CN113046809B - 一种微弧氧化电解液及其应用方法、工件 - Google Patents

一种微弧氧化电解液及其应用方法、工件 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种微弧氧化电解液及其应用方法、工件,其中,所述微弧氧化电解液,包括氟锆酸钾、氢氟酸、稳定剂及水,所述氟锆酸钾的浓度为2‑40g/L,所述氢氟酸的浓度为0.5‑10g/L。利用本发明所提供的微弧氧化电解液,可以在较宽的电压范围内实现起弧、长膜,使得微弧氧化处理后在工件表面形成以氧化锆为主要成分的陶瓷膜层,颜色洁白且致密光滑,因而本发明实施例可有效解决现有技术中通过传统的微弧氧化电解液所形成的陶瓷膜层颜色暗淡、表面粗糙的技术问题。

Description

一种微弧氧化电解液及其应用方法、工件
技术领域
本发明涉及微弧氧化技术领域,特别是涉及一种微弧氧化电解液及其应用方法、工件。
背景技术
微弧氧化(Microarc oxidation,MAO)又称微等离子体氧化(Microplasmaoxidation,MPO),是通过电解液与相应电参数的组合,在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层,达到强化工件表面的效果。
但是,传统的微弧氧化电解液主要包括磷酸钠、硅酸钠、铝酸钠、氢氧化钠等碱性物质,通过传统的微弧氧化电解液所形成的陶瓷膜层成份复杂、表面粗糙、颜色偏暗且L值偏小,从而限制了微弧氧化在表面装饰领域的应用。
因此,现有技术还有待改进。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种微弧氧化电解液及其应用方法、工件,以解决现有技术通过传统的微弧氧化电解液所形成的氧化膜颜色暗淡、表面粗糙的技术问题。
为了解决上述问题,本发明是通过如下技术方案实现的:
一种微弧氧化电解液,其中,包括氟锆酸钾、氢氟酸、稳定剂及水,所述氟锆酸钾的浓度为2-40g/L,所述氢氟酸的浓度为0.5-10g/L。
进一步地,所述的微弧氧化电解液中,所述稳定剂为过氧化氢。
进一步地,所述的微弧氧化电解液中,所述微弧氧化电解液的pH值为1~6。
进一步地,所述的微弧氧化电解液中,所述过氧化氢的浓度为0.1~10g/L。
进一步地,所述的微弧氧化电解液中,所述氟锆酸钾的浓度为8g/L,所述氢氟酸的浓度为0.5g/L,所述过氧化氢的浓度为0.1g/L.
本发明还提出了一种如上所述的微弧氧化电解液的应用方法,其中,包括:
将待处理工件置于所述微弧氧化电解液中,进行微弧氧化处理;所述待处理工件包括纯铝工件、纯镁工件、铝合金工件和镁合金工件中的至少一种,所述微弧氧化处理的氧化电压为180~750V。
进一步地,所述的应用方法中,在所述将待处理工件置于所述微弧氧化电解液中,进行微弧氧化处理之前,还包括:
预先对待处理工件进行前处理;
在所述将待处理工件置于所述微弧氧化电解液中,进行微弧氧化处理之后,还包括:
将微弧氧化处理后的工件进行封孔处理。
进一步地,所述的应用方法中所述前处理包括:对所述待处理工件进行脱脂及水洗。
进一步地,所述的应用方法中,所述微弧氧化处理的温度为10~30℃、频率为200~3000HZ、占空比为3~100%。
进一步地,所述的应用方法中,所述微弧氧化处理的时间为5~120min。
进一步地,所述的应用方法中,所述微弧氧化处理的温度为20℃、氧化电压为480V、频率为400HZ、占空比为80%。
进一步地,所述的应用方法中,所述微弧氧化处理的时间为40min。
进一步地,所述的应用方法中,所述将微弧氧化处理后的工件进行封孔处理的步骤中,采用含镍封孔剂对所述微弧氧化处理后的工件进行封孔处理。
本发明还提供了一种工件,其中,由如上所述的应用方法处理得到。
与现有技术相比,本发明实施例包括以下优点:
本发明实施例中,以氟锆酸钾作为微弧氧化电解液的主要成膜剂,同时利用氢氟酸络合氟锆酸钾,并利用稳定剂稳定氟锆酸钾,防止其水解,使得整个体系呈酸性,性能稳定,满足大规模的量产需要。同时,利用本发明实施例所提供的微弧氧化电解液,可以在较宽的电压范围内实现起弧、长膜,使得微弧氧化处理后在工件表面形成以氧化锆为主要成分的陶瓷膜层,颜色洁白且致密光滑,因而本发明实施例可有效解决现有技术中通过传统的微弧氧化电解液所形成的陶瓷膜层颜色暗淡、表面粗糙的技术问题。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种微弧氧化电解液的应用方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例提供的一种微弧氧化电解液,包括氟锆酸钾、氢氟酸、稳定剂及水,且所述氟锆酸钾的浓度为2-40g/L,所述氢氟酸的浓度为0.5-10g/L。
其中,氟锆酸钾可以在微弧氧化作用下生成氧化锆,因而以本发明实施例提供的微弧氧化电解液对工件进行微弧氧化处理时,可以在工件表面生成以氧化锆作为主要成膜剂的氧化膜,氧化膜致密、光滑、颜色较白。其中,氢氟酸可以与氟锆酸钾进行络合,防止氟锆酸钾水解;另外,采用氢氟酸可以避免使用其他酸成分在微弧氧化处理时,形成杂质成分而造成陶瓷膜层粗糙、颜色暗淡的问题。而稳定剂用于维持电解液的络合稳定状态,可以进一步防止电解液水解,使得采用本发明实施例提供的微弧氧化电解液可以在较宽的电压内实现起弧、长膜,不仅可以保证氧化膜致密、光滑、颜色较白,且L值可达90以上,可以直接作为外观面应用于表面装饰领域。
另外,采用本发明实施例提供的氟锆酸钾、氢氟酸、稳定剂及水组成的酸性电解液,电解液成分简单、呈酸性、稳定性好,可以满足大规模的量产需要。
其中,所述氟锆酸钾的浓度为2~40g/L,所述氢氟酸的浓度为0.5~10g/L。氟锆酸钾的浓度过低将无法有效在进行微弧氧化处理的工件表面形成陶瓷膜层,且形成的陶瓷膜层暗色暗淡;而若氟锆酸钾的浓度过高则会使电解液的稳定性不够而容易发生水解,且无法形成足够强度的陶瓷膜层。其中,氢氟酸的浓度过低无法有效防止氟锆酸钾的水解,而氢氟酸的浓度过高则会影响微弧氧化处理的进行。
优选地,所述稳定剂为过氧化氢,既可以更好地防止氟锆酸钾水解,同时使得在微弧氧化处理时形成的陶瓷膜层成分更为简单,也使得形成的陶瓷膜层更为光滑、致密。
优选地,本发明实施例所提供的微弧氧化电解液的pH为1~6,整体呈酸性,使得利用本发明实施例所提供的微弧氧化电解液进行微弧氧化处理时,可以利用较低的电压进行反应,同时,反应过程温和,使得形成的陶瓷膜层更加致密、光滑、细腻,所形成的陶瓷膜层孔径为纳米级,其孔径小至20nm,特别适用于制作表面装饰层。
更优地,所述过氧化氢的浓度为0.1~10g/L。其中,过氧化氢的浓度过低无法有效防止氟锆酸钾的水解,而过氧化氢的浓度过高则会影响微弧氧化处理的进行。
在实际应用中,上述微弧氧化电解液中,氟锆酸钾的浓度可以为2g/L,氢氟酸的浓度为0.5g/L,而过氧化氢的浓度为0.1g/L;或者氟锆酸钾的浓度可以为8g/L,氢氟酸的浓度为0.5g/L,而过氧化氢的浓度为0.1g/L;或者氟锆酸钾的浓度可以为20g/L,氢氟酸的浓度为5g/L,而过氧化氢的浓度为5g/L;或者氟锆酸钾的浓度可以为40g/L,氢氟酸的浓度为10g/L,而过氧化氢的浓度为10g/L。
在实际应用中,上述微弧氧化电解液为应用于纯铝、纯镁、铝合金和镁合金微弧氧化处理的电解液,将纯铝、纯镁、铝合金或镁合金置于上述微弧氧化电解液中,并在温度为10~30℃、氧化电压为180~750V、频率200~3000HZ、占空比3~100%的条件下进行5~120min的微弧氧化处理,然后进行封孔处理,得到白色、光滑的微弧氧化膜,即陶瓷膜层,其L值可达90以上,可以直接作为外观面应用于表面装饰领域。其中,将上述微弧氧化电解液应用于铝合金微弧氧化处理的电解液时,形成的氧化膜成分主要为氧化铝和氧化锆,且氧化锆含量达75%左右,颜色为白色。
本发明实施例还提供了一种如上述所述的微弧氧化电解液的应用方法,包括步骤:将待处理工件置于所述微弧氧化电解液中,进行微弧氧化处理;其中,所述微弧氧化处理的氧化电压为180~750V,所述待处理工件为纯铝工件、纯镁工件、铝合金工件和镁合金工件中的至少一种。
本发明实施例中,将纯铝工件、纯镁工件、铝合金工件和镁合金工件中的至少一种置于上述微弧氧化电解液中,并在180~750V的氧化电压下进行微弧氧化处理时,以氟锆酸钾作为微弧氧化电解液的主要成膜剂,同时利用氢氟酸络合氟锆酸钾,并利用稳定剂稳定氟锆酸钾,防止其水解,使得整个体系呈酸性,性能稳定,满足大规模的量产需要。同时,利用本发明实施例所提供的微弧氧化电解液,可以在180~750V的电压范围内实现起弧、长膜,使得微弧氧化处理后在工件表面形成以氧化锆为主要成分的陶瓷膜层,颜色洁白且致密光滑,因而本发明实施例可有效解决现有技术中通过传统的微弧氧化电解液所形成的陶瓷膜层颜色暗淡、表面粗糙的技术问题。
请参阅图1,示出了本发明一优选实施例提供的上述所述的微弧氧化电解液的应用方法流程图,如图1所示,该方法可以包括步骤S100~S300:
步骤S100、将待处理工件进行前处理,所述待处理工件包括纯铝工件、纯镁工件、铝合金工件和镁合金工件中的至少一种;
步骤S200、将前处理后的工件置于所述微弧氧化电解液中,进行微弧氧化处理;所述微弧氧化处理的氧化电压为180~750V;
步骤S300、将微弧氧化处理后的工件进行封孔处理。
本发明实施例,通过先将需要进行微弧氧化处理的工件进行前处理,然后将前处理后的工件置于上述微弧氧化电解液中进行微弧氧化处理,再在微弧氧化处理后对工件进行封孔处理,即可以在工件表面形成致密、光滑的白色陶瓷膜层。
在实际应用中,上述工件可以为冲压或数控机床加工得到的铝合金或镁合金手机外壳。
具体地,在上述步骤S100中,前处理包括将待处理工件进行脱脂及水洗处理,以去除工件表面油污,便于后续微弧氧化处理的进行,以在工件表面形成致密、牢固的氧化膜层,即陶瓷膜层。
优选地,在上述步骤S100中,前处理还包括将脱脂及水洗处理后的工件进行酸蚀及水洗处理,以去除工件表面原有的氧化膜层,便于后续微弧氧化处理的进行。更优地,采用硝酸进行酸蚀处理,具体可以采用稀硝酸。
具体地,在上述步骤S200中,将前处理后的工件置于上述微弧氧化电解液中并作为阳极,将不锈钢板置于上述微弧氧化电解液中作为阴极,采用微弧氧化脉冲电源,并在180~750V的氧化电压下进行微弧氧化处理,即可以在工件表面形成为以氧化锆为主要成分且颜色洁白、致密光滑的陶瓷膜层。其中,电压过低,氧化膜击穿不足,不容易成膜;电压过高,反应剧烈,氧化膜孔径大,膜层过于粗糙,且产品的边缘会因为过度放电而产生烧蚀现象。优选地,氧化电压为300~500V。
优选地,上述步骤S200中,微弧氧化处理在温度为10~30℃、氧化电压为180~750V、频率200~3000HZ、占空比3~100%的条件下进行5~120min的微弧氧化处理,即可以在工件表面形成白色、光滑的微弧氧化膜,即陶瓷膜层,其L值可达90以上。其中,温度过高会造成形成的陶瓷膜层粗糙度增加。而应温度过低不仅会导致反应速度过慢,同时,因微弧氧化过程中会产生大量的热量,需要冷却设备来控制电解液的温度,过低的温度会增加能量的消耗,且不容易控制。虽然低温对增加氧化膜的致密性、硬度会有一定的好处,但不利于实际生产过程中,综合考虑,温度会尽量控制在室温左右。另外,氧化频率过低同样无法在工件表面形成陶瓷膜层,而氧化频率过高则会使得形成的陶瓷膜层过于粗糙。
本发明实施例中,在利用上述由氟锆酸钾、稳定剂及水组成的微弧氧化电解液进行微弧氧化处理时,将微弧氧化处理的温度控制为10~30℃,并控制氧化电压为180~750V、频率为200~3000HZ、占空比为3~100%,可以使得形成的陶瓷膜层更为致密、光滑。
具体地,在利用上述微弧氧化电解液进行微弧氧化处理时,可以将微弧氧化处理的温度控制为10℃、20℃或30℃,控制氧化电压为180V、320V、480V或750V、频率为200HZ、400HZ或3000HZ、占空比为3%、80%或100%。
上述步骤S200中,如果微弧氧化处理处理时间过短则无法在工件表面形成足够厚的陶瓷膜层;而若弧氧化处理时间达到一定时长后,虽然膜的致密性继续增加,但是其粗糙度也增加。可选地,将微弧氧化处理时间控制为5~120min,例如可以为5min、40min或120min,可以在保持形成足够厚的陶瓷膜层的同时,保证其光滑度较佳。
具体地,在上述步骤S300中,将微弧氧化过后工件进一步进行封闭处理,以封闭工件表面陶瓷膜层上的微孔,降低其陶瓷膜层的活性,提高其防污、耐腐蚀性能。
可选地,上述步骤S300具体包括采用含镍封孔剂对所述微弧氧化处理后的工件进行封孔处理,可以很好地封闭工件表面陶瓷膜层上的微孔。
另外,本发明还提供了一种工件,其中,由如上所述的应用方法处理得到。
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
性能测试方法:
(1)外观测试、将测试样品在D65光源下于同一位置进行外观测试;
(2)颜色测试、使用色差计对样品进行颜色测试,记录L值、a值及b值;
(3)粗糙度测试、采用粗糙度仪对测试样品进行粗糙度测试;
(4)膜厚测试、采用金相法对测试样品进行厚度测试;
(5)盐雾测试、将样品正面朝上,在35℃的温度条件下,采用连续喷雾的方法,按1.5±0.5mL/hr(漏斗面积80cm2)的喷雾量进行喷雾,其中,盐水浓度为5%、喷雾液pH值(35℃)为6.5~7.2、喷雾压力为0.07~0.17个MPa;48h后在所有分节部和一个涂装部进行2mmX-Cutting测试;
(6)水煮测试、将测试样品置于80℃±2℃恒温水槽中浸泡30min,然后用抹布把水分擦干后常温静置4hr,然后测试样品以2mm间隔划棋格,粘贴TAPE后在垂直方向强力拉1回。
实施例1
(1)、配置由氟锆酸钾8/L、氢氟酸0.5g/L、双氧水0.1g/L及水组成的微弧氧化电解液。
(2)、取铝合金手机壳体,进行脱脂、除油、水洗后干燥,得到前处理后的铝合金手机壳体。
(3)、将前处理后的铝合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中,控制温度为20℃,并在电压320V、频率400HZ、占空比80%的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的铝合金手机壳体取出,并利用含镍封孔剂进行封孔处理,封孔处理时间为40min,即得到样品A。
实施例2
(1)、配置由氟锆酸钾8/L、氢氟酸0.5g/L、双氧水0.1g/L及水组成的微弧氧化电解液。
(2)、取铝合金手机壳体,进行脱脂、除油、酸蚀处理、水洗后干燥,得到前处理后的铝合金手机壳体。
(3)、将前处理后的铝合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中,控制温度为20℃,并在电压480V、频率400HZ、占空比80%的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的铝合金手机壳体取出,并利用含镍封孔剂进行封孔处理,封孔处理时间为40min,即得到样品B。
实施例3
(1)、配置由氟锆酸钾2/L、氢氟酸10g/L、双氧水0.1g/L及水组成的微弧氧化电解液。
(2)、取铝合金手机壳体,进行脱脂、除油、水洗后干燥,得到前处理后的铝合金手机壳体。
(3)、将前处理后的铝合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中,控制温度为20℃,并在电压320V、频率400HZ、占空比80%的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的铝合金手机壳体取出,并利用含镍封孔剂进行封孔处理,封孔处理时间为40min,即得到样品C。
实施例4
(1)、配置由氟锆酸钾40/L、氢氟酸0.5g/L、双氧水10g/L及水组成的微弧氧化电解液。
(2)、取铝合金手机壳体,进行脱脂、除油、水洗后干燥,得到前处理后的铝合金手机壳体。
(3)、将前处理后的铝合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中,控制温度为10℃,并在电压180V、频率200HZ、占空比3%的条件下进行120min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的铝合金手机壳体取出,并利用含镍封孔剂进行封孔处理,封孔处理时间为40min,即得到样品D。
实施例5
(1)、配置由氟锆酸钾8/L、氢氟酸5g/L、双氧水5g/L及水组成的微弧氧化电解液。
(2)、取铝合金手机壳体,进行脱脂、除油、水洗后干燥,得到前处理后的铝合金手机壳体。
(3)、将前处理后的铝合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中,控制温度为30℃,并在电压750V、频率3000HZ、占空比100%的条件下进行120min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的铝合金手机壳体取出,并利用含镍封孔剂进行封孔处理,封孔处理时间为40min,即得到样品E。
实施例6
(1)、配置由氟锆酸钾8/L、氢氟酸0.5g/L、双氧水0.1g/L及水组成的微弧氧化电解液。
(2)、取镁合金手机壳体,进行脱脂、除油、水洗后干燥,得到前处理后的铝合金手机壳体。
(3)、将前处理后的镁合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中,控制温度为20℃,并在电压320V、频率400HZ、占空比80%的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的镁合金手机壳体取出,并利用含镍封孔剂进行封孔处理,封孔处理时间为40min,即得到样品F。
实施例7
(1)、配置由氟锆酸钾8/L、氢氟酸0.5g/L、双氧水0.1g/L及水组成的微弧氧化电解液。
(2)、取镁合金手机壳体,进行脱脂、除油、酸蚀处理、水洗后干燥,得到前处理后的镁合金手机壳体。
(3)、将前处理后的镁合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中,控制温度为20℃,并在电压480V、频率400HZ、占空比80%的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的镁合金手机壳体取出,并利用含镍封孔剂进行封孔处理,封孔处理时间为40min,即得到样品G。
对比例1
(1)、配置由六偏磷酸钠浓度20g/l、硅酸钠8g/L及水组成的微弧氧化电解液。
(2)、取铝合金手机壳体,进行脱脂、除油、酸蚀后干燥,得到前处理后的铝合金手机壳体。
(3)、将前处理后的铝合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中,控制温度为20℃,并在电压320V、频率400HZ、占空比80%的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的铝合金手机壳体取出,并利用含镍封孔剂进行封孔处理,封孔处理时间为40min,即得到样品H。
对比例2
(1)、配置由六偏磷酸钠浓度20g/l、硅酸钠8g/L、氟锆酸钾4g/L及水组成的微弧氧化电解液。
(2)、取铝合金手机壳体,进行脱脂、除油、酸蚀后干燥,得到前处理后的铝合金手机壳体。
(3)、将前处理后的铝合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中,控制温度为20℃,并在电压480V、频率400HZ、占空比80%的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的铝合金手机壳体取出,并利用含镍封孔剂进行封孔处理,封孔处理时间为40min,即得到样品I。
对比例3
(1)、配置由氟钛酸、氟锆酸、氟化氢铵、去离子水及螯合剂组成的微弧氧化电解液,氟钛酸含量为40g/L、氟锆酸含量为80g/L、氟化氢铵含量为7g/L。
(2)、取铝合金手机壳体,进行脱脂、除油、酸蚀后干燥,得到前处理后的铝合金手机壳体。
(3)、将前处理后的铝合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中,控制温度为20℃,并在电压320V、频率400HZ、占空比80%的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的铝合金手机壳体取出,并利用含镍封孔剂进行封孔处理,封孔处理时间为40min,即得到样品J。
样品性能测试:
将上述样品A~J依次进行外观测试、粗糙度测试、厚度测试、盐雾测试、水煮测试,测试结果如下表1所示:
表1
Figure BDA0002342898340000111
Figure BDA0002342898340000121
Figure BDA0002342898340000131
通过实施例1~5可以看出,在利用本发明实施例所提供的微弧氧化电解液对铝合金进行微弧氧化处理时,可以在铝合金表面形成洁白且致密光滑的氧化膜;
其中,通过对比实施例1与实施例2可以看出,在利用本发明实施例所提供的微弧氧化电解液对铝合金进行微弧氧化处理时,将微弧氧化处理电压从320V提高到480V,可以将所形成的氧化膜层厚度从8微米提高到12微米,但形成的氧化膜粗糙度也有所增加;
通过对比实施例1与实施例3可以看出,在氢氟酸的浓度增加时,虽然形成的氧化膜更加光滑,但膜层较薄且颜色变暗;
通过对比实施例1与实施例4以及对比实施例3与实施例4可以看出,在氟锆酸钾的浓度增加时,虽然形成的氧化膜膜层更厚,但其膜层粗糙度也有所增加;
而通过将上述实施例1~实施例5与对比例1~对比例3进行对比可以看出,相较于传统微弧氧化电解液,采用本发明实施例所提供的由氟锆酸钾、氢氟酸、双氧水组成的酸性电解液体系对铝合金进行微弧氧化处理,可以使得氧化膜更加致密、光滑且颜色较白,L值可达90以上,而且耐腐蚀性能更好、不易脱落,可以直接作为外观面应用于表面装饰领域。
通过实施例6~7可以看出,在利用本发明实施例所提供的微弧氧化电解液对镁合金进行微弧氧化处理时,可以在铝合金表面形成洁白且致密光滑的氧化膜。
综上所述,在本实施例中,以氟锆酸钾作为微弧氧化电解液的主要成膜剂,同时利用氢氟酸络合氟锆酸钾,并利用稳定剂稳定氟锆酸钾,防止其水解,使得整个体系呈酸性,性能稳定,满足大规模的量产需要。同时,利用本发明实施例所提供的微弧氧化电解液,可以在较宽的电压范围内实现起弧、长膜,使得微弧氧化处理后在工件表面形成以氧化锆为主要成分的陶瓷膜层,颜色洁白且致密光滑,因而本发明实施例可有效解决现有技术中通过传统的微弧氧化电解液所形成的陶瓷膜层颜色暗淡、表面粗糙的技术问题。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所述权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
以上对本发明所提供的一种微弧氧化电解液及其应用方法、工件,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种微弧氧化电解液,其特征在于,组成为氟锆酸钾、氢氟酸、稳定剂及水,所述氟锆酸钾的浓度为2-40g/L,所述氢氟酸的浓度为0.5-5g/L,所述稳定剂为过氧化氢;所述过氧化氢的浓度为0.1-10g/L。
2.根据权利要求1所述的微弧氧化电解液,其特征在于,所述微弧氧化电解液的pH值为1~6。
3.一种如权利要求1~2任一所述的微弧氧化电解液的应用方法,其特征在于,包括:
将待处理工件置于所述微弧氧化电解液中,进行微弧氧化处理;所述待处理工件包括纯铝工件、纯镁工件、铝合金工件和镁合金工件中的至少一种,所述微弧氧化处理的氧化电压为180~750V。
4.根据权利要求3所述的应用方法,其特征在于,在所述将待处理工件置于所述微弧氧化电解液中,进行微弧氧化处理之前,还包括:
预先对待处理工件进行前处理;
在所述将待处理工件置于所述微弧氧化电解液中,进行微弧氧化处理之后,还包括:
将微弧氧化处理后的工件进行封孔处理。
5.根据权利要求4所述的应用方法,其特征在于,所述前处理包括:对所述待处理工件进行脱脂及水洗。
6.根据权利要求3所述的应用方法,其特征在于,所述微弧氧化处理的温度为10-30℃、频率为200~3000HZ、占空比为3~100%、时间为5~120min。
7.根据权利要求4所述的应用方法,其特征在于,所述将微弧氧化处理后的工件进行封孔处理的步骤中,采用含镍封孔剂对所述微弧氧化处理后的工件进行封孔处理。
8.一种工件,其特征在于,由权利要求3~7任一所述的应用方法处理得到。
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US7820300B2 (en) * 2001-10-02 2010-10-26 Henkel Ag & Co. Kgaa Article of manufacture and process for anodically coating an aluminum substrate with ceramic oxides prior to organic or inorganic coating
CN1234918C (zh) * 2003-02-27 2006-01-04 李炳生 等离子电解氧化陶瓷涂层的方法及其设备
CN104005073B (zh) * 2014-06-10 2017-01-11 哈尔滨工业大学 一种钛合金tc4表面低太阳吸收率高发射率涂层的制备方法
DE112015005466A5 (de) * 2014-12-04 2017-08-31 Meotec GmbH & Co. KG Bauteil einer Turboeinrichtung, Brennkraftmaschine mit einer Turboeinrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Turboeinrichtungsbauteils
CN104947168B (zh) * 2015-06-18 2017-08-08 哈尔滨工程大学 镁合金表面上锆基薄膜的修复方法

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