[發(fā)明專利]一種鈦合金微弧氧化陶瓷膜層的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610391770.2
• 申請日: 2016-06-06
• 公開（公告）號: CN107460520A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設計）人: 宋若希;莊俊杰;宋仁國;孔德軍;李紅霞;熊纓
• 申請（專利權）人: 寧波瑞隆表面技術有限公司
• 主分類號: C25D11/26
• 分類號: C25D11/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于鈦合金微弧氧化表面處理技術，具體涉及一種鈦合金微弧氧化陶瓷膜層的制備方法。

背景技術

鈦合金具有重量輕、比強度大、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)良的綜合性能，廣泛應用于航空航天及民用工業(yè)，但是鈦合金的表面硬度較低、耐磨性和耐蝕性較差，限制了其進一步應用。因此需要對鈦合金表面進行改性處理，以提高其表面性能。其中，微弧氧化技術在實踐中取得了很好的效果。

微弧氧化是從普通陽極氧化發(fā)展而來的，它的基本原理是：突破了傳統(tǒng)陽極氧化對電流，電壓的限制，把陽極電壓由幾十伏提高到幾百伏，當電壓達到某一臨界值時，擊穿閥金屬表面形成的氧化膜（絕緣膜），產生微弧放電并形成放電通道，在放電通道內瞬時間形成高溫高壓并伴隨復雜的物理化學過程，使金屬表面原位生長出性能優(yōu)良的氧化膜。該氧化膜具有優(yōu)良的性質，主要應用于機械、電氣、汽車、航空航天等行業(yè)的關鍵零部件的表面處理，解決表面的磨損、腐蝕等問題。

發(fā)明內容

為解決鈦合金材料所存在的上述不足，本發(fā)明提供了一種鈦合金微弧氧化陶瓷膜層的制備方法。

為達到發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種鈦合金微弧氧化陶瓷膜層的制備方法，包括如下步驟：

（1）配置電解液，電解液的組成濃度為：六偏磷酸鈉20-40 g/L，鉬酸鈉5-20 g/L，氫氧化鉀2-5 g/L，甘油10-30 g/L；

（2）采用直流脈沖微弧氧化裝置對清潔后的鈦合金表面進行微弧氧化，電流密度為5-15 A/dm²，頻率為400 HZ，占空比為4%，溫度控制在20-30℃，不斷攪拌下恒流微弧氧化時間為10-30 min。

步驟（1）中優(yōu)選的電解液的組成濃度為：六偏磷酸鈉30 g/L，鉬酸鈉10 g/L，氫氧化鉀3 g/L，甘油15 g/L。

步驟（2）中優(yōu)選的電參數(shù)為：電流密度為10 A/dm²，頻率為400 HZ，占空比為4%，不斷攪拌下恒流微弧氧化時間為15 min。

所述鈦合金為TC10、TC4等常用鈦合金。

本發(fā)明的有益效果為：（1）所述的陶瓷涂層表面較光滑，粗糙度較小；（2）所獲得膜層耐磨性能得到大幅度提高；（3）工藝過程簡單，生產效率高，對電能耗損小，成本較低，環(huán)境污染小。

附圖說明

圖1為鈦合金基體（a）及微弧氧化膜層（b）的磨損形貌圖。

具體實施方式

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

實施例1：

（1）配置電解液，電解液的組成濃度為：六偏磷酸鈉20 g/L，鉬酸鈉15g/L，氫氧化鉀5 g/L，甘油15 g/L；

（2）采用直流脈沖微弧氧化裝置對清潔后的鈦合金表面進行微弧氧化，電流密度為5 A/dm²，頻率為400 HZ，占空比為4%，溫度控制在20-30℃，不斷攪拌下恒流微弧氧化時間為30 min。

實施例2：

（1）配置電解液，電解液的組成濃度為：六偏磷酸鈉30 g/L，鉬酸鈉5g/L，氫氧化鉀3 g/L，甘油30 g/L；

（2）采用直流脈沖微弧氧化裝置對清潔后的鈦合金表面進行微弧氧化，電流密度為10A/dm²，頻率為400 HZ，占空比為4%，溫度控制在20-30℃，不斷攪拌下恒流微弧氧化時間為10 min。

實施例3：

（1）配置電解液，電解液的組成濃度為：六偏磷酸鈉40 g/L，鉬酸鈉10 g/L，氫氧化鉀2 g/L，甘油10 g/L；

（2）采用直流脈沖微弧氧化裝置對清潔后的鈦合金表面進行微弧氧化，電流密度為15 A/dm²，頻率為400 HZ，占空比為4%，溫度控制在20-30℃，不斷攪拌下恒流微弧氧化時間為10 min。

實施例4：

（1）配置電解液，電解液的組成濃度為：六偏磷酸鈉30 g/L，鉬酸鈉20 g/L，氫氧化鉀4 g/L，甘油25 g/L；

（2）采用直流脈沖微弧氧化裝置對清潔后的鈦合金表面進行微弧氧化，電流密度為15 A/dm²，頻率為400 HZ，占空比為4%，溫度控制在20-30℃，不斷攪拌下恒流微弧氧化時間為20 min。