[發(fā)明專利]一種微弧氧化膜摻雜金屬氧化物的制備技術(shù)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310103493.7
• 申請(qǐng)日: 2013-03-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103233257A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王平;郭小陽(yáng);程小偉;李早元;李明;張春梅;楊丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): C25D11/02
• 分類號(hào): C25D11/02;C25D11/04;C25D11/26;C25D11/30
• 代理公司: 成都市輔君專利代理有限公司 51120
• 代理人: 楊海燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微弧氧化膜摻雜金屬氧化物的制備技術(shù)，適用于在鋁、鎂、鈦、鋯、鈮等金屬及其合金表面制備含有摻雜氧化鎢、氧化鉬、氧化釩三種氧化物中一種或多種氧化物的微弧氧化膜。

背景技術(shù)

微弧氧化技術(shù)自上世紀(jì)九十年代初期引進(jìn)我國(guó)，2000年開(kāi)始成為研究熱點(diǎn)以來(lái)，目前基本工藝技術(shù)發(fā)展已非常成熟。國(guó)內(nèi)已申請(qǐng)眾多有關(guān)微弧氧化工藝、微弧氧化電源、微弧氧化裝置的專利。當(dāng)前研究添加劑對(duì)微弧氧化膜性能的影響機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)微弧氧化膜摻雜改性，提高微弧氧化膜的性能是一個(gè)研究熱點(diǎn)。添加劑分為可溶和不可溶添加劑兩大類，目前主要集中在研究可溶性添加劑。可溶性添加劑中有關(guān)鎢酸鈉、鉬酸鈉、偏釩酸銨、偏鋁酸鈉等可溶性添加物對(duì)微弧氧化膜摻雜改性，提高微弧氧化膜的性能已進(jìn)行了研究報(bào)道。不可溶添加劑中有關(guān)石墨、SiC添加劑對(duì)微弧氧化膜摻雜改性，提高微弧氧化膜的性能已進(jìn)行了研究報(bào)道。但是有關(guān)在微弧氧化溶液中直接添加鎢、鉬、釩金屬粉中的一種或多種粉末在鋁、鎂、鈦、鋯、鈮等閥金屬表面制備摻雜有氧化鎢、氧化鉬、氧化釩三種氧化物中一種或多種氧化物的微弧氧化膜的研究未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種微弧氧化膜摻雜金屬氧化物的制備技術(shù)，該技術(shù)原理可靠，直接在普通微弧氧化溶液中添加鎢、鉬、釩金屬粉的一種或多種粉末，采用普通微弧氧化技術(shù)即可在鋁、鎂、鈦、鋯、鈮等金屬及其合金表面制備摻雜有氧化鎢、氧化鉬、氧化釩三種氧化物中一種或多種氧化物的微弧氧化膜。

為達(dá)到以上技術(shù)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。

一種微弧氧化膜摻雜金屬氧化物的制備技術(shù)，采用普通直流或交流微弧氧化電源，將鋁、鎂、鈦、鋯、鈮等金屬及其合金工件連接在電源的陽(yáng)極，陰極采用普通的鉛板或不銹鋼板。氧化溶液溫度控制在25-40℃，將工件和陰極一起完全放入微弧氧化溶液中，然后在微弧氧化溶液中加入經(jīng)過(guò)活化工藝處理的鎢、鉬、釩金屬粉末或其混合物，采用可調(diào)速機(jī)械攪拌來(lái)保證鎢、鉬、釩金屬粉末均勻分散、氧化液溫度均勻。在適當(dāng)?shù)碾娏髅芏认拢瑱C(jī)械攪拌使溶液中的鎢、鉬、釩中一種或多種金屬粉末到達(dá)氧化工件的表面，金屬粉末通過(guò)微弧氧化時(shí)氧化面的電弧重熔作用與工件表面水電解產(chǎn)生的氧離子結(jié)合，在鋁、鎂、鈦、鋯、鈮等金屬及其合金表面形成摻雜有氧化鎢、氧化鉬、氧化釩三種氧化物中一種或多種氧化物的微弧氧化膜。

所述微弧氧化溶液為微弧氧化領(lǐng)域通用的磷酸鹽溶液、硅酸鹽溶液、鋁酸鹽溶液、碳酸鹽溶液、氫氧化鈉溶液或上述溶液的混合體系。

所述適當(dāng)?shù)碾娏髅芏龋娏髅芏葹?-100A/dm²。

所述活化工藝處理為先將鎢、鉬、釩金屬粉用無(wú)水酒精清洗，晾干后在溫度65-95℃、氫氧化鈉濃度為5-45g/L的溶液中處理2-30分鐘，取出備用。

所述鎢、鉬、釩金屬粉末的粒度及配比為：

鎢粉??粒度0.5-5μm，添加量15-300g/L，

鉬粉??粒度1-10μm，添加量10-300g/L，

釩粉??粒度5-20μm，添加量5-300g/L。

所述可調(diào)速機(jī)械攪拌為10-2000rpm可調(diào)，根據(jù)粉末粒度大小調(diào)整轉(zhuǎn)速。

本發(fā)明適用于鋁、鎂、鈦、鋯、鈮等金屬及其合金表面制備摻雜氧化鎢、氧化鉬、氧化釩三種氧化物中一種或多種氧化物的微弧氧化膜，相比于普通微弧氧化技術(shù)所制備的微弧氧化膜，該技術(shù)所制備的微弧氧化膜表面疏松層致密度、硬度提高，不需拋光微弧氧化膜表面的疏松層即可直接使用。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，本發(fā)明所涉及的范圍并非僅限于這五個(gè)實(shí)施例。

實(shí)施例1

選取一表面積為1dm²鋁合金，制備20μm厚的摻雜氧化鎢的微弧氧化膜。采用10L去離子水配制好磷酸鹽溶液，氧化時(shí)加入粒度為1μm，添加量為60g/L的鎢粉，活化工藝為溫度65℃、氫氧化鈉濃度45g/L，時(shí)間30分鐘。采用普通直流氧化電源，電流密度為5A/dm²，攪拌速度為900rpm。

實(shí)施例2

選取一表面積為1dm²鎂合金，制備10μm厚的摻雜氧化鉬的微弧氧化膜。采用10L去離子水配制好的硅酸鹽溶液，氧化時(shí)加入粒度為2μm，添加量為80g/L的鉬粉，活化工藝為溫度75℃、氫氧化鈉濃度20g/L，時(shí)間25分鐘。采用普通直流氧化電源，電流密度為30A/dm²，攪拌速度為800rpm。

實(shí)施例3