[發(fā)明專利]一種鋁基合金及其復合材料表面強化的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510414411.X
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN104962971A
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發(fā)明（設計）人: 黎洪
• 申請（專利權）人: 佛山市中國科技開發(fā)院分院
• 主分類號: C25D11/04
• 分類號: C25D11/04;C25D11/06
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

技術領域

本發(fā)明涉及鋁基合金表面處理的領域，尤其涉及的是一種鋁基合金及其復合材料表面強化的方法。

背景技術

隨著鋁基材料在汽車、航空航天、軍工、民用等工業(yè)的廣泛應用，增加了鋁基材料、鋁基合金的使用，但是卻有需要對鋁基材料和鋁基合金的表面性能進行加強，例如：硬度、耐腐蝕性能、耐高溫性能和耐摩擦性能等；因此，需要對鋁基材料或鋁基合金進行表面強化處理，而現有的處理方式有熱噴技術、陰極電脈涂裝技術；熱噴技術需要消耗的加工成本高，陰極電脈涂裝技術的工藝復雜，影響膜層的因數多，成本高。

因此，現有的鋁基合金表面強化技術需要改進。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種鋁基合金及其復合材料表面強化的方法，旨在解決現有的鋁基合金表面強化技術復雜，強化成本高、消耗電能大，以及強化效果不佳的技術問題。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術方案如下：一種鋁基合金及其復合材料的表面強化方法，其包括以下的步驟：

a.將準備好的鋁基合金材料放置于一定的電解溶液中；

b.對放置在電解溶液中的鋁基合金材料施加電解波形，使其表面產生等離子微弧放電；

c.鋁基合金材料的表面發(fā)生化學反應、電化學反應和等離子反應，并在反應中產生的3000℃以上的高溫燒制成氧化物陶瓷膜層；

d.最后將鋁基合金材料取出來清洗，然后烘干包裝。

所述的鋁基合金及其復合材料的表面強化方法，其中，所述的步驟b中的電解溶液為堿性電解溶液或酸性電解溶液。

所述的鋁基合金及其復合材料的表面強化方法，其中，所述的酸性電解溶液為H2SO4D電解液；所述的堿性電解溶液為氫氧化鈉體系、鋁酸鹽體系、硅酸鹽體系或磷酸鹽體系。

所述的鋁基合金及其復合材料的表面強化方法，其中，所述的步驟c中的鋁合金材料的表面發(fā)生的化學反應、電化學反應和等離子反應分別為化學氧化、電化學氧化、等離子氧化；所述的化學氧化、電化學氧化、等離子氧化是同時存在的。

所述的鋁基合金及其復合材料的表面強化方法，其中，所述步驟c中的氧化物陶瓷膜層為αAl₂O₃陶瓷膜層。

所述的鋁基合金及其復合材料的表面強化方法，其中，所述步驟b中所施加的電解波形的脈沖電壓為100~650伏特；。

所述的鋁基合金及其復合材料的表面強化方法，其中，所述步驟b中的施電解波形施加的時間為10-30min。

所述的鋁基合金及其復合材料的表面強化方法，其中，還可在電解溶液中添加一些增加膜層的添加劑。

所述的鋁基合金及其復合材料的表面強化方法，其中，所述的添加劑包括NaAlO2、Na2SiO3、NaMoO4、Na2WO4和Na2SnO3。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過微弧氧化技術使得鋁合金表面生成陶瓷膜層，這種強化鋁基合金表面的方法，工序更加簡單，強化成本較低、消耗電能少，處理時間短，以及強化效果好；此外，通過對電解溶液添加添加劑使得陶瓷膜層中的鋁含量增加，或者形成雙重結構的膜層，提高膜層被擊穿電壓，增加膜層的耐磨性能；經過本發(fā)明微弧處理的鋁基合金能夠在表面生成50-200um厚度的膜層,膜層的顯微硬度為1000-1800HV,耐腐蝕性能強，膜層表面能夠耐1500℃的溫度而不損壞。

附圖說明

圖1是本發(fā)明鋁基合金及其復合材料的表面強化方法流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。

本發(fā)明公開了一種鋁基合金及其復合材料的表面強化方法，其包括以下的步驟：

a.將準備好的鋁基合金材料放置于一定的電解溶液中；

b.對放置在電解溶液中的鋁基合金材料施加電解波形，使其表面產生等離子微弧放電；

c.鋁基合金材料的表面發(fā)生化學反應、電化學反應和等離子反應，并在反應中產生的3000℃以上的高溫燒制成氧化物陶瓷膜層；

d.最后將鋁基合金材料取出來清洗，然后烘干包裝。

所述的步驟b中的電解溶液為堿性電解溶液或酸性電解溶液；其中，所述的酸性電解溶液為H2SO4電解液；所述的堿性電解溶液為氫氧化鈉體系、鋁酸鹽體系、硅酸鹽體系或磷酸鹽體系；使用酸性電解溶液在過程中生成一些對環(huán)境有一定污染，使用氫氧化鈉體系的電解溶液和硅酸鹽體系對環(huán)境無污染。