专利名称：一种锆基非晶合金复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及非晶合金领域，更具体地说，涉及一种锆基非晶合金复合材料及其制备方法。
背景技术：
大块非晶合金因其独特的微观结构，具有晶态合金所无法比拟的优异的机械性能，在航空、航天领域、IT电子、机械、化工等行业有着广泛的应用。在非晶合金体系中，锆基非晶合金具有很高的非晶形成能力和较宽的过冷液相区，对成型设备的要求相对较低，成型的锆基大块非晶合金具有高强度、高弹性、高韧性，以及优异的耐磨损性和耐腐蚀性， 因此，锆基大块非晶合金成为目前业界研究最多的大块非晶合金系之一。锆基非晶合金材料的应用很广泛，主要在军事、航空、医疗器械、运动器械、汽车产品零部件、电子产品壳体等领域，例如穿甲弹头、太阳风搜集器、人工关节、高尔夫球杆、齿轮、手机和MP3壳体等。然而，这些应用除了与锆基非晶合金材料自身的优异性能相关之夕卜，还需要优异的表面工程技术来支持，尤其是在市场巨大的汽车产品零部件及电子产品壳体等领域，表面工程技术有很重要的作用。常见的金属表面工程技术有转化膜、电镀化学镀、涂料涂装、热喷涂等，其中，电化学转化膜技术是一项功能强大的表面改性方法，能在基体材料上获得与基体材料紧密结合的具有装饰及防护功能的膜层，满足产品对表面特性的要求，然而，目前关于非晶合金电化学转化膜技术的文献和专利很少。关于锆基非晶合金电化学转化膜研究的更少，可查询到的相关专利和文献一般都是采用镁铝合金微弧氧化的碱性电解液体系和电源设备对锆基非晶合金进行表面处理，但是镁铝合金微弧氧化的电解液体系和电源设备目前公认能够成熟地应用在镁铝合金的表面改性上，对锆基非晶合金的表面改性研究较少，改性效果目前仍然未知。CN200810100458公开了一种镧基非晶合金材料的制备方法和该镧基非晶材料，所述方法包括以镧基非晶合金基体为阳极，不锈钢或石墨作为阴极，在微弧氧化的条件下使镧基非晶合金基体表面形成微弧氧化膜，电解质溶液为含有碱金属的娃酸盐、碱金属的氢氧化物和碳原子数为2 12的锌的水溶性羧酸盐的水溶液。该方法使镧基非晶合金材料的耐磨擦、耐腐蚀性能和硬度均得到显著提高，且微弧氧化膜与镧基非晶合金基体的附着力良好。此专利是关于镧基非晶合金材料的表面改性，要求基体具有较小的表面粗糙度，采用的是常用碱性电解液和普通直流电源，且电压较高。
发明内容
本发明为了解决现有技术中缺少对锆基非晶合金的表面处理工艺，难以得到具有良好表面膜层的锆基非晶合金的技术问题。本发明提供了一种锆基非晶合金复合材料，所述复合材料包括锆基非晶合金基体，其中，所述复合材料还包括附着在所述锆基非晶合金基体表面上的陶瓷膜层，所述陶瓷膜层含有ZrO2。在本发明所述的复合材料，所述陶瓷膜层含有ZrO2和A1203。在本发明所述的复合材料，所述陶瓷膜层的厚度为O. 5^50微米。在本发明所述的复合材料，所述锆基非晶合金基体的组成如下述通式所示ZraCubAlcNidMe,其中，a、b、C、d、e 为质量分数，59. 2% ^ a ^ 68. 8%, 23% ≤ b ≤ 28%,3. 2%≤c≤3. 8%，5%≤d≤6%，O≤e≤3%，且a、b、C、d、e之和为1，M为杂质元素。本发明还提供了上述锆基非晶合金复合材料的制备方法，所述方法包括将锆基非晶合金基体置于盛有电解液的电解槽中，以锆基非晶合金基体为阳极，以不锈钢板为阴极，在等离子体氧化的条件下使锆基非晶合金基体的表面形成陶瓷膜层，所述陶瓷膜层含有ZrO20在本发明所述的制备方法中，所述电解液的pH值为6 7，电解液为含有硫酸盐、硝酸盐、草酸盐中的一种或多种的水溶液，其中，所述的硫酸盐的浓度为5 25g/L，硝酸盐的浓度为5 20g/L，草酸盐的浓度为2 15g/L。在本发明所述的制备方法中，所述硫酸盐选自硫酸钠和/或硫酸铵，所述硝酸盐选自硝酸钠和/或硝酸钾，所述草酸盐选自草酸钠和/或草酸铵。在本发明所述的制备方法中，所述硫酸盐的浓度为5 25g/L，硝酸盐的浓度为5 20g/L，草酸盐的浓度为2 15g/L。在本发明所述的制备方法中，所述电解液的工作温度为6(T90°C。在本发明所述的制备方法中，所述等离子体氧化的条件为采用脉冲直流电源，电压为220 320V，频率为5 30KHz，占空比为5% 45%，通电时间为I 15min。根据本发明提供的锆基非晶合金复合材料的制备方法，可以在锆基非晶合金基体上形成性能优良的陶瓷膜层，该陶瓷膜层的硬度高、耐腐蚀性和耐磨性能好，并且与锆基非晶合金基体的附着力好，所得到的锆基非晶合金复合材料具有较佳的非晶合金性能、以及表面装饰和保护性能，使得锆基非晶合金的应用范围更为广泛。
具体实施例方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明提供一种锆基非晶合金复合材料的制备方法，采用一种新的等离子体氧化方法在锆基非晶合金基体的表面形成性能良好的陶瓷膜层；这种电化学方法不同于现有的微弧氧化方法，具体表现在电解液体系和电源设备上一、现有的微弧氧化使用的是碱性电解液体系，而本发明提供的等离 子体氧化方法使用的是中性电解液体系，陶瓷膜层在中性电解液体系中形成；二、现有的微弧氧化的电解液温度较低，且在制备微弧氧化膜时需要采用水冷系统将电解液的温度控制在一定的温度范围内；而本发明的等离子体氧化方法所采用的电解液需要加热至较高温度(在接通电路之前)并维持恒温；三、现有的微弧氧化一般采用非对称脉冲交流电流或交流电流，而本发明的等离子体氧化则是采用脉冲直流电流，陶瓷膜层在脉冲直流电流作用下形成。具体来说，本发明的锆基非晶合金复合材料的制备方法，包括下述步骤步骤I、预处理提供锆基非晶合金基体，并对锆基非晶合金基体的表面进行预处理，得到干净的锆基非晶合金基体；所述锆基非晶合金基体可以选择本领域技术人员所公知的锆基非晶合金，在优选的情况下，所述锆基非晶合金基体的组成如下述通式所示=ZraCubAleNidMe，其中，a、b、c、d、e 为质量分数，59. 2% ^ a ^ 68. 8%, 23% ^ b ^ 28%, 3. 2% 彡 c 彡 3. 8%, 5% ^ d ^ 6%,O ^ e ^ 3%,并且a、b、C、d、e之和为I，M为杂质兀素，例如C、O等制备错基非晶合金基体的过程中可能会引入的杂质元素。采用上述通式的锆基非晶合金基体，所形成的陶瓷膜层具有更佳硬度、耐腐蚀性和耐磨性，并且与锆基非晶合金基体的附着力更好。所述预处理的方法可采用本领域技术人员所公知的机械抛光、除蜡和除油等，其中，机械抛光已为本领域技术人员所公知，例如采用尼龙轮粗抛、麻轮和紫蜡中抛、白布轮和小白蜡精抛，机械抛光可以对锆基非晶合金基体有一定的磨削作用，能去除该基体表面的毛刺、氧化皮、划伤的缺陷以及经过机械加工而产生的加工残余应力层，以降低锆基非晶合金表面的粗糙度，使该表面光滑、平整。除蜡是为了去除抛光后的锆基非晶合金基体表面的抛光蜡，从而使陶瓷膜层与锆基非晶合金基体表面产生良好的附着力；除蜡的方法为本领域技术人员公知的可以用于对各种金属进行除蜡的各种方法，例如在75 85°C的温度下用除蜡水除蜡，除蜡水为市面销售的锌合金除蜡水，优选采用超声波进行除蜡；采 用除油步骤可以除去锆基非晶合金基体表面的油脂、污垢和未除干净的抛光蜡，使陶瓷膜层具有良好的外观效果并使该陶瓷膜层与锆基非晶合金基体表面的附着力更好。除油的方法可采用本领域技术人员公知的可以用于对各种金属进行除油的各种方法，例如可采用有机溶剂除油、化学除油、电解除油或超声波除油；优选地采用超声波除油，超声频率为25 35KHz，除油液可以采用麦德美生产的除油粉。步骤2、等离子体氧化将经过预处理的锆基非晶合金基体和不锈钢板(不锈钢板也可采用上述的预处理方法进行处理)置于盛有电解液的电解槽中，以锆基非晶合金基体为阳极，以不锈钢板为阴极，在本发明的等离子体氧化的条件下使锆基非晶合金基体的表面形成陶瓷膜层。如上所述，本发明的等离子氧化所采用的电解液和条件不同于现有的微弧氧化。具体来说，本发明的等离子氧化所采用的电解液为中性电解液体系，电解液的PH值为6 7，电解液为含有硫酸盐、硝酸盐、草酸盐中的一种或多种的水溶液，即电解液体系中的电解质是硫酸盐、硝酸盐、草酸盐中的一种或多种。其中，硫酸盐、草酸盐具有整平的作用，硝酸盐具有促进膜层生成的作用。所述的硫酸盐的浓度为5 25g/L，硝酸盐的浓度为5 20g/L，草酸盐的浓度为2 15g/L。在优选情况下，所述硫酸盐选自硫酸钠和/或硫酸铵；硝酸盐选自硝酸钠和/或硝酸钾；草酸盐选自草酸钠和/或草酸铵，上述优选的电解质在水溶液中的导电性能好，且容易处理，有利于陶瓷膜层的形成。其中，硫酸盐的浓度优选为l(T20g/L，硝酸盐的浓度优选为l(Tl5g/L，草酸盐的浓度优选为2飞g/L。本发明所采用的电解液需要加热并维持恒温，即本发明的中性电解液体系是在一定加热恒温环境中通电使用的，电解液的工作温度控制在6(T90°C，优选为75 85°C，使用过程中对电解液进行适当搅拌。值得一提的是，本发明所采用的电源也不同于现有的微弧氧化的电源，现有的微弧氧化采用交流电源，而本发明采用的电源为脉冲直流电源。这是因为现有的微弧氧化采用的是碱性电解液，通电过程中阳极金属氧化溶解形成金属离子，金属离子与阳极附近的氢氧根离子结合形成带负电的胶体粒子，胶体粒子向阳极迁移，而后失去氢氧根离子在阳极上生成陶瓷膜层；现有微弧氧化采用交流电源的特点在于当电流反向时，电解液中的正离子会吸附到阳极上，与其上的负离子发生中和反应，溶解一部分疏松的胶体粒子，当下一个电流正向周期时，胶体粒子可以更好的沉积在阳极上从而转变成陶瓷膜层，使获得的陶瓷膜层性能更高。而本发明采用的是中性电解液，通电过程中水发生电解，形成氢离子和氢氧根离子，在电场作用下，氢离子向阴极迁移，在阴极表面获得电子释放出氢气；氢氧根离子向阳极迁移，在阳极表面释放电子形成氧原子，部分氧原子与阳极反应生成陶瓷膜层，由于电解液中没有其它的氢氧根离子，故没有胶体粒子的存在，因而不需要变化电流方向，而且电解液的温度较高，在阳极附近形成一层气囊，强电场对气体激发产生等离子体，等离子体撞击阳极表面使疏松的陶瓷膜层脱离，并不断形成新的陶瓷膜层，最终保留致密的陶瓷膜层；另外，由于脉冲具有“针尖”作用，能改善表面粗糙度。因此，本发明采用脉冲直流电源，控制电压为22(T320V，优选为24(T280V ;控制频率为5 30KHz，优选为5 20KHz ;控制占空比为5% 45%，优选为10% 35% ;通电时间为I 15min,优选为2 lOmin。在优选的情况下，采用脉冲直流电源对锆基非晶合金分两段进行氧化，可以得到 膜层较厚的陶瓷膜层，前一阶段采用低压，后一阶段采用高压，低压的要求是该电压下能形成陶瓷层，高压的要求是陶瓷层不被击穿，前一阶段形成的陶瓷膜层较疏松，后一阶段陶瓷膜层变得致密，整体上获得的陶瓷膜层较厚。例如采用脉冲直流电源对锆基非晶合金基体进行氧化，首先电压为220V，频率为ΙΟΚΗζ，占空比为35%，时间为2min，然后电压为280V，频率为5KHz,占空比为25%,时间为2min。本发明采用中性电解液体系，这种电解液体系更加环保和容易处理；并且，本发明对电解液进行加热，更易于加快氧化进程，在锆基非晶合金基体上生成陶瓷膜层，并且无需循环水冷系统对电解液进行循环冷却，工艺更简单；另外，本发明采用了脉冲直流电源，成本更低、更加节能，所采用的设备也更加简单；通过这种新的等离子氧化可以在锆基非晶合金基体上获得致密性较好的陶瓷膜层，并且陶瓷膜层与基体的结合力良好，所得到的锆基非晶合金复合材料的硬度高、耐磨性能和耐腐蚀性能好。可以理解的是，经过等离子体氧化在在锆基非晶合金基体上形成陶瓷膜层即制得锆基非晶合金复合材料，但是一般来说，还需要对锆基非晶合金基体和附着于其表面的陶瓷膜层进行后处理，才算是完成整个的制作工艺，得到干净的锆基非晶合金复合材料。步骤3、后处理将锆基非晶合金基体和附着于其表面的陶瓷膜层进行后处理，依次进行酸洗、水洗、碱洗、水洗、干燥。所述酸洗、水洗、碱洗以及干燥的方法已为本领域技术人员所公知，例如酸洗可采用盐酸或柠檬酸稀释水溶液作为洗液，碱洗可采用氢氧化钠水溶液作为洗液。通过上述锆基非晶合金复合材料的制备方法所制得的锆基非晶合金复合材料包括锆基非晶合金基体，并且还包括附着在所述锆基非晶合金基体表面上的陶瓷膜层，所述陶瓷膜层含有ZrO2。在本发明的复合材料中，优选地，所述锆基非晶合金基体的组成如下述通式所示ZraCubAlcNidMe，其中，a、b、C、d、e 为质量分数，59. 2% ^ a ^ 68. 8%, 23% 彡 b 彡 28%,3. 2% ^ c ^ 3. 8%，5%彡d彡6%，O彡e彡3%，并且a、b、C、d、e之和为1，M为杂质元素，例如C、0等；所述陶瓷膜层相应地必然含有ZrO2和Al2O3,含有ZrO2和Al2O3的陶瓷膜层与锆基非晶合金基体的附着力更好，并且硬度高、耐磨性和耐腐蚀性好。根据本发明提供的复合材料，在优选情况下，为了使锆基非晶合金基体与陶瓷膜层的附着力很好，并且可以充分达到陶瓷膜层的装饰和保护效果，所述陶瓷膜层的厚度为
O.5 50微米，更优选为10 30微米。下面采用实施例的方式对本发明进行进一步详细地描述。实施例I
本实施例I用于说明本发明所提供的锆基非晶合金复合材料及其制备方法，所述锆基 非晶合金复合材料的制备方法包括下述步骤 步骤I、预处理
预处理的锆基非晶合金基体为80X15mmX2mm(长X宽X高)的长条状Zr66Cu25Al4Ni5非晶合金，第一步进行机械抛光，首先采用尼龙轮粗抛lmin，然后采用麻轮和紫蜡中抛lmin，最后用白布轮和小白蜡精抛30s;第二步进行除蜡，采用市售的锌合金除蜡水在80°C下除蜡2min，然后用去离子水冲洗干净；第三步进行除油，采用由麦德美生产的除油粉配制的30g/L除油液在30KHz的频率下超声波除油2min，然后用去离子水冲洗干净；
步骤2、等离子体氧化
以硫酸钠、硝酸钠为主要成分配制成电解液，各组分比例为硫酸钠10g/L，硝酸钠15g/L，加热电解液至80°C恒温。以经过预处理的锆基非晶合金基体作为阳极，不锈钢为阴极置于所述电解液中，采用脉冲直流电源对锆基非晶合金基体进行氧化，电压为260V，频率为5KHz,占空比为25%，时间为4min，过程中对电解液进行搅拌，等离子体氧化完成后在锆基非晶合金基体的表面形成陶瓷膜层；
步骤3、后处理
取出经过等离子体氧化形成有陶瓷膜层的锆基非晶合金基体，依次进行酸洗、水洗、碱洗、水洗、吹干，其中，酸洗为2wt%盐酸水溶液,碱洗为2wt%氢氧化钠水溶液,时间均为IOs,处理完成后得到锆基非晶合金复合材料Zl。实施例2
本实施例2用于说明本发明所提供的锆基非晶合金复合材料及其制备方法，在实施例2中的制备方法中，步骤I的预处理和步骤3的后处理与实施例I相同，区别仅在于步骤2，具体包括下述步骤
步骤I、预处理处理方法与实施例I相同；
步骤2、等离子体氧化以硫酸钠、硝酸钾、草酸铵为主要成分混合配制成电解液，各组分比例为硫酸钠10g/L，硝酸钾10g/L，草酸铵5g/L，加热电解液至85°C恒温；以经过预处理的锆基非晶合金基体作为阳极，不锈钢为阴极置于所述电解液中，采用脉冲直流电源对锆基非晶合金基体进行氧化，电压为240V，频率为8KHz，占空比为30%，时间为6min，过程中对电解液进行搅拌，等离子体氧化完成后在锆基非晶合金基体的表面形成陶瓷膜层；
步骤3、后处理处理方法与实施例I相同，处理完成后得到锆基非晶合金复合材料Z2。实施例3
本实施例3用于说明本发明所提供的锆基非晶合金复合材料及其制备方法，在实施例3中的制备方法中，步骤I的预处理与实施例I相同，具体包括下述步骤
步骤I、预处理处理方法与实施例I相同；
步骤2、等离子体氧化以硫酸钾、硫酸铵、硝酸钠为主要成分混合配制成电解液，各组分比例为硫酸钾10g/L，硫酸铵5g/L，硝酸钠10g/L，加热电解液至75°C恒温；以经过预处理的锆基非晶合金基体作为阳极，不锈钢为阴极置于所述电解液中，采用脉冲直流电源对锆基非晶合金基体进行氧化，电压为280V，频率为ΙΟΚΗζ，占空比为35%，时间为2min，过程中对电解液进行搅拌，等离子体氧 化完成后在锆基非晶合金基体的表面形成陶瓷膜层；
步骤3、后处理取出经过等离子体氧化形成有陶瓷膜层的锆基非晶合金基体，依次进行酸洗、水洗、碱洗、水洗、吹干，其中，酸洗为5wt%柠檬酸水溶液，碱洗为2wt%氢氧化钠水溶液，时间均为10s，处理完成后得到锆基非晶合金复合材料Z3。实施例4
本实施例4用于说明本发明所提供的锆基非晶合金复合材料及其制备方法，在实施例4中的制备方法中，步骤3的后处理与实施例3相同，具体包括下述步骤
步骤I、预处理预处理的锆基非晶合金基体为80X15mmX2mm (长X宽X高)的长条状Zr615Cu27Al3.5咐6非晶合金，预处理的方法与实施例I相同；
步骤2、等离子体氧化以硫酸钠、硫酸铵、草酸铵、硝酸钠为主要成分混合配制成电解液，各组分比例为硫酸钠10g/L，硫酸铵5g/L，草酸铵5g/L，硝酸钠10g/L，加热电解液至70°C恒温；以经过预处理的锆基非晶合金基体作为阳极，不锈钢为阴极置于所述电解液中，采用脉冲直流电源对锆基非晶合金基体进行氧化，电压为300V，频率为15KHz，占空比为15%，时间为4min，过程中对电解液进行搅拌，等离子体氧化完成后在锆基非晶合金基体的表面形成陶瓷膜层；
步骤3、后处理后处理的方法与实施例3相同，得到锆基非晶合金复合材料Z4。实施例5
本实施例5用于说明本发明所提供的锆基非晶合金复合材料及其制备方法，具体包括下述步骤
步骤I、预处理处理方法与实施例4相同；
步骤2、等离子体氧化以硫酸钠、硝酸钾、草酸钠为主要成分混合配制成电解液，各组分比例为硫酸钾10g/L，硝酸钾10g/L，草酸钠5g/L，加热电解液至85°C恒温。以经过预处理的锆基非晶合金基体作为阳极，不锈钢为阴极置于所述电解液中，采用脉冲直流电源对锆基非晶合金基体进行氧化，分两段进行，首先电压为220V，频率为ΙΟΚΗζ，占空比为35%，时间为2min，然后电压为280V，频率为5KHz，占空比为25%，时间为2min，过程中对电解液进行搅拌，等离子体氧化完成后在锆基非晶合金基体的表面形成陶瓷膜层；
步骤3、后处理后处理的方法与实施例3相同，处理完成后得到锆基非晶合金复合材料Z5。对比例I
本对比例I用于说明现有的非晶合金复合材料及其制备方法，其中，步骤I的预处理、步骤3的后处理可以采用本发明实施例I的预处理和后处理的方法。步骤2为微弧氧化步骤，包括下述子步骤(1)电解液制备步骤将氢氧化钙、乙二胺四乙酸二钠、硅酸钠和磷酸钠混合制成电解液；(2)微弧氧化步骤以块体非晶合金为阳极，不锈钢为阴极，采用非对称交流脉冲电源对块体锆基非晶合金进行微弧氧化，过程中通入冷却水，微弧氧化后得到锆基非晶合金复合材料DZl。性能测试
对实施例I飞制备的锆基非晶合金复合材料Zf Z5和对比例I制备的锆基非晶合金复合材料DZl进行性能测试，所述测试方法包括膜厚测试、硬度测试和附着力测试。I、膜厚测试
分别将本发明实施例1-5和对比例I制备的样品置于100°C烘箱中烘lOmin，待水分蒸发完全，然后用TT230涡流测厚仪测量表面陶瓷膜层厚度。 2、硬度测试
参照GB/T1340. f 1999标准，分别用维氏硬度计测量本发明实施例1_5和对比例I制备的样品表面陶瓷膜层的硬度，在样品表面中心、边缘取3飞个测试点，取其硬度平均值，测试加载为200g，保载时间为15s。3.附着力测试
参照ASTMD3359测试方法，首先用百格刀(L500001)在实施例1_5和对比例I制备的样品表面划出100个ImmX Imm的小方格，划痕深度至基材暴露出来为止，然后用24mm的3M600胶带贴在样品表面，用手抚平胶带保证胶带与样品表面完全贴合，2min后以垂直于样品表面方向的作用力迅速将胶带拉起，并以样品表面陶瓷膜层的受损脱落情况来评估其与基材的附着力。评估方法为统计测试后的陶瓷膜层上剩余的合格小方格个数Q，脱落面积小于一半的小方格视为合格，脱落面积超过一半的小方格视为不合格，然后按公式相对附着力(％) =100% · Q/100计算出相对附着力。上述测试项目的测试结果见表I。表I
样品I陶瓷膜层厚度(μ m) I硬度(HV) I相对附着力(％)
Zl_12_538_86_
Z2~ 1652085
Z3~ 1453585
Z4~ 1053382
Z5~ 1854088
DZl |l5丨380|θ5
从表I可知，采用本发明实施例1飞的制备方法能够在锆基非晶合金基体上制备具有
一定的厚度的陶瓷膜层，并且相较于对比例1，本发明实施例1飞制备的陶瓷膜层的硬度较
高，与锆基非晶合金基体的附着力好。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.ー种锆基非晶合金复合材料，所述复合材料包括锆基非晶合金基体，其特征在干，所述复合材料还包括附着在所述锆基非晶合金基体表面上的陶瓷膜层，所述陶瓷膜层含有ZrO2O
2.根据权利要求I所述的复合材料，其特征在于，所述陶瓷膜层含有ZrO2和Al2O315
3.根据权利要求I所述的复合材料，其特征在于，所述陶瓷膜层的厚度为O.5 50微米。
4.根据权利要求I所述的复合材料，其特征在于，所述锆基非晶合金基体的组成如下述通式所示:ZraCubAleNidMe，其中，a、b、C、d、e为质量分数，59. 2% ^ a ^ 68. 8%，23% 彡 b 彡 28%, 3. 2% 彡 c 彡 3. 8%, 5% 彡 d 彡 6%，O 彡 e 彡 3%,且 a、b、C、d、e 之和为 1，M为杂质元素。
5.一种如权利要求1-4任意ー项所述的锆基非晶合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括将锆基非晶合金基体置于盛有电解液的电解槽中，以锆基非晶合金基体为阳极，以不锈钢板为阴极，在等离子体氧化的条件下使锆基非晶合金基体的表面形成陶瓷膜层，所述陶瓷膜层含有ZrO2。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在干，所述电解液的pH值为6 7，电解液为含有硫酸盐、硝酸盐、草酸盐中的ー种或多种的水溶液，其中，所述的硫酸盐的浓度为5 25g/L，硝酸盐的浓度为5 20g/L，草酸盐的浓度为2 15g/L。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述硫酸盐选自硫酸钠和/或硫酸铵，所述硝酸盐选自硝酸钠和/或硝酸钾，所述草酸盐选自草酸钠和/或草酸铵。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述硫酸盐的浓度为5 25g/L，硝酸盐的浓度为5 20g/L，草酸盐的浓度为2 15g/L。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述电解液的工作温度为6(T90°C。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述等离子体氧化的条件为采用脉冲直流电源，电压为220 320V，频率为5 30ΚΗζ，占空比为5% 45%，通电时间为I 15min。
全文摘要
本发明提供了一种锆基非晶合金复合材料，该复合材料包括锆基非晶合金基体，其中，该复合材料还包括附着在所述锆基非晶合金基体表面上的陶瓷膜层，所述陶瓷膜层含有ZrO2。本发明还提供了该锆基非晶合金复合材料的制备方法。根据本发明提供的锆基非晶合金复合材料的制备方法，可以在锆基非晶合金基体上形成性能优良的陶瓷膜层，该陶瓷膜层的硬度高、耐腐蚀性和耐磨性能好，并且与锆基非晶合金基体的附着力好，所得到的锆基非晶合金复合材料具有较佳的非晶合金性能、以及表面装饰和保护性能，使得锆基非晶合金的应用范围更为广泛。
文档编号C22C45/10GK102851719SQ20111017930
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者熊贻婧, 李志昌 申请人:比亚迪股份有限公司