[發明專利]鋁或鋁合金表面微弧氧化制備長余輝發光陶瓷膜的方法

有效

• 申請號: 201410036505.3
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103741188A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 陳宏;郝建民;翁文琦;陳永楠
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: C25D11/04
• 分類號: C25D11/04;C25D11/06
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于金屬材料表面處理技術領域，尤其是涉及一種鋁或鋁合金表面微弧氧化制備長余輝發光陶瓷膜的方法。

背景技術

近幾年發光材料廣泛應用于交通運輸、工業生產、燈具裝飾以及人們的日常生活中，例如高速公路上的交通指示牌、交通路面劃線、儀表表盤上的刻度、指針、生活中的電源開關、夜間戶外工作人員的服飾等；SrAl₂O₄是一種化學性質并不活潑但卻能夠用于發光材料上的重要物質，含有SrAl₂O₄的鋁或鋁合金則成為制備發光材料的一種新的材料。

鋁合金具有密度低、塑性高、易強化、導電好、耐腐蝕、易回收、可焊接、易表面處理等優點，廣泛應用于航空航天、機械制造、汽車、船舶、交通警示牌、燈具裝飾及化學工業等方面，成為使用量僅次于鋼的工業材料。盡管鋁合金材料具有一系列優良的物理、化學、力學和加工性能，可以滿足從廚餐用具到尖端科技，從建筑裝潢業到交通運輸業和航空航天等各行各業對鋁合金材料提出的各不相同、千差萬別的使用要求，但是鋁合金的某些性能還是不夠理想，如耐磨性、硬度等表面性能。為了克服鋁合金表面性能方面的缺陷，擴大其應用范圍，延長使用壽命，表面處理是鋁合金使用過程中不可缺少的環節，通過表面處理可以提高鋁合金的防護性、裝飾性和功能性三大方面的性能。

微弧氧化技術是近幾年來發展起來的一種對閥金屬（如鋁、鎂、鈦等）的表面處理技術。通過對鋁合金表面進行微弧氧化處理，可以得到一層具有硬度高、抗腐蝕能力強等優點的微弧氧化陶瓷膜層，這擴展了鋁合金的應用范圍，也使微弧氧化技術廣泛地應用于鋁合金產品的表面處理。隨著近幾年來科技和經濟的發展，人們對發光材料的需求也越來越大，同時對發光材料的性能及服役條件也提出了更高的要求，而現在的發光材料耐腐蝕性相對較差，因此，提高含有SrAl₂O₄的鋁合金的耐腐蝕性能和硬度，是將鋁合金材料應用到發光材料領域的關鍵所在。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種鋁或鋁合金表面微弧氧化制備長余輝發光陶瓷膜的方法，利用該方法能夠快速的在鋁或鋁合金表面獲得致密均勻的、含有SrAl₂O₄的長余輝發光陶瓷膜，該陶瓷膜的生長速度高達3μm/min以上，此外陶瓷膜耐中性NaCl鹽霧腐蝕達600h以上，顯微硬度可達1000HV以上。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種鋁或鋁合金表面微弧氧化制備長余輝發光陶瓷膜的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、以去離子水為溶劑配制鍶鹽體系電解液，每升電解液中含鍶鹽15g～28g，氟化氫銨10g～18g，氟化銨10g～13g，磷酸氫二銨10g～23g，磷酸二氫鉀10g～25g，甘油5mL～25mL，調節電解液的pH值為6.8～8，然后將其置于電解槽中靜置24h；

步驟二、將待處理的鋁或鋁合金置于步驟一中所述電解液中作為陽極，將不銹鋼板作為陰極，采用微弧氧化脈沖電源，在脈沖頻率為450Hz～700Hz，占空比為10%～25%的條件下進行微弧氧化處理，在鋁或鋁合金表面原位生長得到含有SrAl₂O₄的長余輝發光陶瓷膜；所述微弧氧化處理的溫度為10℃～30℃，時間為30min～70min。

上述的鋁或鋁合金表面微弧氧化制備長余輝發光陶瓷膜的方法，其特征在于，步驟一中所述鍶鹽為碳酸鍶、氫氧化鍶、硫酸鍶和硝酸鍶中的一種或兩種以上。

上述的鋁或鋁合金表面微弧氧化制備長余輝發光陶瓷膜的方法，其特征在于，步驟二中所述微弧氧化處理的具體過程為：在電壓為250V～300V的條件下恒壓微弧氧化5min～30min，然后將電壓升高至350V～500V后繼續恒壓微弧氧化10min～60min。

上述的鋁或鋁合金表面微弧氧化制備長余輝發光陶瓷膜的方法，其特征在于，步驟二中所述微弧氧化脈沖電源為直流脈沖電源。

上述的鋁或鋁合金表面微弧氧化制備長余輝發光陶瓷膜的方法，其特征在于，步驟二中所述脈沖頻率為500Hz～600Hz。

本發明與現有技術相比具有以下優點：