CN103643278B - 一种汽车配件铝材微弧氧化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微弧氧化的方法，确切地来说，一种汽车配件铝材微弧氧化的方法。所述方法包括：根据需要制作的汽车配件铝材，将铝材置于电解槽中；利用电解法，往所述电解槽中放入电解液，开通脉冲电源对电解液进行电解，得到氧化的铝材陶瓷膜；将电解后的所述铝材表面氧化生成陶瓷膜用蒸馏水或自来水冲洗1至3分钟，用水磨砂纸把铝材的陶瓷层打磨光滑。提供一种汽车配件铝材微弧氧化陶瓷膜与基体结合牢固，结构致密，本发明的电解液组成简单，方法易于操作控制，产生的陶瓷膜具有良好的耐磨损、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘性能.其工艺对环境无污染，因此，大大的提升了汽车配件铝材的耐用性。
Description
技术领域
本发明涉及微弧氧化的方法，确切地来说，一种汽车配件铝材微弧氧化的方法。
背景技术
微弧氧化技术(Micro.arc Oxidization)是一种在轻合金表面通过微等离子体放电。进行复杂的电化学、等离子化学和热化学过程原位生长氧化物陶瓷膜层的新技术。可提高汽车空调配件中铝和铝合金产品表面质量，使产品具有表面光亮。高耐磨、耐蚀性，使用寿命长等特点，为实现环保、节能目标，更新汽车空调系统奠定基础。
铝合金表面处理的方法常用的有化学氧化和阳极氧化，但这些处理方法在生产过程中都有大量污水排放。尤其是阳极氧化，需通过反复化学清洗、酸洗、碱洗，不仅污水排放量大，还耗水、耗电。而微弧氧化技术是在阳极氧化的基础上发展起来的一项新的表面处理技术。与传统阳极氧化相比。微弧氧化陶瓷膜与基体结合牢固，结构致密，具有良好的耐磨损、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘性能.其工艺对环境无污染，因而具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供微弧氧化陶瓷膜与基体结合牢固，结构致密，具有良好的耐磨损、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘性能.其工艺对环境无污染的一种汽车配件铝材方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种汽车配件铝材微弧氧化的方法，具体步骤如下：
根据需要制作的汽车配件铝材，将铝材置于电解槽中；
利用电解法，往所述电解槽中放入电解液，开通脉冲电源对电解液进行电解，得到氧化的铝材陶瓷膜；
将电解后的所述铝材表面氧化生成陶瓷膜用蒸馏水或自来水冲洗1至3分钟，用水磨砂纸把铝材的陶瓷层打磨光滑。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述电解液组成成分为硅酸盐11g/L、硼酸4.6g/L、氢氧化钾0.8g/L、双氧水21g/L、添加剂0.1～0.5g/L、稳定剂0.1～0.5g/L、剩余部分为水。
所述硅酸盐为主成膜剂，是生成陶瓷膜的主要成分；所述硼酸的络合剂的加入可以改善轻金属表面微弧氧化的表面性能，例如硬度、细致度、均匀性和耐污性；氢氧化钾为PH值调节剂，也明显提高了电解液的导电率，双氧水为辅助添加剂，用于提高陶瓷层生长速度，不影响膜层质量，对配方的选取影响不大。
进一步，所述电解液中还包含添加剂、稳定剂，所述的稳定剂为C3H8O3和/或HOCH2，所述添加剂为SiC、Na2WO4、Na3PO4、NaVO3的任意一种或几种的混合。
所述的稳定剂可以起到稳定溶液的作用，是电解过程中不易产生溶液飞溅。所述SiC颗粒能够通过微弧氧化的作用进入到一定深度的陶瓷图层，从而提高了涂层的耐磨性，同时也使涂层的摩擦系数变大，所述Na2WO4能抑制微弧氧化陶瓷层中多孔层的增厚，所述Na3PO4可使膜层的孔隙率降低，所述NaVO3可得到双层结构的膜层。
进一步，所述电解液的PH值为9～13，可以通过加入碱来调节PH值，例如氢氧化钾、氢氧化钠等。
进一步，所述微弧氧化条件的反应时间40～50min，电解液温度25℃～45℃，所述电源为直流电源，电流密度为5～15A/dm，电压范围为200～350V。
进一步，所述微弧氧化条件的电流频率控制为700～900HZ。在范围内通过调节频率的大小，可以控制陶瓷膜的致密性，进而提高其耐磨蚀性。
进一步，所述陶瓷膜的厚度10～40μm，所述陶瓷膜的颜色为银白色，可以根据生产的需要来镀膜。
进一步，所述的汽车配件铝材为铝或者铝合金。所述铝合金可以铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金和铝锌合金。
本发明的有益效果是：本发明的电解液组成简单，方法易于操作控制，产生的陶瓷膜具有良好的耐磨损、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘性能.其工艺对环境无污染，因此，大大的提升了汽车配件铝材的耐用性。
附图说明
图1为本发明的一种汽车配件铝材微弧氧化的方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示为发明的一种汽车配件铝材微弧氧化的方法流程图，步骤如下：
根据需要制作的汽车配件铝材，将铝材置于电解槽中；
利用电解法，往所述电解槽中放入电解液，开通脉冲电源对电解液进行电解，得到氧化的铝材陶瓷膜；
将电解后的所述铝材表面氧化生成陶瓷膜用蒸馏水或自来水冲洗1至3分钟，用水磨砂纸把铝材的陶瓷层打磨光滑。
样品铝合金为铝镁合金，大小为30mm×30mm×5mm的长方体，具体步骤如下：
实例1：
将镁铝合金置于电解槽中，往电解槽中注入硅酸盐11g/L、硼酸4.6g/L、氢氧化钾0.8g/L、双氧水21g/L、柠檬酸0.1g/L、碳化硅0.1g/L、剩余部分为水的电解液，确保电解液的PH值9，所述铝镁合金作为阳极，钢板作为阴极，所述脉冲电源为直流电源，电流密度为5A/dm，电流频率700HZ，将电压从0升至到200V，加热温度保持在25℃，微弧氧化的时间为40min。待镁铝合金表面形成一层很薄的陶瓷膜，用蒸馏水或自来水冲洗1分钟，用水磨砂纸把铝合金表面的陶瓷层打磨光滑。
实例2:
将镁铝合金置于电解槽中，往电解槽中注入硅酸盐11g/L、硼酸4.6g/L、氢氧化钾0.8g/L、双氧水21g/L、柠檬酸0.25g/L、碳化硅0.25g/L、剩余部分为水的电解液，确保电解液的PH值11，所述铝镁合金作为阳极，钢板作为阴极，所述脉冲电源为直流电源，电流密度为10A/dm，电流频率800HZ，将电压从0升至到300V，加热温度保持在35℃，微弧氧化的时间为45min。待镁铝合金表面形成一层很薄的陶瓷膜，用蒸馏水或自来水冲洗2分钟，用水磨砂纸把铝合金表面的陶瓷层打磨光滑。
实例3:
将镁铝合金置于电解槽中，电解槽中注入硅酸盐11g/L、硼酸4.6g/L、氢氧化钾0.8g/L、双氧水21g/L、柠檬酸0.5g/L、碳化硅0.5g/L、剩余部分为水的电解液，确保电解液的PH值13，所述铝镁合金作为阳极，钢板作为阴极，所述脉冲电源为直流电源，电流密度为15A/dm，电流频率900HZ，电压范围为350V，加热温度保持在45℃，微弧氧化的时间为50min。待镁铝合金表面形成一层很薄的陶瓷膜，用蒸馏水或自来水冲洗3分钟，用水磨砂纸把铝合金表面的陶瓷层打磨光滑。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种汽车配件铝材微弧氧化的方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
根据需要制作的汽车配件铝材，将铝材置于电解槽中；
利用电解法，往所述电解槽中放入电解液，开通脉冲电源对电解液进行电解，得到氧化的铝材陶瓷膜；
将电解后的所述铝材表面氧化生成陶瓷膜用蒸馏水或自来水冲洗1至3分钟，用水磨砂纸把铝材的陶瓷层打磨光滑；
所述电解液组成成分为硅酸盐11g/L、硼酸4.6g/L、氢氧化钾0.8g/L、双氧水21g/L、添加剂0.1～0.5g/L、稳定剂0.1～0.5g/L、剩余部分为水。
2.根据权利要求1所述一种汽车配件铝材微弧氧化的方法，其特征在于,所述电解液中还包含添加剂、稳定剂，所述的稳定剂为C3H8O3，所述添加剂为SiC、Na2WO4、Na3PO4、NaVO3中的任意一种或几种的混合。
3.根据权利要求1所述一种汽车配件铝材微弧氧化的方法，其特征在于，所述电解液的pH值为9～13。
4.根据权利要求1所述一种汽车配件铝材微弧氧化的方法，其特征在于,所述微弧氧化的反应时间40～50min，电解液温度25℃～45℃，电流密度为5～15A/dm2，电压范围为200～350V。
5.根据权利要求1所述一种汽车配件铝材微弧氧化的方法，其特征在于,所述微弧氧化的电流频率控制为700～900Hz。
6.根据权利要求1所述一种汽车配件铝材微弧氧化的方法，其特征在于,所述陶瓷膜的厚度10～40μm，所述陶瓷膜的颜色为银白色。
7.根据权利要求1至6任一所述一种汽车配件铝材微弧氧化的方法，其特征在于，所述的汽车配件铝材为铝或者铝合金。
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