[發明專利]一種高性能微弧氧化鋁材的制備方法

有效

• 申請號: 202110058749.1
• 申請日: 2021-01-16
• 公開（公告）號: CN112680762B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 郝云霞
• 申請（專利權）人: 南通恒昌通訊設備有限公司
• 主分類號: C25D11/06
• 分類號: C25D11/06;C25D11/18;C25D11/24;C25D11/16
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 國紅

1.一種高性能微弧氧化鋁材的制備方法，其特征在于包括如下處理步驟：

（1）鋁合金表面預處理: 噴砂-水洗-堿洗-水洗-酸洗-水洗；

（2）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；

（3）一次機械拋光除去微弧氧化膜表面的多孔表層；

（4）一次熱處理除去熱應力；

（5）一次真空填充鋁溶膠獲得非晶態氧化鋁；所述一次真空填充鋁溶膠的制備方法為：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，重復填充2-4次，

（6）二次熱處理：熱處理條件為空氣氣氛下，于550-580℃熱處理3-4h，獲得γ-氧化鋁；

（7）二次真空填充鋁溶膠獲得非晶態氧化鋁，所述二次真空填充鋁溶膠的過程與一次真空填充鋁溶膠一致，為稱取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；填充次數為1次；

（6）三次熱處理：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；

（8）二次機械拋光；

（9）酸洗，水洗。

2.如權利要求1所述的一種高性能微弧氧化鋁材的制備方法，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。

3.如權利要求1所述的一種高性能微弧氧化鋁材的制備方法，其特征在于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，獲得的微弧氧化膜的表面粗糙度為Ra=2-3微米。

4.如權利要求1所述的一種高性能微弧氧化鋁材的制備方法，其特征在于所述機械拋光為人造金剛石砂輪，打磨厚度5-8μm，金剛石的打磨速度為14-16m/s，砂輪表面金剛石的粒徑2-5微米。

5.如權利要求1所述的一種高性能微弧氧化鋁材的制備方法，其特征在于所述步驟（4）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。

6.如權利要求1所述的一種高性能微弧氧化鋁材的制備方法，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。

7.如權利要求1所述的一種高性能微弧氧化鋁材的制備方法，其特征在于所述酸洗為硝酸15-17vol.%，HF 1-1.5vol.%，室溫，5-10min。