[發(fā)明專利]一種輕金屬材料的表面處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610167400.7
• 申請(qǐng)日: 2006-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN101210336B
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林軍;宮清;陳梁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號(hào): C25D11/04
• 分類號(hào): C25D11/04
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 王鳳桐;董占敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種輕金屬材料的表面處理方法。

背景技術(shù)

目前，輕金屬材料，例如鋁及鋁合金，鎂、鈦及其合金，以其重量輕、比強(qiáng)度高、輾性、延展性好、易于加工的特點(diǎn)廣泛用于航天、航空、汽車、建筑以及電子行業(yè)。但美中不足的是輕金屬的表面質(zhì)軟、不耐磨損、不耐高溫，并且尤其是鋁的腐蝕電位較低，全面腐蝕比較嚴(yán)重。為了克服輕金屬表面性能方面的缺陷，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，延長(zhǎng)使用壽命，因此需要對(duì)輕金屬材料進(jìn)行表面處理，用以解決或提高防護(hù)性、裝飾性和功能。目前，對(duì)于輕金屬材料表面的處理主要是電鍍、陽極氧化等。

由于輕金屬材料，尤其是鋁及其合金本身的物理化學(xué)特性，使得在輕金屬基材上的電鍍比在鋼鐵基材上的電鍍要困難得多，而必須進(jìn)行一些特殊的處理，因此，工藝非常復(fù)雜。

對(duì)輕金屬材料陽極氧化是將輕金屬，例如鋁或鋁合金材料置于適當(dāng)?shù)碾娊庖褐凶鳛殛枠O進(jìn)行通電處理的過程。經(jīng)過陽極氧化，鋁表面能生成厚度為幾微米至幾百微米的氧化膜。此氧化膜為多孔層，吸附性很強(qiáng)，易于染色或著色，著色鮮艷且不易退去，有很強(qiáng)的裝飾作用。而且，此氧化膜的表面為多孔蜂窩狀，較之鋁合金的天然氧化膜，耐蝕性、耐磨性均有提高。

但在需要高硬度、高耐磨性的表面，例如閥芯、閥套、油缸、氣缸，需要減磨的表面，例如汽車、電動(dòng)工具、機(jī)械，需要耐腐蝕性較高的表面，例如化工、船舶設(shè)備的防腐層，需要電絕緣性較高的表面，需要熱穩(wěn)定性、絕熱、隔熱的表層，例如發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱、隔熱部件，對(duì)輕金屬材料陽極氧化就遠(yuǎn)遠(yuǎn)小能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)所處理的輕金屬表面硬度、耐刮性、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性較低的缺陷，提供一種既可以使輕金屬表面的硬度、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性較高，而且可以使輕金屬表面易于著色、并具有美觀圖案的輕金屬材料的表面處理方法。

本發(fā)明提供了一種輕金屬材料的表面處理方法，其中，該表面處理方法包括對(duì)輕金屬材料表面形成微弧氧化膜，并依次對(duì)形成有微弧氧化膜的輕金屬材料的表面進(jìn)行激光雕刻和陽極氧化。

微弧氧化技術(shù)是一種新興的表面處理技術(shù)，能在各種金屬表面上形成一層微弧氧化膜，該膜層具有很好的耐磨性以及耐腐蝕性，因此用于耐腐蝕性差、耐磨性差的材料的表面處理。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，在所述微弧氧化方法中，可以使輕金屬材料獲得具有優(yōu)異的表面硬度、耐刮性、耐磨性、耐腐蝕性以及電絕緣性的微弧氧化膜，但采用該方法著色較差，也無法實(shí)現(xiàn)美觀的圖案。而通過本發(fā)明中的激光雕刻方法可以獲得美觀的圖案，而且再進(jìn)行陽極氧化可以使輕金屬表面易于著色，并且可以染上色澤鮮艷且色彩多樣化的顏色。

通過本發(fā)明提供的方法，對(duì)輕金屬材料表面先進(jìn)行微弧氧化處理、然后進(jìn)行激光雕刻、再進(jìn)行陽極氧化處理，可以使得到的輕金屬材料表面既具有硬度、耐磨性、耐刮性、耐腐蝕性、電絕緣性均較高的優(yōu)點(diǎn)，而且染色后的輕金屬表面外觀裝飾性很強(qiáng)，色彩鮮艷并且多樣化，圖案具有一定的立體感，從而大大提升了其附加價(jià)值。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供的一種輕金屬材料的表面處理方法，包括對(duì)輕金屬材料表面形成微弧氧化膜，并依次對(duì)形成有微弧氧化膜的輕金屬材料的表面進(jìn)行激光雕刻和陽極氧化。

根據(jù)本發(fā)明提供的處理方法，本發(fā)明所述對(duì)輕金屬材料表面形成微弧氧化膜是通過微弧氧化的方法形成。所述微弧氧化膜的形成方法包括將輕金屬材料置于盛有電解質(zhì)溶液的電解槽中，以輕金屬材料為陽極，電解槽作為陰極，在高壓下微弧放電氧化，微弧氧化的條件使輕金屬材料表面形成的微弧氧化膜的厚度為5-300微米。

根據(jù)本發(fā)明提供的處理方法，微弧氧化的條件包括電流密度為0.5-10安/分米²，電壓為從0伏至700-800伏，電解質(zhì)溶液的溫度為10-50℃，微弧氧化的時(shí)間為5-50分鐘。

根據(jù)本發(fā)明提供的方法，在所述微弧氧化方法中，所用電解質(zhì)溶液為含有堿金屬化合物的水溶液，所述堿金屬化合物選自堿金屬氫氧化物、堿金屬的硅酸鹽、堿金屬的磷酸鹽、堿金屬的硼酸鹽、堿金屬的鋁酸鹽、堿金屬的氟化物中的一種或幾種，以所述電解質(zhì)溶液為基準(zhǔn)，堿金屬化合物的含量為5-100克/升。