[發明專利]一種鋁合金微弧氧化-化學鍍鎳復合涂層的制備方法

在審

• 申請號: 201610391761.3
• 申請日: 2016-06-06
• 公開（公告）號: CN107460515A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 宋若希;莊俊杰;宋仁國;鄭曉華;孔德軍;李紅霞
• 申請（專利權）人: 寧波瑞隆表面技術有限公司
• 主分類號: C25D11/06
• 分類號: C25D11/06;C23C18/18;C23C18/36;C23C28/00
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技術領域

本發明涉及一種微弧氧化-化學鍍復合涂層的制備方法，尤其是一種鋁合金微弧氧化-化學鍍鎳復合涂層的制備方法。

背景技術

鋁合金是目前較輕的金屬結構材料，具有許多優異的性能，在汽車、電子、航空航天等領域具有廣闊的應用前景。然而，由于鋁的化學性質活潑，抗腐蝕性能差，同時其自身還存在硬度低和耐磨性差等缺點，因此需開發提高硬度和耐磨性的表面處理技術。隨著現代科學技術和工業的發展，陶瓷材料以其特有的耐蝕性能和豐富的資源優勢成為繼金屬材料、高分子材料之后又一重要的工程材料。同時，又由于陶瓷材料本身所固有的特性，即脆性大，可加工性差，一直束縛其廣泛的應用。因此，現代技術對鋁合金表面性能的改變極為關注。

微弧氧化是一種能在鋁及其合金表面沉積一層厚而致密的超硬陶瓷膜的技術，能極大地改善鋁合金的耐磨損、耐腐蝕性能等，因而在航空、航天、機械、電子、紡織、裝飾等領域有廣闊的應用前景。但是微弧氧化工藝制備的陶瓷膜層，表面殘留了大量的放電微小氣孔，會對其耐蝕性能造成不利影響，同時，由于該膜層是陶瓷層，不導電，從而限制了微弧氧化陶瓷膜層在既需要良好耐蝕性又需要其具有一定導電性領域的進一步推廣應用。

發明內容

為解決鋁合金材料微弧氧化技術中存在的上述不足，本發明提供了一種鋁合金微弧氧化-化學鍍鎳復合涂層的制備方法。

為達到發明目的，本發明所采用的技術方案是：

一種鋁合金微弧氧化-化學鍍鎳復合涂層的制備方法，其特征在于，包括以下過程：

（1）對鋁合金基體進行表面微弧氧化，形成微弧氧化陶瓷膜層；

（2）室溫下將微弧氧化之后的鋁合金基體放入由10-20 g/L氯化亞錫和30-50 ml/L鹽酸組成的敏化液中敏化處理200-400 s；

（3）室溫下將敏化處理之后的鋁合金基體放入用氨水調至透明狀態的2-8 g/L硝酸銀活化液中活化處理100-200 s；

（4）將經過敏化和活化處理后的鋁合金基體放入由10-25 g/L硫酸鎳、10-20 g/L氫氧化鈉、5-15 g/L次磷酸鈉、15-35 g/L EDTA和10-30 g/L乙酰胺組成的化學鍍液中，調整其pH至12-13，化學鍍溫度為30-50 ℃，時間為40-80 min；

（5）將制備好的鋁合金微弧氧化-化學鍍鎳復合涂層用去離子水漂洗，自然干燥。

所述步驟（2）中優選的敏化液組成為：氯化亞錫15 g/L，鹽酸40 ml/L。

所述步驟（3）中優選的活化液組成為：硝酸銀4 g/L。

所述步驟（4）中優選的化學鍍液組成為：硫酸鎳20 g/L，氫氧化鈉15 g/L，次磷酸鈉10 g/L，EDTA 20 g/L，乙酰胺20 g/L。

鋁合金表面微弧氧化過程為：

（1）對鋁合金基體進行預處理，基本步驟包括：砂紙打磨，除油，氫氧化鈉與硝酸漂洗液（3:1）漂洗，超聲波去離子水清洗40 min，真空環境中干燥；

（2）將試樣安裝在微弧氧化設備上，試樣作為陽極浸在處理液中，帶冷卻系統的不銹鋼容器作為陰極，電解液為15 g/L硅酸鈉，4 g/L 氫氧化鉀，2g/L 氟化鈉，模式為恒流模式，電流為2A，制備時間為15 min，溫度控制在25 ℃左右；

（3）將制備好的鋁合金微弧氧化試樣用去離子水漂洗，自然干燥。

本發明的有益效果為：（1）所述微弧氧化-化學鍍鎳復合涂層的結構比傳統微弧氧化膜層的更加致密，提高了耐磨性能；（2）所制備涂層形成了導電能力，可以擴大鋁合金在擁有導電要求的領域的應用；（3）原料廉價、普通，工藝簡單、成本低，反應過程容易控制，利于工業化生產。

附圖說明

圖1為鋁合金表面形貌：(a)微弧氧化膜層；(b)微弧氧化-化學鍍鎳復合涂層。

圖2為摩擦磨損試驗后試樣的失重：（a）6063鋁合金；（b）微弧氧化膜層；（c）微弧氧化-化學鍍鎳復合涂層。

具體實施方式

下面結合具體方式對本發明進行進一步描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護范圍。

實施例1：