一种铝型材表面微弧氧化处理的方法
【专利摘要】一种铝型材表面微弧氧化处理的方法，包括以下步骤：1)用弱碱低浓度溶液除去试样表面的油脂；2)电流密度控制；3)微弧氧化时间控制；4)溶液体系的控制。本发明，工艺简单，不引入有毒物质，该技术生成的a-AL2O3陶瓷膜层具有很好的物理、化学性能。具有孔隙率低、击穿电压高、硬度高、耐磨性好、耐腐蚀能力强等优异性能。
【专利说明】一种铝型材表面微弧氧化处理的方法【技术领域】
[0001]本发明涉及铝型材新型表面处理领域，尤其是一种用于高端产品的表面处理及其生产方法。
【背景技术】
[0002]铝材是有色金属中使用量最大、应用面最广的金属材料，而且其应用范围还在不断扩大。铝制品的应用已经遍及国民经济各部门，铝合金材料具有一系列优良的物理、化学、力学和加工性能，可以满足从厨餐用具到尖端科技，从建筑装潢业到交通运输业和航空航天等各行各业对于铝合金材料提出的千差万别、各不相同的使用要求。但是铝的某些性能还不理想，如硬度、耐磨性和耐蚀性等表面性能，铝的表面技术正好弥补了这个弱点，普通的表面处理如静电粉末处理、阳极氧化、硬质阳极氧化、电镀等都能达到不同的表面效果，都存在着一定的缺陷。
【发明内容】
[0003]针对以上不足，本发明的目的在于提供一种铝型材表面微弧氧化处理的方法，是以控制电流密度、工作电压、氧化时间为关键技术，生成的a-AL203陶瓷膜层与铝材表面结合具有很好的物理、化学性能。
[0004]本发明的技术方案是通过以下方式实现的:一种铝型材表面微弧氧化处理的方法，包括以下步骤:1)用弱碱低浓度溶液除去试样表面的油脂；2)电流密度控制；3)微弧氧化时间控制；4)溶液体系的控制；其特征在于:
[0005]I)、用弱碱低浓度溶液除去试样表面的油脂:采用功率为IOKW的微弧氧化装置进行实验，根据试验条件配好电解质溶液，启动空气搅拌装置，把试样置入电解槽中，启动微弧氧化电源，按照试验条·件设定工艺电参量，观察实验现象并作实验记录，到达设定的氧化时间后关闭电源；
[0006]所述的微弧氧化装置包括微弧氧化电源、实验槽、搅拌系统和冷却系统；
[0007]2)、电流密度控制；采用铝合金样品经表面除油后，放入用蒸馏水配好的5g/L的硅酸盐溶液中，启动微弧氧化电源装置，保持电压输出，氧化时间60~90分钟，电流密度为:40 ~60A/d m2 ；
[0008]3)、微弧氧化时间控制:采用铝合金样品经表面除油后，放入用蒸馏水配好的5g/L的硅酸盐溶液中，启动微弧氧化电源装置，保持一定的电压输出，初始电流密度为:50A/dm2 ；
[0009]4)、溶液体系的控制；用四组铝合金试样经表面除油后，分别放入已经配好的5g/L四种不同的溶液体系，启动微弧氧化电源装置，保持一定的电压输出，初始电流密度为50A/d m2。对四组试样都分别微弧氧化 30min、60min、90min、120min、150min。
[0010]所述的四种的溶液体系分别是:硅酸盐体系、铝酸盐体系、磷酸盐体系、氢氧化钠。
[0011]所述的四种溶液体系微弧氧化后得到的陶瓷膜层厚度以及平均生成速度随时间的变化规律如下:
【权利要求】
1.一种铝型材表面微弧氧化处理的方法，包括以下步骤:1)用弱碱低浓度溶液除去试样表面的油脂；2)电流密度控制；3)微弧氧化时间控制；4)溶液体系的控制；其特征在于: 1)、用弱碱低浓度溶液除去试样表面的油脂:采用功率为IOKW的微弧氧化装置进行实验，根据试验条件配好电解质溶液，启动空气搅拌装置，把试样置入电解槽中，启动微弧氧化电源，按照试验条件设定工艺电参量，观察实验现象并作实验记录，到达设定的氧化时间后关闭电源； 2)、电流密度控制；采用铝合金样品经表面除油后，放入用蒸馏水配好的5g/L的硅酸盐溶液中，启动微弧氧化电源装置，保持电压输出，氧化时间60~90分钟，电流密度为:40 ~60A/d m2 ； 3)、微弧氧化时间控制:采用铝合金样品经表面除油后，放入用蒸馏水配好的5g/L的硅酸盐溶液中，启动微弧氧化电源装置，保持一定的电压输出，初始电流密度为:50A/d m2 ； 4)、溶液体系的控制；用四组铝合金试样经表面除油后，分别放入已经配好的5g/L四种不同的溶液体系，启动微弧氧化电源装置，保持一定的电压输出，初始电流密度为50A/dm2。对四组试样都分别微弧氧化30min、60min、90min、120min、150min。
2.根据权利要求1所述的一种铝型材表面微弧氧化处理的方法，其特征在于:所述的步骤I)中的微弧氧化装置包括微弧氧化电源、实验槽、搅拌系统和冷却系统。
3.根据权利要求1所述的一种铝型材表面微弧氧化处理的方法，其特征在于:所述的步骤4)中的四种的溶液体系分别是:硅酸盐体系、铝酸盐体系、磷酸盐体系、氢氧化钠。
4.根据权利要求1所述的一种铝型材表面微弧氧化处理的方法，其特征在于:所述的步骤4)中的四种溶液体系微弧氧化后得到的陶瓷膜层厚度以及平均生成速度随时间的变化规律如下: 氧化时间 t(min> 30 60 90 120 150
硅酸盐体系 20,5 31.7 53,4 78.5 87.3
铝酸盐体系 26.2 53.3 55,4 58.! 63J厚度------
(μπι)磷酸盐体系 19,6 30.9 41.3 58.7 69.8
氛氧化钠系 16.7 48.8 50.2 51.9 53.5
硅酸盐体系 0说 0.53 0.59 0.65 0.58
戳化 --------- ^ --~~U-----
膜生铅酸盐体系 0.87 0.89 0.62 0.48 0.42
成速磷酸盐体系 0.65 0.52 0.46 0,49 0,47 度 g? ~m ^ ^ ? ”；^一
氣氧化钠系 0.56 0J! 0,56 0.43 0.36
【文档编号】C25D11/06GK103572348SQ201210260576
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月26日 优先权日:2012年7月26日
【发明者】韦利行 申请人:江苏凯伦铝业有限公司