一种在铝合金表面制备灰色保护膜层的微弧氧化方法与流程

本发明属于微弧氧化，具体涉及一种在铝合金表面制备灰色保护膜层的微弧氧化方法。

背景技术：

1、微弧氧化(peo)，也称为电解等离子体氧化(epo)或者微弧氧化(mao)，是一种电化学表面处理工艺，用于在金属表面生成氧化物涂层。类似于阳极氧化，但它采用更高的电势，因此会发生放电，由此产生的等离子体会改变氧化层的结构。该工艺可用于在铝、镁和钛等金属上形成厚度为数十或者数百微米主要为结晶的氧化物涂层。因为可以呈现高硬度和连续屏障，所以能够形成提供抗磨损、腐蚀、热以及电绝缘的保护层。

2、目前关于微弧氧化的研究很较多，但是基于微弧氧化的过程涉及化学氧化、电化学氧化、等离子体氧化因此保护膜层的形成过程十分复杂，也非常难以描述清楚微弧氧化的详细过程。因此，对于微弧氧化而言检测指标中的硬度、结合力和耐盐雾性能是表征微弧氧化的重要指标。

3、然而目前的微弧氧化存在着保护膜层与阳极片(一般铝合金、镁合金、钛合金等等)之间的结合力较差，在一些特殊场所中使用时容易出现保护膜层剥离的问题，以及保护膜层耐盐雾性能差的问题。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有铝合金微弧氧化后形成的保护膜层结合力以及耐盐雾能力差的问题，而提供一种在铝合金表面制备灰色保护膜层的微弧氧化方法，能够提高保护膜层的耐盐雾性能和结合力，从而使得经过微弧氧化后的铝合金片能够满足一些特定场所的使用要求。

2、为解决技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种在铝合金表面制备灰色保护膜层的微弧氧化方法，其特征在于，包括：

4、(1)铝合金片预处理；

5、(2)微弧氧化电解液的配制；电解液采用去离子水进行配制，电解液中包含硅酸钠、氢氧化钠、油酸钠、钼酸钠、氟锆酸钾、三乙醇胺、苯氧乙醇和水解聚马来酸酐(hpma)；其中，硅酸钠的加入量为4.5-5.2g/l,氢氧化钠的加入量为4-6g/l,油酸钠的加入量为0.15-0.25g/l，钼酸钠的加入量为4.7-5.5g/l,氟锆酸钾的加入量为2.8-3.4g/l，三乙醇胺的加入量为4.5-5.5ml/l，水解聚马来酸酐的加入量为2-5ml/l。

6、(3)微弧氧化反应获得具有灰色保护层的铝合金片。

7、在一些实施例中，所述微弧氧化反应的过程中采用恒压模式，工作电压为400-500v，占空比为7-30％，工作频率为350-800hz。

8、在一些实施例中，所述微弧氧化反应的时间为30-45min。

9、在一些实施例中，所述步骤(3)中微弧氧化反应获得具有灰色保护层的铝合金片后对铝合金片进行清洗和干燥。

10、在一些实施例中，所述电解液中硅酸钠的加入量为4.8-5.2g/l,氢氧化钠的加入量为4.5-5.5g/l，油酸钠的加入量为0.19-0.22g/l，钼酸钠的加入量为4.8-5.3g/l，氟锆酸钾的加入量为2.9-3.1g/l，三乙醇胺的加入量为4.7-5.2ml/l，水解聚马来酸酐的加入量为2-5ml/l。

11、在一些实施例中，所述电解液中硅酸钠的加入量为5g/l,氢氧化钠的加入量为5g/l，油酸钠的加入量为0.2g/l，钼酸钠的加入量为5/l，氟锆酸钾的加入量为3g/l，三乙醇胺的加入量为4.8-5.2ml/l，水解聚马来酸酐的加入量为2-5ml/l。

12、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

13、本发明的在铝合金表面制备灰色保护膜层的微弧氧化方法能够在铝合金表面形成灰色保护膜层，并且硬度能够达到1000hc，保护膜层与铝合金之间的结合力能够达到25mpa，耐盐雾能够达到1000-1500h(即在盐雾环境下，保护膜层在1000-1500h仍然能够对铝合金起到良好的保护作用)，大大提高了在盐雾环境下的使用寿命。解决了现有技术中经过微弧氧化处理后的铝合金存在着保护膜层结合力差容易脱落以及在盐雾环境下使用寿命较短的问题。

技术特征：

1.一种在铝合金表面制备灰色保护膜层的微弧氧化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的铝合金表面制备灰色保护膜层的微弧氧化方法，其特征在于，所述微弧氧化反应的过程中采用恒压模式，工作电压为400-500v，占空比为7-30％，工作频率为350-800hz。

3.根据权利要求2所述的铝合金表面制备灰色保护膜层的微弧氧化方法，其特征在于，所述微弧氧化反应的时间为30-45min。

4.根据权利要求1所述的铝合金表面制备灰色保护膜层的微弧氧化方法，其特征在于，所述步骤(3)中微弧氧化反应获得具有灰色保护层的铝合金片后对铝合金片进行清洗和干燥。

5.根据权利要求1所述的铝合金表面制备灰色保护膜层的微弧氧化方法，其特征在于，所述电解液中硅酸钠的加入量为4.8-5.2g/l,氢氧化钠的加入量为4.5-5.5g/l，油酸钠的加入量为0.19-0.22g/l，钼酸钠的加入量为4.8-5.3g/l，氟锆酸钾的加入量为2.9-3.1g/l，三乙醇胺的加入量为4.7-5.2ml/l，水解聚马来酸酐的加入量为2-5ml/l。

6.根据权利要求1所述的铝合金表面制备灰色保护膜层的微弧氧化方法，其特征在于，所述电解液中硅酸钠的加入量为5g/l,氢氧化钠的加入量为5g/l，油酸钠的加入量为0.2g/l，钼酸钠的加入量为5/l，氟锆酸钾的加入量为3g/l，三乙醇胺的加入量为4.8-5.2ml/l，水解聚马来酸酐的加入量为2-5ml/l。

技术总结本发明属于微弧氧化技术领域，公开了一种在铝合金表面制备灰色保护膜层的微弧氧化方法，为了解决现有铝合金微弧氧化后形成的保护膜层结合力以及耐盐雾能力差的问题。本发明包括(1)铝合金片预处理；(2)微弧氧化电解液的配制；电解液采用去离子水进行配制，电解液中包含硅酸钠、氢氧化钠、油酸钠、钼酸钠、氟锆酸钾、三乙醇胺、苯氧乙醇和水解聚马来酸酐；(3)微弧氧化反应获得具有灰色保护层的铝合金片。本发明能够提高保护膜层的耐盐雾性能和结合力，从而使得经过微弧氧化后的铝合金片能够满足一些特定场所的使用要求。技术研发人员：杜虎,史亚如受保护的技术使用者：成都泵类应用技术研究所技术研发日：技术公布日：2024/5/12