专利名称：铝质炊具表面处理的方法
技术领域：
本发明涉及一种金属表面处理的方法，特别是一种铝质炊具表面强化处理的方法。
背景技术：
目前，家庭使用的铝质炊具表面保护膜层主要是不粘锅特弗龙和普通的阳极氧化膜层，以及一些其它有机膜层，特弗龙膜层与铝质炊具的结合强度不能达到耐磨和经久使用的目的，特别是在近几年来发现此膜层对人体有较大的危害。普通阳极氧化制备的膜层只是起到短时间防腐作用，耐磨性能较差，所以在使用过程中很容易被划伤和腐蚀，并难于清洗，同时也带来铝及其合金元素对人体健康的损害问题，至今人们也没有找到一种对铝质炊具表面强度和抗腐蚀能力有效的表面处理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝质炊具表面处理的方法，要解决的技术问题是增强铝质炊具表面强度和抗腐蚀能力。
本发明采用以下技术方案一种铝质炊具表面处理的方法，包括以下步骤一、将铝质炊具夹装在夹具上，浸入在碱性电解液槽中；二、夹具接正极，槽体不锈钢板接阴极，通过电源不断对工件施加电压至峰值电压，时间25～60分。
本发明的方法在工件上加上电压时，电流密度为1～3A/dm2。
本发明的方法在工件上加上电压时，碱性电解液温度控制在20～30℃的范围。
本发明的方法在工件和阳极之间最高峰值电压为450V～750V，频率为800HZ～1500HZ。
本发明的碱性电解液包括溶质重量与纯净水溶剂体积比为六偏磷酸钠10g/L～35g/L，硅酸钠5g/L～25g/L，氢氧化钠0.5g/L～1g/L，钨酸纳3g/L～8g/L量。
本发明的碱性电解液中含有10ml/L的丙三醇。
本发明碱性电解液中的PH值为8～12。
本发明与现有技术相比，采用微弧氧化表面处理的方法对铝质炊具表面进行氧化处理，生成具有金属陶瓷晶体结构的三氧化二铝膜层，该膜层致密均匀，与基体金属具有较强的结合力，该膜层不含重金属及其化合物，高硬度、高耐蚀性对人体无毒，使用安全，同时大大提高铝质炊具的使用寿命。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1使用微弧氧化表面处理设备，设备主要参数为200KW、1500HZ、800V，碱性电解液为六偏磷酸盐系溶液，按溶质重量与纯净水溶剂体积比，取六偏磷酸钠35g/L，硅酸钠5g/L，氢氧化纳1g/L，钨酸纳3g/L以及10ML/l的丙三醇配制碱性电解溶液，将配制好的溶液PH值调整在8～12之间，在铝质炊具上装牢导电夹具，浸泡在碱性电解溶液中，夹具接电源正极，槽体不锈钢板接阴极，碱性电解液温度控制20～30℃之间，通过电源不断地对铝质炊具施加电压至峰值电压450V，最高使用频率为800HZ，电流密度1～3A/dm2，处理时间为25分，然后取出铝质炊具清洗。经过处理后铝质炊具表面生成三氧化二铝的陶瓷膜层，用ED-200涡流测厚仪测得五个不同位置的测得结果为21μm、23μm、18μm、19μm、18μm，平均厚度为20μm，用型号为HX-1000的显微硬度机测量，硬度在HV850～1000之间，平均硬度为960HV。
实施例2使用微弧氧化表面处理设备，设备主要参数200KW、1500HZ、800V，碱性电解液为硅酸盐系溶液，按溶质重量与纯净水溶剂体积比，取硅酸钠25g/L，六偏磷酸钠10g/L，氢氧化纳0.5g/L，钨酸纳8g/L以及10ml/L的丙三醇配制碱性电解溶液，将配制好的溶液PH值调整在8～12之间，在铝质炊具上装牢导电夹具，浸泡在碱性电解溶液中，夹具接电源正极，槽体不锈钢板接阴极，碱性电解液温度控制20～30℃之间，通过电源不断地对铝质炊具施加电压至峰值电压750V，最高使用频率为1300HZ，电流密度1～3A/dm2，处理时间为60分，然后取出铝质炊具清洗。经过处理后铝质炊具表面生成三氧化二铝的陶瓷膜层，用ED-200涡流测厚仪测得五个不同位置的测得结果为54μm、52μm、48μm、47μm、50μm，平均厚度为50μ，用型号为HX-1000的显微硬度机测量，硬度在HV1150～1300之间，平均硬度为1230HV。
实施例3使用微弧氧化表面处理设备，设备主要参数200KW、1500HZ、800V，碱性电解液为六偏磷酸盐系溶液，按溶质重量与纯净水溶剂体积比，取六偏磷酸钠25g/L，硅酸钠8g/L，氢氧化纳0.8g/L，钨酸纳5g/L以及10ml/L的丙三醇配制碱性电解溶液，将配制好的溶液PH值调整在8～12之间，在铝质炊具上装牢导电夹具，浸泡在碱性电解液中，夹具接电源正极，槽体不锈钢板接阴极，碱性电解液温度控制20～30℃之间，通过电源不断地对铝质炊具施加电压至峰值电压600V，最高使用频率为900HZ，电流密度1～3A/dm2，处理时间为30分，然后取出铝质炊具清洗。经过处理后铝质炊具表面膜层用ED-200涡流测厚仪测得的平均厚度为30μm，用型号为HX-1000的显微硬度机测量，硬度在HV950～1100之间，平均硬度为1120HV。
本发明使用微弧氧化表面处理的方法，对铝质炊具进行表面处理，经过处理后炊具表面生成的陶瓷层厚度为15μm～50μm，硬度在800HV～1300HV之间。该膜层与基体金属冶金结合，致密均匀，具有高硬度、高耐磨性和与基体较强结合力，提高炊具使用寿命；陶瓷层以金属陶瓷组织结构的α相和γ相三氧化二铝为主要成分、不含重金属及其化合物的无机膜层，对人体无毒无副作用；膜层具有较高的硬度，具有较好的抛光效果，具有易于清洗和不粘锅的功效；膜层较强防腐能力，使得炊具更加经久耐用，可回收重复使用，更加节能环保。
微弧氧化是在阳极氧化基础上发展起来的一种新兴表面处理技术，其在基体表面生成的膜层为金属陶瓷晶体结构层，具有较高硬度、防腐能力以及与基体较强的结合力，在工业上具有实际应用的价值；同时铝质炊具由于其重量轻，是一种应用广泛的炊具，而它的低强度、低耐蚀性使人们一直在寻求一种使其表面改性的方法。本发明的方法较好地解决了重量轻、表面强度高和耐腐蚀的问题，用本发明的方法制作的铝质炊具、餐具使铝质炊具、餐具的强度和耐腐蚀能力大大提高，符合卫生和环保要求，也提高了铝质炊具的使用寿命。
权利要求
1.一种铝质炊具表面处理的方法，包括以下步骤一、将铝质炊具夹装在夹具上，浸入在碱性电解液槽中；二、夹具接正极，槽体不锈钢板接阴极，通过电源不断对工件施加电压至峰值电压，时间25～60分。
2.根据权利要求1所述的铝质炊具表面处理的方法，其特征在于所述在工件上加上电压时，电流密度为1～3A/dm2。
3.根据权利要求2所述的铝质炊具表面处理的方法，其特征在于所述在工件上加上电压时，碱性电解液温度控制在20～30℃的范围。
4.根据权利要求3所述的铝质炊具表面处理的方法，其特征在于所述工件和阳极之间最高峰值电压为450V～750V，频率为800HZ～1500HZ。
5.根据权利要求4所述的铝质炊具表面处理的方法，其特征在于所述碱性电解液包括溶质重量与纯净水溶剂体积比为六偏磷酸钠10g/L～35g/L，硅酸钠5g/L～25g/L，氢氧化钠0.5g/L～1g/L，钨酸纳3g/L～8g/L量。
6.根据权利要求5所述的铝质炊具表面处理的方法，其特征在于所述碱性电解液中含有10ml/L的丙三醇。
7.根据权利要求6所述的铝质炊具表面处理的方法，其特征在于所述碱性电解液中的PH值为8～12。
全文摘要
本发明公开了一种铝质炊具表面处理的方法，要解决的技术问题是增强铝质炊具表面强度和抗腐蚀能力，本发明采用以下技术方案一种铝质炊具表面处理的方法，包括以下步骤1.将铝质炊具夹装在夹具上，浸入在碱性电解液槽中；2.夹具接正极，槽体不锈钢板接阴极，通过电源不断对工件施加电压至峰值电压，时间25～60分，本发明与现有技术相比，采用微弧氧化表面处理的方法对铝质炊具表面进行氧化处理，生成具有金属陶瓷晶体结构的三氧化二铝膜层，该膜层致密均匀，与基体金属具有较强的结合力，该膜层不含重金属及其化合物，高硬度、高耐蚀性对人体无毒，使用安全，同时大大提高铝质炊具的使用寿命。
文档编号C25D11/06GK1824846SQ200610033288
公开日2006年8月30日 申请日期2006年1月20日 优先权日2006年1月20日
发明者戴新江 申请人:深圳国家863计划材料表面工程技术研究开发中心