一种铝合金黑色微弧氧化膜层制备工艺的制作方法

本发明属于表面处理领域，具体说是一种铝合金黑色微弧氧化膜层制备工艺。

背景技术：

1、随着科技发展，铝合金应用越来越广泛，对铝合金的性能要求更严格，传统的阳极氧化、喷涂、化学镀膜等方法已经不能满足需求，而微弧氧化方法可明显提高铝合金的耐磨、耐蚀性。微弧氧化是在高电压、高电流的条件下在铝合金表面原位生长氧化膜层，结合力更好。微弧氧化通常在高碱性电解液中制备，操作危险，且耗电量较大。微弧氧化膜层大部分为白色、灰色，而黑色膜层研究的较少，且大部分制备的膜层粗糙较高，颜色不均匀，耐磨和耐蚀性较差。本发明可在弱碱性溶液中，低能耗条件下制备颜色均匀、高性能膜层。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种铝合金黑色微弧氧化膜层制备工艺，本发明通过微弧氧化方法在铝合金表面制备一层黑色氧化膜，可提高铝合金的耐磨、耐蚀耐高温等性能。

2、本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

3、一种铝合金黑色微弧氧化膜层制备工艺，微弧氧化膜层工艺路线包括如下过程，上挂-脱脂-水洗-碱咬-水洗-酸洗-水洗-微弧氧化-封孔-下挂；

4、其中，微弧氧化前处理工序简单，只需要清洗等简单工序，不需要抛光处理，可直接在工件表面制备膜层，前处理可去除表面油脂和氧化物及其它杂质；前处理工序：采用脱脂剂a清洗5-10min，水洗1-3min，在50-100g/l氢氧化钠溶液中碱咬30-60s，然后再次水洗1-3min，在1-10％氢氟酸和20-50％硝酸混合溶液酸洗30-60s，然后在水洗1-3min。

5、采用弱碱性电解液，弱碱电解液配比如下：20-30g/l六偏磷酸钠，10-15g/l硅酸钠，5-10g/l钨酸钠，5-10g/l偏钒酸铵，2-4g/l氟化钾、3-6g/l柠檬酸钠，1-2g/l氢氧化钠混合而成。

6、微弧氧化过程耗电量较低，电参数：电流密度1-2a/dm2占空比5％-10％，频率300-500hz，氧化时间20-40min；在低电流密度条件下制备微弧氧化，膜层缓慢生长，结合力较高，膜层更加致密。

7、采用纯水封孔工艺，封孔工艺：95-98℃纯水封孔1-3h，保证膜层微孔和裂纹完全封闭，耐蚀性提高，。

8、微弧氧化膜层厚度是10-20μm，粗糙度＜0.8μm，色差25.5≥l≥25，0.5≥a≥0，-0.5≥b≥-1，盐雾耐腐蚀性＞336h。

9、本发明的优点是：

10、1、本发明微弧氧化前处理工序简单，只需要清洗等简单工序，不需要抛光处理，可直接在工件表面制备膜层，前处理可去除表面油脂和氧化物及其它杂质。

11、2、本发明采用弱碱性电解液，无毒性药品，人员操作安全，且环境污染较小，水处理简单，电解液可重复循环使用，电解液寿命长。

12、3、本发明在低电流密度条件下制备微弧氧化，膜层缓慢生长，结合力较高，膜层更加致密。

13、4、采用纯水封孔工艺，操作简单方便，未引入新杂质，保证膜层微孔和裂纹完全封闭，耐蚀性提高。

技术特征：

1.一种铝合金黑色微弧氧化膜层制备工艺，其特征在于，微弧氧化膜层工艺路线包括如下过程，上挂-脱脂-水洗-碱咬-水洗-酸洗-水洗-微弧氧化-封孔-下挂；

2.根据权利要求1所述的一种铝合金黑色微弧氧化膜层制备工艺，其特征在于：采用弱碱性电解液，弱碱电解液配比如下：20-30g/l六偏磷酸钠，10-15g/l硅酸钠，5-10g/l钨酸钠，5-10g/l偏钒酸铵，2-4g/l氟化钾、3-6g/l柠檬酸钠，1-2g/l氢氧化钠混合而成。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金黑色微弧氧化膜层制备工艺，其特征在于：微弧氧化过程耗电量较低，电参数：电流密度1-2a/dm2占空比5％-10％，频率300-500hz，氧化时间20-40min；在低电流密度条件下制备微弧氧化，膜层缓慢生长，结合力较高，膜层更加致密。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金黑色微弧氧化膜层制备工艺，其特征在于：采用纯水封孔工艺，封孔工艺：95-98℃纯水封孔1-3h，保证膜层微孔和裂纹完全封闭，耐蚀性提高，。

5.根据权利要求1所述的一种铝合金黑色微弧氧化膜层制备工艺，其特征在于：微弧氧化膜层厚度是10-20μm，粗糙度＜0.8μm，色差25.5≥l≥25，0.5≥a≥0，-0.5≥b≥-1，盐雾耐腐蚀性＞336h。

技术总结
一种铝合金黑色微弧氧化膜层制备工艺，属于表面处理领域，微弧氧化设备采用弱碱电溶液：20‑30g/L六偏磷酸钠，10‑15g/L硅酸钠，5‑10g/L钨酸钠，5‑10g/L偏钒酸铵，2‑4g/L氟化钾、3‑6g/L柠檬酸钠，1‑2g/L氢氧化钠。低耗电电源模式条件下电参数：电流密度1‑2A/dm<supgt;2</supgt;占空比5％‑10％，频率300‑500Hz，氧化时间20‑40min。在铝合金表面原位生长黑色微弧氧化膜层，微弧氧化膜层粗糙度较低表面光滑均匀，致密性，耐蚀性较好。

技术研发人员：刘富,崔鑫
受保护的技术使用者：沈阳富创精密设备股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13