的钛合金电解液及其电解工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种添加Sc(so4)2的钛合金电解液及其电解工艺。
【背景技术】
[0002] 钛合金是有色金属中用途较广的轻金属之一，它具有密度小、重量轻、比强度高、 导电与导热性好等特点。钛合金的使用量正在日益增加，在国民经济中占有重要地位。但由 于钛合金的化学性质活泼，在使用中极易被腐蚀，因此对其表面处理相当重要，长期以来， 人们从化学及电化学等方面对钛合金表面进行表面处理研究。其中，微弧氧化技术因操作 工艺简单、无污染等特点，能使钛合金膜层具有耐磨、耐蚀、耐高温等优异的特点，还可以根 据不同的要求，制备出具有装饰、磁电屏蔽、电绝缘等功能性膜层，因此该技术已成为国际 材料研究的热点之一，正日益受到人们的重视。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是：一种一种添加Sc(S04)2的钛合金电解液及其电解工 艺，以在钛合金表面增加微弧氧化膜层，从而提高合金的性能。
[0004] 本发明的技术方案是：一种添加Sc(S04)2的钛合金电解液，在硅酸盐电解液体系 中加入 0?l-0.3g/L的Sc(S04)2。
[0005] -种添加Sc(S04) 2的钛合金电解液的电解工艺，采用ZL205A1铝合金为基体材料， 采用双脉冲微弧氧化设备进行实验，实验电压600V，时间60分钟，频率400Hz，占空比30%， 实验过程中，保持溶液温度在35°C左右，同时把磨好的钛合金与设备串联起来。
[0006] 本发明的有益效果：添加剂Sc(S04)2能使微弧氧化膜层的性能变好。可以提高膜 层的厚度与硬度，同时提高耐磨性与耐腐蚀性，并能减小微弧氧化陶瓷膜层表面的孔隙，使 表面致密且平滑。
【附图说明】
[0007] 图1为不同浓度Sc(S04)2对膜层厚度的影响； 图2为Sc(S04) 2浓度对膜层硬度的影响； 图3为膜层表面的SEM形貌，a:未添加Sc(S04)2的样品，c:为添加Sc(S04)2的样品。【具体实施方式】
[0008] 在硅酸盐电解液体系中加入0? 1-0. 3g/L的Sc(S04)2，采用ZL205A1铝合金为基 体材料，采用双脉冲微弧氧化设备进行实验，实验电压600V，时间60分钟，频率400Hz，占空 比30%，实验过程中，保持溶液温度在35°C左右，同时把磨好的钛合金与设备串联起来。 [0009] 用膜层测厚仪、硬度计、摩擦磨损试验机等测量其硬度厚度、耐磨耐蚀等综合力学 性能，用X射线衍射仪（XRD)、扫描电子显微镜（SEM)、能谱仪（EDS)等分析微弧氧化膜层物 相、微观形貌和成分，综合分析膜层组织和性能，找出Sc (S04)2最佳含量。
[0010] 从图1中可以看出，在本实验条件下，添加Sc(S04)2所形成的微弧氧化膜层的厚度 变化均为随着Sc(S04)2浓度的增加先增后减。其中添加Sc(S04)2浓度为0. 2g/L时所获得 的陶瓷膜层的厚度最大，62i!m。与未添加添加剂的试样相比，膜层厚度提高。
[0011] 由图2可知，Sc(S04)2的质量浓度的增加，微弧氧化所形成的的陶瓷层硬度均为 先增大后减小。当Sc(S04)2的质量浓度为0. 2g/L时，其硬度达到最大为580HV。
[0012] 从图3中可以看出，在没有添加剂的情况下，膜层存在有微裂纹、孔隙较大等缺 陷，而加入了稀土元素添加剂后，试样膜层表面孔洞的尺寸和周围沉积物颗粒尺寸有所增 长，气孔的数量有所减少，可见膜层质量也有所改善。
[0013] 表1添加Sc(S04) 2时膜层摩擦磨损数据
【主权项】
1. 一种添加 Sc(SO4)2的钛合金电解液，其特征在于：在硅酸盐电解液体系中加入 0· 1-0. 3g/L 的 Sc(S04)2。
2. 如权利要求1所述的一种添加 Sc(SO4)2的钛合金电解液的电解工艺，其特征在于： 采用ZL205A1铝合金为基体材料，采用双脉冲微弧氧化设备进行实验，实验电压600V，时间 60分钟，频率400Hz，占空比30%，实验过程中，保持溶液温度在35°C左右，同时把磨好的钛 合金与设备串联起来。
【专利摘要】本发明公开了一种添加Sc(SO4)2的钛合金电解液，其特征在于：在硅酸盐电解液体系中加入0.1-0.3g/L的Sc(SO4)2。采用ZL205Al铝合金为基体材料，采用双脉冲微弧氧化设备进行实验，实验电压600V，时间60分钟，频率400Hz，占空比30%，实验过程中，保持溶液温度在35℃左右，同时把磨好的钛合金与设备串联起来。
【IPC分类】C25D11-26
【公开号】CN104651906
【申请号】CN201410273699
【发明人】周萌
【申请人】周萌
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年10月8日