上述三种成分的比例为：氧化铁红∶氧化铁黑∶硫酸铜＝（2～4）∶（1～3）∶（0.5～1）各种成分的比例可根据所仿制的效果适当调整。为使处理效果长期稳定，可在溶液中加入微量的稳定剂。
本发明方法与电镀相比，不需在表面制备导电层，同时也解决了大件工艺制品不易电镀的问题，与刷镀相比，成本低、效率高，优越性较为突出。而且陶瓷、陶土、水泥、石膏、玻璃钢以及木材、纸张都可以进行上述喷涂处理。对于喷铜后的表面仿古作旧处理可以使非金属工艺制品呈现出青铜效果，解决了目前国内复杂的仿古处理方法，同时也为我国大型城市雕朔开辟了一条新路。
采用本发明的方法，在汕头市经济特区创办了“装饰制作有限公司”，主要生产以陶瓷为基础的仿古青铜产品，产品先后销往欧美、东南亚等二十多个国家，得到了客商的好评。在出境时，该类产品曾多次被海关扣留，国内一些青铜专家评说“效果已达到了以假乱真”。用此方法还先后为北京京伦饭店、密云县县城、北京体育馆、大庆市游泳馆、四川泸州市等单位的大型室外水泥雕塑进行了喷铜及仿古处理，均获得理想效果。
实施例：
例一、水泥喷铜仿古
北京体育馆北门雕塑-希望
北京现代艺术雕塑公司塑，曾在全国体育雕朔获奖。
此雕塑高3.5米，先用水泥浇注，然后用钢丝刷清理掉表面的浮渣和灰土;然后在其表面喷铜，喷铜厚度0.2～0.4mm厚，再用砂轮机和砂布打磨，打出高亮点，用刷子沾上本发明的由聚氯乙烯清漆加入氧化铁红、氧化铁黑、硫酸铜，将其调均组成的溶液，其比例为：氧化铁红∶氧化铁黑∶硫酸铜＝3∶2∶0.5。将该溶液在雕塑表面刷上一层，再用稀料轻轻擦拭，露出高亮点，则获得满意的青铜效果。
例二、石膏基体喷铜仿古
西腊艺术铜像-阿里斯托芬头像
头像用石膏材料浇注、像高60公分。在石膏的基体上刷上一层Na2SiO4水溶液，然后在表面喷铜，喷铜厚度0.2～0.4mm，用砂轮机和砂布打磨光亮后，表面刷上本发明的酸性化学处理液，然后经紫外线照射，即达到青铜效果。该酸性化学处理液的配方为，在1升的水中加入：
盐酸 20毫升
硫酸铜 200克
硫酸铵镍 130克
硫酸镍 80克