一种电解液自循环的实时监测微弧氧化装置及方法与流程

文档序号:11937839阅读:306来源:国知局

本发明涉及一种可多参数实时监测且电解液自循环的微弧氧化装置,属于金属材料表面加工技术领域。



背景技术:

微弧氧化技术(MAO)是在阳极氧化基础上发展起来的一种新兴的材料表面陶瓷化技术,应用该技术可以在Al、Mg、Ti等金属表面原位生长一层陶瓷薄膜。通过微弧氧化工艺,可以显著提高镁合金的耐蚀性、表面硬度和耐磨性等。微弧氧化技术正成为国际材料、表面工程技术领域的一个研究热点,其中操作方便、性能优异的微弧氧化装置的研制是保证微弧氧化技术推广和应用的关键。

由于微弧氧化过程中电压较高,目前的微弧氧化装置不能在实验过程中实时监测反应温度及电解液组分及pH等多参数的变化情况,且微弧氧化装置的冷却水系统不是循环设计的,每次试验浪费大量水资源。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种可多参数实时监测且电解液自循环的微弧氧化装置,以解决目前微弧氧化装置电解液温度、电解液组分等参数不能实时监测及循环水浪费的问题。

为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:

本发明的一种电解液自循环的实时监测微弧氧化装置,包括微弧氧化反应室、电解液流入端和电解液流出端,还包括可视通风橱、电解液储备室和循环泵,所述的可视通风橱内自下而上依次安置所述的电解液储备室、绝缘板和上端设有电解液流入口、下端设有电解液流出口的微弧氧化反应室;所述电解液储备室通过自下而上连接有所述循环泵与速率调控器R的管路穿过绝缘板与电解液流入口相连通,所述电解液流出口通过设有第一温度传感器T的管道穿过绝缘板连通电解液储备室;所述微弧氧化反应室的上方设有用于连接或夹持试样的可移动支架,所述电解液储备室内还设有第二温度传感器T与电导率传感器K;所述电解液流入口与电解液流出口处还分别设有开关阀门。

本发明的一种电解液自循环的实时监测微弧氧化装置,所述的电解液储备室的底部还设置有多孔管道;多孔管道通过管路连接有空气泵。

本发明的一种电解液自循环的实时监测微弧氧化装置,所述的可移动支架还接有导线或螺杆。

本发明的一种电解液自循环的实时监测微弧氧化装置,所述的可视通风橱设有钢化玻璃的可视化窗口,橱体的材质为不锈钢。

本发明的一种电解液自循环的实时监测微弧氧化装置,所述的微弧氧化反应室由不锈钢板材料制成。

本发明的一种电解液自循环的实时监测微弧氧化装置,所述的电解液储备室、多孔管道、绝缘板及管道由塑料材料制成。

本发明的一种电解液自循环的实时监测微弧氧化装置,所述的可移动支架、导线和螺杆由导电材料制成。

本发明的一种电解液自循环的实时监测微弧氧化装置的微弧氧化方法,步骤如下:

1)、将按比例配好的电解液注入电解液储备室7,通过循环泵8将电解液泵入微弧氧化反应室2中;

2)、将试样4与导线11贯穿连接,浸没放置在微弧氧化反应室2的电解液中央,通过可移动支架10与可视通风橱1外电源阳极相连;

3)、开启电源和循环泵8使电解液在微弧氧化反应室2与电解液储备室7之间循环,试样(4)在所述电解液中进行微弧氧化反应;

4)、所述第一温度传感器T根据电解液的温度控制调节速率调控器R增加或降低电解液的流速;当第一温度传感器T显示微弧氧化反应室2中的电解液温度高于一设定值时,则调节速率调控器R增大电解液流速,反之则是降低流速。

有益效果

本发明提出的微弧氧化装置在实际使用时微弧氧化反应室内放置有电解液和试样,微弧氧化反应室外设置速率调控器,用于控制电解液的流速,微弧氧化反应室右上侧为电解液流入端,左下侧为电解液流出端,微弧氧化反应室通过循环泵及管道与电解液储备室相连,在循环泵作用下,电解液处于自循环冷却状态,省去了原有的循环水,节能降耗。

本发明提出的微弧氧化装置在实际使用时电解液储备室底部装有多孔管道与空气泵相连,反应过程中不断地将空气通过多孔管道鼓入电解液储备室使电解质在溶液中分布均匀,避免了浓度不均对试样测试结果的干扰;微弧氧化反应室和电解液储备室中间以绝缘板隔开,并放置在可视通风橱内,避免了反应过程中易爆气体爆炸等产生的危险,同时也避免了操作人员高压触电的危险,消除了现存的安全隐患。

附图说明

图1是本发明的结构示意图,

图中:1.可视通风橱,2.微弧氧化反应室,3.电解液流入口,4.试样,5.电解液流出口,6.空气泵,7.电解液储备室,8.循环泵,9.多孔管道,10.可移动支架,11.导线,12.绝缘板,13.管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详细说明:

如图1所示:为本发明的一种电解液自循环的实时监测微弧氧化装置,包括可视通风橱1、微弧氧化反应室2、电解液流入口3、试样4、电解液流出口5、空气泵6、电解液储备室7、循环泵8、可移动支架10、导线11、绝缘板12、管道13、温度传感器T、电导率传感器K、速率调控器R;其中,可视通风橱1内自下而上依次安置所述的电解液储备室7、绝缘板12和上端设有电解液流入口3、下端设有电解液流出口5的微弧氧化反应室2;所述电解液储备室7通过自下而上连接有所述循环泵8与速率调控器R的管道13穿过绝缘板12与电解液流入口3相连通,所述电解液流出口5通过设有第一温度传感器T的管道13穿过绝缘板12连通电解液储备室7;所述微弧氧化反应室2的上方设有用于连接或夹持试样的可移动支架10,所述电解液储备室7内还设有第二温度传感器T与电导率传感器K;所述电解液流入口3与电解液流出口5处还分别设有开关阀门。所述的电解液储备室7的底部设置有所述的多孔管道9;多孔管道9通过管路13连接有空气泵6。所述的可移动支架10连接导线11。所述的可视通风橱1设有钢化玻璃的可视化窗口,橱体的材质为不锈钢。所述的微弧氧化反应室2由不锈钢板材料制成。所述的电解液储备室7、多孔管道9、绝缘板12及管道13由塑料材料制成。所述的可移动支架10、导线11均由导电材料制成。

本发明的一种电解液自循环的实时监测微弧氧化装置的微弧氧化方法,具体步骤如下:

试样4用导线11与可移动支架10连接,可移动支架10与外部微弧氧化电源阳极相连;将按一定比例配好的电解液放入电解液储备室7,通过循环泵8将电解液泵入微弧氧化反应室2;待反应室2电解液浸过试样4表面且使试样4处于电解液中央时,打开电解液流出口5,此时,在循环泵8作用下,电解液处于循环状态;微弧氧化反应时,若电解液流出口5的温度传感器T显示温度高于一设定时,则调节速率调控器R增大电解液流速来提高其冷却作用,反之则是降低流速;通过电导率传感器K反馈值的大小判断电解液的有效寿命,若电导率小于一预定值时,则需更换电解液,始终保证微弧氧化过程在适宜的环境下进行;反应过程中在空气泵6的作用下不断地将空气通过安置在电解液储备室7底部的多孔管道9鼓入电解液储备室使电解质在溶液中分布均匀,从而使试样周围的电解液成分均匀,避免了浓度不均对试样测试结果的干扰;整个反应过程在可视通风防护橱1内进行。

试样4用导线和可移动支架相连作为阳极,电解液流出口5装有温度传感器T,电解液储备室7上方装有温度传感器T和电导率传感器K,在微弧氧化过程中可以实时监测反应过程中电解液温度、组分及pH值等多参数的变化情况。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式。当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,任何熟悉本技术领域的技术人员,当可根据本发明作出各种相应的等效改变和变形,都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

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