[發明專利]一種鋁合金工件表面納米陶瓷膜層的制備方法

在審

• 申請號: 202110942341.0
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113737242A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 韓雪原
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: C25D11/04
• 分類號: C25D11/04;C25D11/10
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 秦亞群;張卓

1.一種鋁合金工件表面納米陶瓷膜層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、鋁合金工件表面預處理；

S2、將預處理后的鋁合金工件置于電解液體系中；

S3、基于雙極性變頻脈沖方式，在鋁合金工件表面進行多個周期的氧化電解過程，在鋁合金工件表面形成納米陶瓷膜層；其中，在一個脈沖周期中，正向脈沖占空比為一個脈沖周期的10～40％，負向脈沖占空比為一個脈沖周期的5～20％，且正向脈沖電壓＞負向脈沖電壓；

S4、鋁合金工件表面的納米陶瓷膜層形成后，去離子水沖洗鋁合金工件表面電解液；

S5、將鋁合金工件置于30～65℃溫度范圍的去離子水中，保溫10～40min，取出干燥。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，正向脈沖與負向脈沖的電壓比為7:2。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，雙極性變頻脈沖方式中，電解頻率變動范圍為500～3000Hz。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，一個脈沖周期內，正向脈沖結束后設有第一間歇期，負向脈沖結束后設有第二間歇期，且第一間歇期的占空比大于第二間歇期的占空比。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中電解液體系包括硅酸鈉、偏鋁酸鈉、氟鋯酸鈉、月桂酸，且硅酸鈉、偏鋁酸鈉、氟鋯酸鈉、月桂酸的份數分別為30～40份、1～5份、5～10份、3份。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，鋁合金工件的納米陶瓷膜層中α-Al₂O₃晶體含量為5％～70％，，且α-Al₂O₃晶體在納米陶瓷膜層中以納米級晶粒致密沉積。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中鋁合金工件表面預處理包括采用除油劑對鋁合金工件表面進行除油處理，除油劑為由NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、Na₃PO₃溶液形成的混合溶液。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，鋁合金工件表面除油方法，包括：

S101、采用耐堿蝕材料對鋁合金工件的孔洞堵孔；

S102、將鋁合金工件置于除油劑中，緩慢加熱至60～80℃，保溫浸泡10～40min，除油劑降溫至室溫；

S103、取出鋁合金工件，用Ph為6.2～6.8酸性清洗劑進行第一次清洗；

S104、用去離子水對鋁合金工件進行第二次沖洗；

S105、重復步驟S102至步驟S104，直至鋁合金工件表面油污處理完全；

S106、拆除鋁合金工件孔洞上的耐堿蝕材料，采用酒精或丙酮對鋁合金工件孔洞進行清洗；

S107、用去離子水對鋁合金工件清洗，干燥后備用。