[發明專利]微弧氧化離子交換膜電解槽槽液補加方法

有效

• 申請號: 201210164994.1
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN102703947A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 郭興伍;朱榮;陳潔;吳松林;易俊蘭;王少華;于文江
• 申請（專利權）人: 上海飛機制造有限公司;上海交通大學
• 主分類號: C25D11/04
• 分類號: C25D11/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳長會;金惠淑

技術領域

本發明所涉及表面微弧氧化處理技術領域，特別是涉及一種鋁合金等表面微弧氧化用離子交換膜電解槽的電解質溶液補加方法。

背景技術

鋁合金表面進行陽極氧化（anodizing）處理時，處理工藝所用的電流或者電壓可以采用直流(DC)或交流（AC），或者交流和直流的疊加（AC+DC）以及脈沖電流（PC）。當所施加的電流或電壓達到一定值時，在被氧化的鋁合金工件上就會產生火花（spark）或微電弧（micro?arc），此時，人們就將其稱為微弧氧化（micro?arc?oxidation，MAO）或微等離子體電解液氧化（plasma?electrolyte?oxidation，PEO）。

目前，鋁合金微弧氧化或者等離子體電解液氧化工藝，通常是將作為陽極的鋁合金工件與作為陰極的對電極同時放置在裝有氧化用電解質溶液的電解槽中，即陽極和陰極與同一種微弧氧化用電解質溶液接觸，只有一個槽室，而不分隔為陽極室和陰極室。一直以來，電解質溶液濃度的控制和溶液量的補加是憑經驗操作的，因此存在溶液性質難于長期穩定和使用壽命不長的問題。

因此，提供一種鋁合金微弧氧化離子交換膜電解槽槽液補加的科學方法，以使電解槽里的槽液性質長期穩定具有十分重要的意義。

發明內容

為了解決現有技術存在的上述問題，本發明的目的是提供一種微弧氧化用離子交換膜電解槽的槽液補加方法，以使電解槽的槽液性質長期穩定。

為了實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種微弧氧化離子交換膜電解槽槽液補加方法，包括如下步驟：

（1）測定陰極室溶液中的氫氧化物含量（C1）；

（2）根據測定的氫氧化物含量和擬補加的微弧氧化溶液量（V2）和微弧氧化電解液起始組成中氫氧化物含量（C0），將一定量（V1）的陰極室溶液轉移到微弧氧化溶液補加槽中（C1×V1=C0×V2）；

（3）根據擬補加的微弧氧化溶液量和微弧氧化電解液起始組成中各組分的含量，計算擬補加的微弧氧化溶液中其它添加劑的用量并將其加入補加槽中，充分攪拌后使其溶解；

（4）在補加槽中添加純凈水，使得氫氧化物含量和其它添加劑的含量稀釋到微弧氧化電解液的起始含量，得到補加溶液；

（5）將補加溶液加入正在循環攪拌的微弧氧化離子交換膜電解槽的陽極室中，控制補加溶液的流量并測量補加后微弧氧化溶液的pH值，使其pH值在微弧氧化溶液的起始pH值工作范圍內；

（6）對補加溶液的微弧氧化離子交換膜電解槽陽極室溶液進行循環攪拌。

本發明中，術語“微弧氧化離子交換膜電解槽槽液”、“微弧氧化電解液”、“微弧氧化溶液”以及“電解液”是同樣的含義。

上述的“其他添加劑”是指電解液組成中氫氧化物以外的添加劑。

根據本發明的某些實施方式，當微弧氧化電參數或者進行微弧氧化的工件表面氧化質量超出正常工藝允許范圍時，停止氧化并進行上述步驟（1）-（6）。

根據本發明的某些實施方式，所述電參數包括起弧電壓和電流。

根據本發明的某些實施方式，工件表面氧化質量包括氧化層表面均勻性、粗糙度和厚度。

根據本發明的某些實施方式，所述氫氧化物為堿金屬氫氧化物。

根據本發明的某些實施方式，所述氫氧化物為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鋰。

根據本發明的某些實施方式，所述氫氧化物為氫氧化鈉。

根據本發明的某些實施方式，上述步驟（4）中所加純凈水的電導率小于0.1μs/cm。

根據本發明的某些實施方式，所述量均為體積量。

根據本發明的某些實施方式，上述步驟（6）中對陽極室溶液循環攪拌至少30分鐘。

根據本發明的某些實施方式，上述步驟（5）中用氫氧化鈉或者氨水調整pH值，使其pH值在微弧氧化溶液的起始pH值工作范圍內。

根據本發明的某些實施方式，所述方法用于鋁合金、鎂合金或鈦合金的微弧氧化。

根據本發明的某些實施方式，所述其它添加劑包括硅酸鈉、磷酸鈉、鋁酸鈉和硼酸鈉中的至少一種。

根據本發明的某些實施方式，所述其它添加劑還包括N(C₂H₄OH)₃或者NH₃.H₂O。

采用本發明的上述鋁合金微弧氧化離子交換膜電解槽槽液補加方法，可有效控制電解質溶液的補加量并使其長期穩定。

附圖說明