[發明專利]一種微弧氧化鋁合金材料

有效

• 申請號: 202110058748.7
• 申請日: 2021-01-16
• 公開（公告）號: CN112708915B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 郝云霞
• 申請（專利權）人: 永康市德諾電器有限公司
• 主分類號: C25D11/06
• 分類號: C25D11/06;C25D11/16;C25D11/18;C25D11/24
• 代理公司: 杭州麥知專利代理事務所(普通合伙) 33397
• 代理人: 李兵

1.一種微弧氧化鋁合金材料，其特征在于所述微弧氧化膜由下至上依次包括有鋁基材、2-5μm過渡層、100-300μm低孔密度過渡層、20-40μm表面多孔層，所述多孔層內通過熱處理填充有γ氧化鋁和勃姆體氧化鋁，所述γ氧化鋁通過空氣下550-580℃熱處理3-4h獲得，所述勃姆體氧化鋁通過115-120℃過熱水蒸氣熱處理10-15min獲得，所述微弧氧化鋁合金材料的硬度為2538±200HV，耐腐蝕性3700±100h，摩擦系數0.28±0.2。

2.如權利要求1所述的一種微弧氧化鋁合金材料，其特征在于所述低孔密度過渡層的孔隙率為2-5%，所述表面多孔層封孔前的孔隙率為7-10%，封孔后的孔隙率低于1%。

3.如權利要求1所述的一種微弧氧化鋁合金材料，其特征在于所述微弧氧化膜制備過程如下：鋁合金表面預處理: 噴砂-水洗-堿洗-水洗-酸洗-水洗；以經過表面預處理的鋁合金為陽極，在電解液中進行微弧氧化，在鋁合金表面形成微弧氧化膜，微弧氧化液由氫氧化鈉、硅酸鈉、丙三醇、乙二胺四乙酸二鈉和去離子水組成。

4.如權利要求3所述的一種微弧氧化鋁合金材料，其特征在于所述

噴砂：硬度為385HV的石英砂，所述石英砂的粒徑2-3mm，空氣壓力為0.3-0.5Mpa;

堿洗：NaOH 40-50g/L，酒石酸鈉2-4g/L，溫度40-55℃，時間3-5min；

酸洗：HNO₃ 250-300g/L，溫度25-30℃，時間3-5min；

所述微弧氧化液中氫氧化鈉用量為1-2g/L、硅酸鈉用量為8-12g/L、丙三醇用量為3-5ml/L、乙二胺四乙酸二鈉用量為2-4g/L，電流密度6-10A/dm²，頻率為450-500Hz，占空比為30-40%，正負脈沖比為1:1，時間為20-40min。

5.如權利要求3所述的一種微弧氧化鋁合金材料，其特征在于鋁合金形成微弧氧化膜后，進行如下處理：

（1）一次機械拋光除去微弧氧化膜表面的多孔表層；

（2）一次熱處理除去熱應力；

（3）一次真空填充鋁溶膠獲得非晶態氧化鋁；

（4）二次熱處理，獲得γ-氧化鋁；

（5）二次真空填充鋁溶膠獲得非晶態氧化鋁；

（6）三次熱處理：使用過熱水蒸氣進行三次熱處理，形成勃姆體；

（7）二次機械拋光；

（8）酸洗，水洗。

6.如權利要求5所述的一種微弧氧化鋁合金材料，其特征在于所述步驟（2）一次熱處理除去熱應力為以2℃/min速率升溫至300-320℃，惰性氣氛下恒溫1-2h，自然冷卻。

7.如權利要求5所述的一種微弧氧化鋁合金材料，其特征在于一次真空填充鋁溶膠獲得非晶態氧化鋁與二次真空填充鋁溶膠獲得非晶態氧化鋁處理過程一致：稱取7-8g擬薄水鋁石在攪拌條件下分批加入到100-120mL去離子水中，加入1-2M硝酸溶液，持續攪拌3-4 h，在10^-2~10^-4MPa真空泵條件下，將所述鋁溶膠填充于微弧氧化膜的孔道內，然后50-60℃干燥，干燥時間為36-48h。

8.如權利要求5所述的一種微弧氧化鋁合金材料，其特征在于二次熱處理為空氣氣氛下，于550-580℃熱處理3-4h，三次熱處理為高溫水蒸氣熱處理，115-120℃過熱水蒸氣，時間為10-15min。

9.如權利要求5所述的一種微弧氧化鋁合金材料，其特征在于所述二次機械拋光為含有α-Al₂O₃的拋光液，所述α-Al₂O₃的粒徑為500-800nm，拋光時間3-5min，拋光厚度3-5μm。

10.如權利要求5所述的一種微弧氧化鋁合金材料，其特征在于所述酸洗為硝酸15-17vol.%，HF 1-1.5vol.%，室溫，5-10min。