CN109280949B

CN109280949B - 一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法

Info

Publication number: CN109280949B
Application number: CN201811295995.3A
Authority: CN
Inventors: 彭振军; 梁军
Original assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Current assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority date: 2018-11-01
Filing date: 2018-11-01
Publication date: 2020-12-29
Anticipated expiration: 2038-11-01
Also published as: CN109280949A

Abstract

本发明涉及一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法，该方法包括以下步骤：⑴将轻合金样品进行打磨后，经清洗、干燥，得到处理后的轻合金样品；⑵配制微弧氧化电解液：在去离子水中加入成膜剂、着色剂、稳定剂、pH值调节剂，混合均匀后，得到pH值为9~13的微弧氧化电解液；⑶以铝合金、镁合金、钛合金中的一种金属为阳极，不锈钢为阴极，将处理后的轻合金样品浸泡在微弧氧化电解液中，开启循环冷却，采用双极性脉冲电源对所述处理后的轻合金样品进行微弧氧化处理，完成后取出样品并用水冲洗、干燥即可。本发明普适性、稳定性好，所制备的轻合金表面微弧氧化黑色热控涂层具有高的太阳吸收率和发射率，可广泛应用于高吸收高发射航天热控涂层。

Description

一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法。

背景技术

轻金属泛指相对密度小于5的金属材料，分为有色轻金属和稀有轻金属，有色轻金属有铝、镁、钙、钛、钾、锶、钡等，稀有轻金属有锂、铍、铷、铯等，其中铝、镁、钛由于相对密度较小，强度较高，资源较为丰富（在地壳中，铝、镁、钛含量分别为8.0%，2.5%，0.61%，分别占金属元素储量的第1，3，4位），综合性能优异等特点作为轻量化的结构材料（主要指铝、镁、钛等金属材料及其合金，统一称之为轻合金，以下同）被广泛应用于航空航天，国防军工等关键领域。

航天产品在轨运行时，由于长期处于太阳辐照、太阳背阴面、行星、空间低温热尘等环境交替变化状态下，容易造成航天产品内、外表面及各种仪器设备等运行环境的高低温急剧变化，为使航天器能正常工作，热控系统必不可少，而热控涂层是应用最多的防护材料之一。因此，通常要在其表面涂覆具有特定光学/热学性能的热控涂层，以达到调节和控制航天器在高低温运行工况下始终处于正常的服役温度范围。热控涂层主要是通过自身的热物理特性即太阳吸收率（α_s）和发射率（ε）来调节控制航天器表面的温度，其中以具有高吸收和高发射的黑色热控涂层是其首选涂层之一。

黑色热控涂层最常用的一类是在其表面涂覆一层由粘结剂和黑色颜料组成的涂料型热控涂层，另一类是通过阳极氧化着色、电解着色或电沉积等手段得到的电化学涂层。这两种类型的涂层均存在空间稳定性不好，与基材结合力不理想及空间耐候性较差等缺陷。微弧氧化技术是一种能在轻合金表面原位生长氧化陶瓷膜的新技术，其原理是在热化学、电化学和等离子体化学的共同作用下，在轻合金表面形成一层具有结合力强、稳定性好以及涂层性能可控的功能涂层。目前，通过微弧氧化技术在轻合金表面制备热控涂层的文献及专利报道也较多：中国专利（申请号：201410093609.8）《一种铝合金黑色微弧氧化膜的制备方法》等在铝合金表面制备了黑色涂层，其工艺是在磷酸钠、硼酸钠和硅酸钠组成的碱性电解液中，添加乙酸钴等着色盐，在一定的电参数范围内采用微弧氧化技术制备了铝合金黑色微弧氧化膜；中国专利（专利号：201010300677.9）《一种镁合金表面高太阳吸收率高发射率热控涂层的制备方法》等采用微弧氧化的方法在镁合金表面制备了黑色热控涂层，具体工艺为磷酸盐或硅酸盐为主要成膜剂，辅助成膜剂为硼砂或氟铝酸钠，着色盐为可溶性含钴的无机盐或有机盐以及可溶性含锰的无机盐或有机盐，络合剂为乙二胺或乙二酸四乙酸，氢氧化钾为pH调节剂，采用恒电流模式在镁合金表面得到黑色热控涂层；中国专利（专利号：201510586137.4）《一种钛合金表面高太阳能吸收率高发射率黑色消光膜层的制备方法》等在钛合金表面制备了黑色涂层，工艺参数为磷酸三钠、偏硅酸钠、多聚磷酸钠、六偏磷酸钠、钨酸钠、乙二胺四乙酸二钠和偏钒酸铵等几种混合物组成的成膜剂，乙酸钴、乙酸镍和硫酸亚铁为添加剂，采用脉冲微弧氧化电源成功地制备了钛合金表面黑色陶瓷层。以上报道都是采用基础电解液加着色盐添加剂的工艺，通过一定范围内电参数的调控在特定的基材表面得到了微弧氧化黑色陶瓷层，但都存在制备工艺适应范围窄的问题，即一种微弧氧化工艺只能在特定的基材表面得到黑色陶瓷层，这主要是由于铝、镁、钛等轻合金的化学活性和微弧氧化反应机制存在一定的差别，导致轻合金表面黑色热控涂层的制备工艺较为繁琐且具有唯一性，这种唯一性的处理工艺对轻量化结构材料的应用开展极其不利。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种普适性、稳定性好的轻合金表面黑色热控涂层的制备方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法，包括以下步骤：

⑴将轻合金样品进行打磨后，经清洗、干燥，得到处理后的轻合金样品；

⑵配制微弧氧化电解液：在去离子水中加入成膜剂、着色剂、稳定剂、pH值调节剂，混合均匀后，得到pH值为9~13的微弧氧化电解液；

所述成膜剂是指按1L去离子水计由0~30 g钨酸钠（Na₂WO₄·2H₂O），10~40 g六偏磷酸钠（(NaPO₃)₆），0~25 g偏钒酸钠（NaVO₃）中的一种或多种混合物组成；

所述着色剂是指按1L去离子水计由0~20 g氟铝酸钾（K₃AlF₆），0~20 g氟钛酸钾（K₂ZrF₆），3~25 g偏钒酸铵（NH₄VO₃），0~15 g硫酸亚铁铵（(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O）中的一种或多种化合物组成；

所述稳定剂是指按1L去离子水计由0~10 g碳酸钠（Na₂CO₃），0~10 g柠檬酸钠（Na₃C₆H₅O₇·2H₂O），0~15 g磷酸二氢钠（NaH₂PO₄），0~15 g氟化铵（NH₄F）中的一种或多种混合物组成；

所述pH值调节剂是指按1L去离子水计由0~8 g草酸铵（(NH₄)₂C₂O₄），0~10 g柠檬酸铵（C₆H₅O₇(NH₄)₃），0~15 g氢氧化钾（KOH），0~15 g氢氧化钠（NaOH）中的一种或多种混合物组成；

⑶以铝合金、镁合金、钛合金中的一种金属为阳极，不锈钢为阴极，将所述处理后的轻合金样品浸泡在所述微弧氧化电解液中，开启循环冷却，采用双极性脉冲电源对所述处理后的轻合金样品进行微弧氧化处理，完成后取出样品并用水冲洗、干燥即可。

所述步骤⑴中的轻合金是指铝合金、镁合金、钛合金中的一种。

所述步骤⑵中成膜剂的浓度为15~50 g/L。

所述步骤⑵中着色剂的浓度为10~35 g/L。

所述步骤⑵中稳定剂的浓度为10~30 g/L。

所述步骤⑶中微弧氧化处理的条件是指双极性脉冲电源的频率为100~500 Hz，占空比为3~30%，正电压为450~550 V，负电压为0~120 V，电流密度为5~20 A/dm²；处理时间为20~90 min。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明实现了处理工艺的普适性，即在不同的轻合金基材表面经由同一种工艺流程得到同种性能的功能涂层，极大地解决了轻合金应用过程中表面处理的工艺复杂性和工艺稳定性问题。

2、本发明制备的轻合金表面微弧氧化黑色热控涂层具有较高的太阳吸收率和发射率（其太阳光吸收率在0.90~0.98范围内可调，发射率在0.80~0.90范围内可调；参照GJB2502.2-2006《航天器热控涂层试验方法-第二部分：太阳吸收比测试》标准测试氧化膜的太阳吸收率，依据GJB 2502.2-2006《航天器热控涂层试验方法-第三部分：发射率测试》测试氧化膜的发射率。），可广泛应用于航天产品轻合金结构件表面的热控涂层。

3、本发明制备的轻合金表面微弧氧化黑色热控涂层均匀性好、黑度较高，其中铝合金表面黑色热控涂层的α_s为0.90~0.94，ε为0.80~0.85；镁合金表面黑色热控涂层α_s为0.92~0.98，ε为0.85~0.88；钛合金表面黑色热控涂层α_s为0.90~0.92，ε为0.80~0.84。

4、本发明适用范围广，适用于各种型号的铝合金、镁合金、钛合金等轻合金表面黑色陶瓷化处理，也适用于各种复杂形状的轻合金零部件。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明铝合金（从左至右型号分别为：2A12，6061，7075）表面微弧氧化黑色热控涂层试片照片。

图2为本发明镁合金（从左至右型号分别为：MB15，AZ91D，ZK60）表面微弧氧化黑色热控涂层试片照片。

图3为本发明钛合金（从左至右型号分别为：TC4，TB5，纯钛）表面微弧氧化黑色热控涂层试片照片。

具体实施方式

【试验材料】

1、铝合金片型号为2A12，其成分为：4.8% Cu，1.6% Mg，0.5% Fe，0.5% Si，0.3%Mn，0.25% Zn，0.1% Ni，0.05% Ti，余量为Al。

2、铝合金片型号为6061，其成分为：0.8-1.2%Mg，0.4-0.8%Si，0.7%Fe，0.15-0.4%Cu，0.15%Mn，0.04-0.35%Cr，0.25%Zn，0.15%Ti，余量为Al。

3、铝合金片型号为7075，其成分为：0.40%Si，1.2-2.0%Cu，2.1-2.9%Mg，5.1-6.1%Zn，Mn≤0.30%，Ti≤0.20%，0.18-0.28%Cr，0.50%Fe，余量为Al。

4、镁合金片型号为MB15，其成分为：5.8%~6.4% Zn，0.7%~1.2% Zr，0.2% Mn，余量为Mg。

5、镁合金片型号为AZ91D，其成分为：8.3~9.7%Al，0.35~1.0%Zn，0.15~0.50%Mn，Si＜0.01%，Cu＜0.03%，余量为Mg。

6、镁合金片型号为ZK60，其成分为：6.0%Zn，0.7%Zr，余量为Mg。

7、钛合金片型号为TC4，其成分为：0.3% Fe，0.1% C，0.05% N，0.015% H，0.2% O，5.5%~6.8% Al，3.5%~4.5% V，余量为Ti。

8、钛合金片型号为TB5，其成分为：15%V，3%Cr，3%Sn，3%Al，余量为Ti。

9、纯钛。

实施例1 一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法，包括以下步骤：

⑴用砂纸将轻合金样品表面进行打磨抛光后，经自来水冲洗干净，再用去离子水清洗并吹干，得到处理后的轻合金样品。

轻合金是指铝合金、镁合金、钛合金中的一种。

⑵配制微弧氧化电解液：

在去离子水中加入浓度为25 g/L的成膜剂、浓度为25 g/L的着色剂、浓度为15 g/L的稳定剂、pH值调节剂，混合均匀后，得到pH值为9~13的微弧氧化电解液。

其中：成膜剂是指按1L去离子水计由15 g钨酸钠（Na₂WO₄·2H₂O），10 g六偏磷酸钠（(NaPO₃)₆）组成。

着色剂是指按1L去离子水计由5 g氟钛酸钾（K₂ZrF₆），5 g偏钒酸铵（NH₄VO₃），15 g硫酸亚铁铵（(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O）组成。

稳定剂是指按1L去离子水计由10 g柠檬酸钠（Na₃C₆H₅O₇·2H₂O），5 g磷酸二氢钠（NaH₂PO₄）组成。

pH值调节剂是指按1L去离子水计由8 g草酸铵（(NH₄)₂C₂O₄），15 g氢氧化钾（KOH）组成。

⑶以铝合金、镁合金、钛合金中的一种金属为阳极，不锈钢为阴极，将处理后的轻合金样品浸泡在微弧氧化电解液中，开启循环冷却，采用双极性脉冲电源恒压模式在双极性脉冲电源的频率为150 Hz、占空比为10%、正电压为500 V、负电压为90 V、电流密度为20A/dm²的条件下对处理后的轻合金样品微弧氧化处理20 min，直至涂层达到一定的黑度为止。微弧氧化过程中微弧氧化电解液一直处于充分搅拌状态。完成后取出样品用自来水冲洗并吹干即可。

图1、图2和图3分别为铝合金片、镁合金片、钛合金片微弧氧化处理后的宏观光学照片。从图中可以看出，同一工艺条件下得到的试样表面黑色热控涂层表观颜色基本一致，表面均匀性亦相差不大。

实施例2 一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法，包括以下步骤：

⑴处理后的轻合金样品同实施例1。

⑵配制微弧氧化电解液：

在去离子水中加入浓度为40 g/L的成膜剂、浓度为10 g/L的着色剂、浓度为15 g/L的稳定剂、pH值调节剂，混合均匀后，得到pH值为9~13的微弧氧化电解液。

其中：成膜剂是指按1L去离子水计由15 g六偏磷酸钠（(NaPO₃)₆），25 g偏钒酸钠（NaVO₃）组成。

着色剂是指按1L去离子水计由3 g氟钛酸钾（K₂ZrF₆），4 g氟铝酸钾（K₃AlF₆），3 g偏钒酸铵（NH₄VO₃）组成。

稳定剂是指按1L去离子水计由15 g磷酸二氢钠（NaH₂PO₄）组成。

pH值调节剂是指按1L去离子水计由10 g柠檬酸铵（C₆H₅O₇(NH₄)₃），1 g氢氧化钾（KOH），1 g氢氧化钠（NaOH）中的一种或多种混合物组成。

⑶以铝合金、镁合金、钛合金中的一种金属为阳极，不锈钢为阴极，将处理后的轻合金样品浸泡在微弧氧化电解液中，开启循环冷却，采用双极性脉冲电源恒流模式在双极性脉冲电源的频率为100 Hz、占空比为30%、正电压为450 V、负电压为0 V、电流密度为5 A/dm²的条件下对处理后的轻合金样品微弧氧化处理20 min，直至涂层达到一定的黑度为止。微弧氧化过程中微弧氧化电解液一直处于充分搅拌状态。完成后取出样品用自来水冲洗并吹干即可。

此工艺条件下制备的铝合金、镁合金、钛合金样品表面黑度较好，均匀性也较好。

实施例3 一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法，包括以下步骤：

⑴处理后的轻合金样品同实施例1。

⑵配制微弧氧化电解液：

在去离子水中加入浓度为50 g/L的成膜剂、浓度为10 g/L的着色剂、浓度为10 g/L的稳定剂、pH值调节剂，混合均匀后，得到pH值为9~13的微弧氧化电解液。

其中：成膜剂是指按1L去离子水计由40 g六偏磷酸钠（(NaPO₃)₆），5 g偏钒酸钠（NaVO₃），5 g钨酸钠（Na₂WO₄·2H₂O）组成。

着色剂是指按1L去离子水计10 g偏钒酸铵（NH₄VO₃）组成。

稳定剂是指按1L去离子水计由10 g碳酸钠（Na₂CO₃）组成。

pH值调节剂是指按1L去离子水计由8 g草酸铵（(NH₄)₂C₂O₄）组成。

⑶以铝合金、镁合金、钛合金中的一种金属为阳极，不锈钢为阴极，将处理后的轻合金样品浸泡在微弧氧化电解液中，开启循环冷却，采用双极性脉冲电源在双极性脉冲电源的频率为500 Hz、占空比为3%、正电压为550 V、负电压为120 V、电流密度为15 A/dm²的条件下对处理后的轻合金样品微弧氧化处理90 min，直至涂层达到一定的黑度为止。微弧氧化过程中微弧氧化电解液一直处于充分搅拌状态。完成后取出样品用自来水冲洗并吹干即可。

实施例4 一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法，包括以下步骤：

⑴处理后的轻合金样品同实施例1。

⑵配制微弧氧化电解液：

在去离子水中加入浓度为45 g/L的成膜剂、浓度为10 g/L的着色剂、浓度为15 g/L的稳定剂、pH值调节剂，混合均匀后，得到pH值为9~13的微弧氧化电解液。

其中：成膜剂是指按1L去离子水计由30 g钨酸钠（Na₂WO₄·2H₂O），10 g六偏磷酸钠（(NaPO₃)₆），5 g偏钒酸钠（NaVO₃）组成。

着色剂是指按1L去离子水计由8 g偏钒酸铵（NH₄VO₃）2 g氟铝酸钾（K₃AlF₆）组成。

稳定剂是指按1L去离子水计由15 g氟化铵（NH₄F）组成。

pH值调节剂是指按1L去离子水计由10 g柠檬酸铵（C₆H₅O₇(NH₄)₃），2 g氢氧化钾（KOH），15 g氢氧化钠（NaOH）组成。

⑶以铝合金、镁合金、钛合金中的一种金属为阳极，不锈钢为阴极，将处理后的轻合金样品浸泡在微弧氧化电解液中，开启循环冷却，采用双极性脉冲电源在双极性脉冲电源的频率为200 Hz、占空比为30%、正电压为550 V、负电压为120 V、电流密度为10 A/dm²的条件下对处理后的轻合金样品微弧氧化处理50 min，直至涂层达到一定的黑度为止。微弧氧化过程中微弧氧化电解液一直处于充分搅拌状态。完成后取出样品用自来水冲洗并吹干即可。

实施例5 一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法，包括以下步骤：

⑴处理后的轻合金样品同实施例1。

⑵配制微弧氧化电解液：

在去离子水中加入浓度为15 g/L的成膜剂、浓度为35 g/L的着色剂、浓度为15 g/L的稳定剂、pH值调节剂，混合均匀后，得到pH值为9~13的微弧氧化电解液。

其中：成膜剂是指按1L去离子水计由5 g钨酸钠（Na₂WO₄·2H₂O），10 g六偏磷酸钠（(NaPO₃)₆）组成。

着色剂是指按1L去离子水计由5 g氟钛酸钾（K₂ZrF₆），25 g偏钒酸铵（NH₄VO₃），5 g硫酸亚铁铵（(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O）组成。

稳定剂是指按1L去离子水计由10 g碳酸钠（Na₂CO₃），5 g柠檬酸钠（Na₃C₆H₅O₇·2H₂O）组成。

pH值调节剂是指按1L去离子水计由10 g氢氧化钾（KOH），5 g草酸铵（(NH₄)₂C₂O₄）组成。

⑶以铝合金、镁合金、钛合金中的一种金属为阳极，不锈钢为阴极，将处理后的轻合金样品浸泡在微弧氧化电解液中，开启循环冷却，采用双极性脉冲电源在双极性脉冲电源的频率为300 Hz、占空比为20%、正电压为500 V、负电压为50 V、电流密度为15 A/dm²的条件下对处理后的轻合金样品微弧氧化处理60 min，直至涂层达到一定的黑度为止。微弧氧化过程中微弧氧化电解液一直处于充分搅拌状态。完成后取出样品用自来水冲洗并吹干即可。

实施例6 一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法，包括以下步骤：

⑴处理后的轻合金样品同实施例1。

⑵配制微弧氧化电解液：

在去离子水中加入浓度为20 g/L的成膜剂、浓度为35 g/L的着色剂、浓度为10 g/L的稳定剂、pH值调节剂，混合均匀后，得到pH值为9~13的微弧氧化电解液。

其中：成膜剂是指按1L去离子水计由10 g六偏磷酸钠（(NaPO₃)₆），10 g偏钒酸钠（NaVO₃）组成。

着色剂是指按1L去离子水计由10 g偏钒酸铵（NH₄VO₃），20 g氟铝酸钾（K₃AlF₆），5g硫酸亚铁铵（(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O）组成。

稳定剂是指按1L去离子水计由6 g柠檬酸钠（Na₃C₆H₅O₇·2H₂O），4 g磷酸二氢钠（NaH₂PO₄）组成。

pH值调节剂是指按1L去离子水计由10 g氢氧化钾（KOH）组成。

⑶以铝合金、镁合金、钛合金中的一种金属为阳极，不锈钢为阴极，将处理后的轻合金样品浸泡在微弧氧化电解液中，开启循环冷却，采用双极性脉冲电源在双极性脉冲电源的频率为200 Hz、占空比为30%、正电压为500 V、负电压为80 V、电流密度为15 A/dm²的条件下对处理后的轻合金样品微弧氧化处理60 min，直至涂层达到一定的黑度为止。微弧氧化过程中微弧氧化电解液一直处于充分搅拌状态。完成后取出样品用自来水冲洗并吹干即可。

实施例7 一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法，包括以下步骤：

⑴处理后的轻合金样品同实施例1。

⑵配制微弧氧化电解液：

在去离子水中加入浓度为20 g/L的成膜剂、浓度为35 g/L的着色剂、浓度为15 g/L的稳定剂、pH值调节剂，混合均匀后，得到pH值为9~13的微弧氧化电解液。

其中：成膜剂是指按1L去离子水计由2 g钨酸钠（Na₂WO₄·2H₂O），10 g六偏磷酸钠（(NaPO₃)₆），8 g偏钒酸钠（NaVO₃）组成。

着色剂是指按1L去离子水计由10 g偏钒酸铵（NH₄VO₃），20 g氟钛酸钾（K₂ZrF₆），5g硫酸亚铁铵（(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O）组成。

稳定剂是指按1L去离子水计由5 g碳酸钠（Na₂CO₃），10 g氟化铵（NH₄F）组成。

pH值调节剂是指按1L去离子水计由5 g柠檬酸铵（C₆H₅O₇(NH₄)₃），5 g氢氧化钾（KOH），5 g氢氧化钠（NaOH）组成。

⑶以铝合金、镁合金、钛合金中的一种金属为阳极，不锈钢为阴极，将处理后的轻合金样品浸泡在微弧氧化电解液中，开启循环冷却，采用双极性脉冲电源在双极性脉冲电源的频率为500 Hz、占空比为25%、正电压为500 V、负电压为80 V、电流密度为15 A/dm²的条件下对处理后的轻合金样品微弧氧化处理80 min，直至涂层达到一定的黑度为止。微弧氧化过程中微弧氧化电解液一直处于充分搅拌状态。完成后取出样品用自来水冲洗并吹干即可。

实施例8 一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法，包括以下步骤：

⑴处理后的轻合金样品同实施例1。

⑵配制微弧氧化电解液：

在去离子水中加入成膜剂、着色剂、浓度为30 g/L的稳定剂、pH值调节剂，混合均匀后，得到pH值为9~13的微弧氧化电解液。

其中：成膜剂、着色剂、pH值调节剂同实施例1。

稳定剂是指按1L去离子水计由8 g碳酸钠（Na₂CO₃），4 g柠檬酸钠（Na₃C₆H₅O₇·2H₂O），10 g磷酸二氢钠（NaH₂PO₄），8 g氟化铵（NH₄F）组成；

Claims

1.一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法，包括以下步骤：

⑴将轻合金样品进行打磨后，经清洗、干燥，得到处理后的轻合金样品；所述轻合金是指铝合金、镁合金、钛合金中的一种；

所述成膜剂是指按1L去离子水计由0~30 g钨酸钠，10~40 g六偏磷酸钠，0~25 g偏钒酸钠组成；

所述着色剂是指按1L去离子水计由0~20 g氟铝酸钾，0~20 g氟钛酸钾，3~25 g偏钒酸铵，0~15 g硫酸亚铁铵组成；

所述稳定剂是指按1L去离子水计由0~10 g碳酸钠，0~10 g柠檬酸钠，0~15 g磷酸二氢钠，0~15 g氟化铵组成；所述稳定剂的浓度为10~30 g/L；

所述pH值调节剂是指按1L去离子水计由0~8 g草酸铵，0~10 g柠檬酸铵，0~15 g氢氧化钾，0~15 g氢氧化钠组成；

⑶以铝合金、镁合金、钛合金中的一种金属为阳极，不锈钢为阴极，将所述处理后的轻合金样品浸泡在所述微弧氧化电解液中，开启循环冷却，采用双极性脉冲电源对所述处理后的轻合金样品进行微弧氧化处理，完成后取出样品并用水冲洗、干燥即可；所述步骤⑶中微弧氧化处理的条件是指双极性脉冲电源的频率为100~500 Hz，占空比为3~30%，正电压为450~550 V，负电压为0~120 V，电流密度为5~20 A/dm²；处理时间为20~90 min。

2.如权利要求1所述的一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤⑵中成膜剂的浓度为15~50 g/L。

3.如权利要求1所述的一种轻合金表面黑色热控涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤⑵中着色剂的浓度为10~35 g/L。