专利名称：一种铍零件阳极氧化工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铍零件阳极氧化工艺。
背景技术：
金属铍是最轻的碱土金属，具有密度小(是铝的2/ 、弹性模数高(是铝的5倍)、 比钢度高(是铝的6. 4倍)、热膨胀系数小、尺寸稳定性好，在数百度范围内能保持产品原 来的尺寸等特点。金属铍已成为飞机和导弹结构件的优良材料。国内外航天高精度型号 产品中陀螺、加表、台体等平台的主要结构零件均采用铍材(RJY-40)，陀螺、加表的零件均 需要有一定的绝缘性能和防腐装饰性能。国外铍材零件大多采用钝化和阳极氧化工艺来 满足产品性能的需要，而钝化工艺只能具有一定的防腐性能，不满足绝缘要求。在过去对 零件表面处理前除油时采用汽油有机除油和氧化镁粉的手工除油，导致零件表面除油不彻 底，因此氧化后膜层表面质量不均勻连续，在使用中存在的主要问题是氧化后绝缘性能在 100M Ω/250V，氧化后零件个别点和棱角的绝缘不能通过兆欧表的检测，零件氧化膜层出现 个别点不绝缘或者出现有白点，氧化膜的抗腐蚀性能比纯铍提高只有15倍左右等问题。
发明内容
为了解决现有技术中铍零件防腐性能和绝缘性能差的问题，本发明提供了一种铍 零件阳极氧化工艺。本发明的技术方案是一种铍零件阳极氧化工艺，其特殊之处在于包括以下步 骤1采用超声波酒精介质进行除油处理；2对除油处理后的铍零件进行弱浸蚀处理；3阳极氧化处理。本发明的方法还包括除油处理后弱浸蚀处理前的铍零件化学除油处理步骤；所述 化学除油处理所采用的除油液中Na2CO3IOH2O浓度为40 50g/L、NaOH浓度为3 5g/L、 Na3PO4的浓度为20 30g/L ；所述化学除油处理除油时间为3 5min，除油温度为60 80 "C。本发明的方法还包括经阳极氧化后的铍零件封闭处理步骤；所述封闭处理是在 95 100°C的条件下采用去离子水进行封闭。上述弱浸蚀处理所采用的弱浸蚀溶液中浓度为50mL/L、H3P04浓度为400mL/ L以及CrO3浓度为50g/L，浸蚀温度为40 60°C，浸蚀时间为3 k。上述阳极氧化处理采用含有NaOH浓度为200 250g/L、Na3B04浓度为25 30g/ L以及光亮剂浓度为18 20g/L的氧化溶液，氧化温度为16 22°C，氧化时间为35 45min,电流密度为16 20A/dm2。本发明铍零件阳极氧化工艺具有以下优点1、本发明加强对零件的前处理工序，增加化学除油和弱浸蚀工序，解决了零件表面与溶液的浸润性，同时提高了对零件小孔和深槽内除油效果。2、本发明通过大量实验确定了弱浸蚀溶液的配方和参数，通过弱浸蚀溶液可以除 去自然氧化膜，但对零件表面的粗糙度影响甚微，利用化学方法除去自然氧化膜，提高了铍 阳极氧化膜层的质量，便于生成结合力好、质量高的氧化膜。3、本发明通过提高NaOH溶液的浓度为200 250g/l，并在溶液中添加一定量的硼 酸和光亮剂，提高了膜层的耐磨性和光亮度。4、经本发明阳极氧化后的铍零件在去离子水中95 100°C的条件下进行封闭，在 封闭的过程中氧化膜将生成水合氧化铍，以达到封孔的效果，防出现止在后续存放和加工 的过程中吸附有害气体、杂质和空气中的水分，导致氧化膜层外观质量差，绝缘性能迅速下 降的现象。
具体实施例方式本发明所涉及的一种铍零件阳极氧化工艺，其较佳的实施方式是该工艺方法包括以下实现步骤步骤1 采用超声波酒精介质进行有机除油处理；现有的方法中通常采用汽油除 油后，由于汽油与水互溶性不好，往往在后续的氧化过程中氧化溶液不能均勻的浸润到零 件的表面，因此本发明将汽油有机除油改为超声波酒精介质除油，这样不仅解决了零件表 面与溶液的浸润性，同时提高了对零件小孔和深槽内除油效果。步骤a 化学除油处理；经过在超声波酒精介质中进行有机除油后再采用化学制 剂进行化学方法除油，为了进一步提高零件的除油效果，根据铍金属的化学性质和以往类 似金属化学除油的配方，对化学除油的配方及参数进行了进一步的优化，即化学除油处理 所采用的除油液中N%C03 · IOH2O浓度为40 50g/L、Na0H浓度为3 5g/L以及Na3PO4的 浓度为20 30g/L，除油时间为3 5min，除油温度为60 80°C，参见表1。表1化学除油配方及参数
权利要求
1.一种铍零件阳极氧化工艺，其特征在于包括以下步骤1采用超声波酒精介质进行除油处理；2对除油处理后的铍零件进行弱浸蚀处理；3阳极氧化处理。
2.根据权利要求1所述的铍零件阳极氧化工艺，其特征在于还包括除油处理后弱浸 蚀处理前的铍零件化学除油处理步骤；所述化学除油处理所采用的除油液中Na2CO3 · IOH2O 浓度为40 50g/L、NaOH浓度为3 5g/L、Na3PO4的浓度为20 30g/L ；所述化学除油处 理除油时间为3 5min，除油温度为60 80°C。
3.根据权利要求1或2所述的铍零件阳极氧化工艺，其特征在于还包括经阳极氧化 后的铍零件封闭处理步骤；所述封闭处理是在95 100°C的条件下采用去离子水进行封 闭。
4.根据权利要求3所述的铍零件阳极氧化工艺，其特征在于所述弱浸蚀处理所采用 的弱浸蚀溶液中浓度为50mL/L、H3PO4浓度为400mL/L以及CrO3浓度为50g/L，浸蚀 温度为40 60°C，浸蚀时间为3 k。
5.根据权利要求1或2所述的铍零件阳极氧化工艺，其特征在于所述弱浸蚀处理所 采用的弱浸蚀溶液中浓度为50mL/L、H3PO4浓度为400mL/L以及CrO3浓度为50g/L， 浸蚀温度为40 60°C，浸蚀时间为3 k。
6.根据权利要求3所述的铍零件阳极氧化工艺，其特征在于所述阳极氧化处理采用 含有NaOH浓度为200 250g/L、Na3B04浓度为25 30g/L以及光亮剂浓度为18 20g/L 的氧化溶液，氧化温度为16 22°C，氧化时间为35 45min，电流密度为16 20A/dm2。
7.根据权利要求1或2所述的铍零件阳极氧化工艺，其特征在于所述阳极氧化处理 采用含有NaOH浓度为200 250g/L、Na3BO4浓度为25 30g/L以及光亮剂浓度为18 20g/L的氧化溶液，氧化温度为16 22°C，氧化时间为35 45min，电流密度为16 20A/ dm。
全文摘要
本发明的一种铍零件阳极氧化工艺，包括以下步骤1)采用超声波酒精介质进行除油处理；2)对除油处理后的铍零件进行弱浸蚀处理；3)阳极氧化处理；本发明加强对零件的前处理工序，增加化学除油和弱浸蚀工序，解决了零件表面与溶液的浸润性，同时提高了对零件小孔和深槽内除油效果，且通过大量实验确定了弱浸蚀溶液的配方和参数，通过弱浸蚀溶液可以除去自然氧化膜，但对零件表面的粗糙度影响甚微，利用化学方法除去自然氧化膜，提高了铍阳极氧化膜层的质量，便于生成结合力好、质量高的氧化膜。
文档编号C25D11/34GK102051655SQ20101062004
公开日2011年5月11日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者张强, 张锐 申请人:西安航天精密机电研究所