[發(fā)明專利]一種冷板風(fēng)道內(nèi)部微弧氧化的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111281577.0
• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN113881995B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方良超;陳奇海;王國超;殷忠義;侯江濤;薛偉鋒;楊毅;馮立;王楠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
• 主分類號: C25D11/04
• 分類號: C25D11/04;C25D11/16;C25D11/18;C25D7/00
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 繆璐歡

本發(fā)明公開一種冷板風(fēng)道內(nèi)部微弧氧化的方法，涉及冷板表面工程技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：(1)將冷板清洗去油，然后在非微弧氧化區(qū)域噴涂可剝漆；(2)將冷板置于微弧氧化工裝上；(3)調(diào)節(jié)電源參數(shù)進(jìn)行微弧氧化。本發(fā)明的有益效果在于：采用本發(fā)明中的微弧氧化工裝不僅解決了超窄間隙電力線屏蔽問題，有效確保了超窄間隙內(nèi)的電場分布高均勻性，而且能夠提高微弧氧化膜層質(zhì)量均勻性等，從而確保產(chǎn)品微弧氧化質(zhì)量滿足應(yīng)用需求。按照所述方法制備的微弧氧化膜層，具有耐至少192h的酸性鹽霧能力，遠(yuǎn)超普通微弧氧化膜層96h的耐鹽霧腐蝕能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冷板表面工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種冷板風(fēng)道內(nèi)部微弧氧化的方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，電子裝備在高溫、高濕、高鹽和多霉菌等高腐蝕環(huán)境中長期使用，面臨著嚴(yán)重的材料腐蝕問題，而冷板作為關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，其關(guān)鍵風(fēng)冷防護(hù)區(qū)域的防腐蝕問題成為制約產(chǎn)品長期高可靠使用的瓶頸之一。相比傳統(tǒng)陽極氧化膜，微弧氧化膜具有較高的硬度、良好的耐腐蝕、耐磨、耐熱沖擊等性能，在惡劣環(huán)境中具有較好環(huán)境適應(yīng)性，在鋁合金等金屬表面開始逐步應(yīng)用。如公開號為CN101503812A的專利公開微弧氧化方法，可對較大零件進(jìn)行微弧氧化處理。然而，常見零件的微弧氧化膜基本位于常規(guī)零件的外表面，表面積較小，且氧化過程無需專用工裝，單一的電源激勵模式就可制備滿足要求的微弧氧化膜。

為了保證散熱通道的內(nèi)表面在強(qiáng)鹽霧環(huán)境下的可靠的工作，冷板風(fēng)道必須設(shè)置為微弧氧化膜，才可滿足相應(yīng)的耐環(huán)境腐蝕要求與高可靠性。冷板需進(jìn)行微弧氧化處理的區(qū)域存在以下特點(diǎn)：一是，總處理面積較大，需微弧氧化處理的多個風(fēng)冷通道面積之和已超過1m²，此時，零件微弧氧化區(qū)域產(chǎn)生的熱量較大，電力線的分布不均勻，對微弧氧化膜層致密度的控制極為不利，且易導(dǎo)致零件邊緣位置的燒蝕。二是，需進(jìn)行微弧氧化處理的結(jié)構(gòu)為典型的超窄間隙，槽道狹縫寬度低于10mm，風(fēng)道內(nèi)微弧氧化的電力線分布與正常狀態(tài)下存在根本性差異，隨著微等離子體放電過程中超窄間隙微距電場分布的線性關(guān)系所引起的電力線分布不均勻問題，極大的影響了陶瓷涂層的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于冷板需進(jìn)行微弧氧化處理時風(fēng)道內(nèi)間隙超窄，處理面積大，易影響微弧氧化膜的質(zhì)量，提供一種適用于冷板風(fēng)道內(nèi)部微弧氧化的方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題：

一種冷板風(fēng)道內(nèi)部微弧氧化的方法，包括以下步驟：

(1)將冷板清洗去油，然后在非微弧氧化區(qū)域噴涂可剝漆；

(2)將冷板置于微弧氧化工裝上，進(jìn)行微弧氧化，所述微弧氧化工裝包括電解池、電源和輔助陰極；所述冷板浸入裝有電解液的電解池內(nèi)，所述輔助陰極貫穿冷板的風(fēng)道，所述輔助陰極的四周與風(fēng)道側(cè)壁之間設(shè)有間隙，所述電源的陽極與冷板電性連接，所述電源陰極與輔助陰極電性連接；

(3)調(diào)節(jié)電源參數(shù)：第一階段：正向三角波，電壓300-500V，頻率50-100HZ，氧化時間1-2min；第二階段：(a)正向脈沖，電壓300V-500V，頻率200-500HZ，氧化時間20-40min，微弧氧化溶液溫度15℃-25℃；(b)負(fù)向脈沖，電壓120V-140V，頻率100-300HZ，氧化時間10-20min，微弧氧化溶液溫度15-40℃；

(4)微弧氧化結(jié)束后，去除步驟(2)中的可剝漆，將氧化后的冷板進(jìn)行清洗。

有益效果：本發(fā)明針對冷板風(fēng)道的超窄間隙構(gòu)型特性，采用雙極性多波疊加脈沖控制，包括兩個過程，具體是微等離子體放電初始階段的三角波模式及第二階段的脈沖模式相結(jié)合的混合控制方式。

在微等離子體放電第一階段，在單周期內(nèi)，由于三角波電壓沿拋物線規(guī)律上升，上升時域遠(yuǎn)高于脈沖電壓施加時域，避免了幅值電壓瞬間施加在溶液電阻上，從而有效減緩了主尖峰電流的沖擊。此外，在冷板風(fēng)道表面初始階段制備的疏松多孔陶瓷涂層，可以引入壓應(yīng)力，以抵消(或部分抵消)后續(xù)涂層微等離子體放電制備過程中所產(chǎn)生的拉應(yīng)力。