[發明專利]鎂合金表面熱控涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201010300688.7
• 申請日: 2010-01-25
• 公開（公告）號: CN101736388A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 吳曉宏;秦偉;盧松濤;王小東;解卿
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C25D11/30
• 分類號: C25D11/30
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及一種合金表面制備熱控涂層的方法。

背景技術

近年來隨著現代航天技術的發展，軍用衛星向大型化、高精度和多功能等 方面發展，衛星有效載荷不斷增加，對衛星結構輕量化提出了更高要求。鎂的 化學穩定性低，耐蝕性較差，而且其電位在實用金屬中是電位最負的，與其它 金屬連接件接觸時有可能發生電偶腐蝕；鎂在空氣中自然形成的氧化膜較疏松， 耐磨性差，不能起到保護的作用。因此，制備高發射率熱控涂層的基體主要為 鋁合金，目前使用的高發射率熱控涂層包括兩類：一類是通過粘結劑與黑色顏 料混合后涂覆在基體(鋁合金)表面的涂料型熱控涂層；另一類是通過陽極氧 化著色或者電解著色得到的一種以陽極氧化膜為基礎的電化學涂層。雖然這兩 類高發射率涂層已經應用于航空、航天等領域，但這兩類涂層存在著空間穩定 性不好、耐紫外輻照性能差、質量大且與基體(鋁合金)的結合力不理想等缺 點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了解決用鋁合金作為基體的熱控涂層質量 大的問題，提供了一種AZ91D鎂合金表面熱控涂層的制備方法。

本發明AZ91D鎂合金表面熱控涂層的制備方法按以下步驟實現：一、鎂合 金表面預處理：將鎂合金浸入濃度為100g/L的氫氧化鈉溶液中，然后在70℃～ 90℃的條件下保溫15～20分鐘，用清水沖洗3～5次，再用蒸餾水沖洗3～5次， 烘干；二、鎂合金微弧氧化電解液配置：鎂合金微弧氧化電解液由鋁酸鈉、硼 砂、氫氧化鉀、絡合劑和著色添加劑組成，其中鎂合金微弧氧化電解液中鋁酸 鈉的濃度為20g/L～80g/L，硼砂的濃度為5g/L～20g/L，氫氧化鉀的濃度為1g/L～ 10g/L，絡合劑的濃度為20g/L～50g/L，著色添加劑的濃度為15g/L～35g/L；三、 將步驟二所得的鎂合金微弧氧化電解液加入微弧氧化電解槽中，再將經過步驟 一預處理的鎂合金置于鎂合金微弧氧化電解液中作為陽極，采用脈沖微弧氧化 電源供電，在鎂合金微弧氧化電解液溫度為25℃～35℃、電流密度為3A·dm^-2～ 8A·dm^-2、頻率為50Hz～2000Hz、占空比為10％～45％的條件下反應5min～ 40min，然后用蒸餾水清洗鎂合金表面后干燥，即在鎂合金表面得到熱控涂層； 步驟一中所述的鎂合金為鎂合金AZ91D；步驟二中所述的絡合劑為乙二胺或乙 二胺四乙酸；步驟二中所述的著色添加劑為乙酸鎳或草酸鎳。

本發明所用鎂合金的密度小，僅為1.73g/cm³，約為鋁合金密度的2/3。采用 本發明方法得到的熱控涂層與采用鋁合金相比減重30％。此外，鎂合金的比強 度和比剛度大，并且具有良好的阻尼性能，能夠承受較大的沖擊、振動載荷。 本發明所得的熱控涂層是在基體上原位生成而來，主要由內層的致密層和外層 的疏松層組成，其與鎂合金結合強度高，不會因為環境的急冷急熱在基體和陶 瓷涂層之間產生裂紋，滿足結合強度和熱循環性能的要求。同時表面狀態色澤 均勻，可經過簡單的后處理就能達到電化學熱控涂層所需要的涂層不疏松、不 起泡、不起皮、無剝落的要求。采用本發明方法在鎂合金表面獲得的熱控涂層 均勻、致密且具有較高的強度與結合力，熱控涂層的太陽吸收率可達到0.80～ 0.95，紅外發射率可達到0.80～0.90。

具體實施方式

本發明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方 式間的任意組合。