[發明專利]精密焊管表面涂覆納米陶瓷涂層的方法

有效

• 申請號: 201310384844.6
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103451707A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 宋仁國;徐一銘;孔德軍;陸海;李海
• 申請（專利權）人: 張家港市恒運新材料科技有限公司
• 主分類號: C25D11/34
• 分類號: C25D11/34
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368
• 代理人: 孫國棟

技術領域

本發明涉及精密焊管加工技術領域，尤其涉及一種精密焊管表面涂覆納米陶瓷涂層的方法。

背景技術

精密焊管是用帶鋼經卷曲成型后焊接制成的鋼管，生產工藝簡單，品種規格多，強度高于無縫鋼管。精密焊管是在一般焊管基礎上進一步提高的結果，是焊管產品中的精細產品，要求的精度比普通焊管的精度要高，工藝有嚴格的要求，一般取下差，質量完全達到精密無縫薄壁管的水平，主要應用在化工、紡織、機械、儀表、航空、汽車等各個領域。為了提高精密焊管的表面硬度、耐磨性和耐蝕性等，提高精密焊管的質量，需要對精密焊管的表面進行處理。

陶瓷材料在日常生活、工業生產及國防領域中起著舉足輕重的作用，但是，由于傳統陶瓷材料質地較脆，韌性、強度較差，因而使其應用受到了很大限制。隨著納米技術的廣泛應用，納米陶瓷隨之產生，希望以此來克服傳統陶瓷的脆性，使其具有像金屬一樣的柔韌性和可加工性。所謂納米陶瓷，是指陶瓷材料的顯微結構中，晶粒尺寸、晶界寬度、第二相分布、氣孔尺寸、缺陷尺寸都限于100nm以下，是上世紀80年代中期發展起來的新型陶瓷材料。由于納米陶瓷晶粒的細化，品界數量大幅度增加，可使材料的韌性和塑性大為提高并對材料的電學、熱學、磁學、光學等性能產生重要的影響。將納米陶瓷涂層技術與精密焊管表面處理工藝結合具有廣泛的應用前景。納米陶瓷涂層的制備存在一定的特殊性，目前的制備方法主要有物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、磁控濺射、激光融覆、熱噴涂等方法，這些方法設備昂貴，工藝復雜，生產成本高，因此探索一種適用于精密焊管表面處理的納米陶瓷涂層工藝是十分有必要的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術中之不足，提供一種。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種精密焊管表面涂覆納米陶瓷涂層的方法，該方法為：首先將去除污漬后的精密焊管作為陽極，以電解槽作為陰極；然后在電解槽加入酸性電解液并進行微弧氧化處理工藝，最后在焊管表面得到所述涂層；其中，所述酸性電解液為濃度為0.1～0.5mol/L的硫酸、草酸或者磷酸溶液，該酸性電解液的PH值為3～5；并且，所述電解液中還加入1.2～2g/L的Al₂O₃納米粉末和20～25g/L的Na₂B₄O₇或Na₃B₄O₄粉末；其中，微弧氧化處理工藝采用直流電源，電流密度范圍是20～40A/dm²，微弧氧化時間為50～80min；并且，微弧氧化處理工藝采用變電流的方式，在微弧氧化時間內，直流電源的電流密度以1～2A/dm²/min的變化速率從所述電流密度范圍的最小值到最大值再到最小值循環變化。

優選的，所述Al₂O₃納米粉末的粒徑為10～50nm。

優選的，所述酸性電解液為濃度為0.3～0.4mol/L的硫酸、草酸或者磷酸溶液。

優選的，所述電解液中加入1.5～1.8g/L的Al₂O₃納米粉末和22～24g/L的Na₂B₄O₇或Na₃B₄O₄粉末。

優選的，在微弧氧化處理工藝中，所述電流密度范圍是25～35A/dm²，微弧氧化時間為60～70min。

優選的，所述直流電源的電流密度的變化速率為1～1.5A/dm²/min。

優選的，所述Al₂O₃納米粉末的粒徑為10～50nm；所述酸性電解液為濃度為0.3的磷酸溶液；所述電解液中加入1.8g/L的Al₂O₃納米粉末和22g/L的Na₂B₄O₇粉末；其中，在微弧氧化處理工藝中，所述電流密度范圍是25～35A/dm²，微弧氧化時間為70min；其中所述直流電源的電流密度的變化速率為1A/dm²/min。

優選的，所述精密焊管為X70、X80、X90或X100管線鋼管。