CN115216824A - 一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法 - Google Patents

一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法 Download PDF

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CN115216824A CN202211079273.0A CN202211079273A CN115216824A CN 115216824 A CN115216824 A CN 115216824A CN 202211079273 A CN202211079273 A CN 202211079273A CN 115216824 A CN115216824 A CN 115216824A
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孙孟勇
曲俊峰
李国斌
张武
郭敏
杨双燕
高晓菊
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Abstract

本发明属于钛合金表面陶瓷化领域,涉及一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法,该制备方法包括以下步骤:步骤一、预处理;步骤二、电解液配制;步骤三、一次微弧氧化;步骤四、一次残留清理;步骤五、二次微弧氧化;步骤六、二次残留清理。本发明采用微弧氧化技术,钛合金板材的表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液组分的改性钛合金陶瓷层,提高钛合金板材与陶瓷化层界面结合的强度,提高防护性能,钛合金板材表面陶瓷化制备方法可靠,具有可操作性、重复性好等优点,工艺流程简单,钛合金板材的表面两次微弧氧化处理,形成两层陶瓷化结构层,陶瓷化防护性更好。

Description

一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法
技术领域
本发明涉及钛合金表面陶瓷化领域,尤其涉及一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法。
背景技术
复合装甲一般由一种或者几种物理性能不同的材料按照一定的层次比例复合而成,钛合金材料是复合装甲常用材料的一种,钛合金表面陶瓷化是在钛合金材料的表面形成一层陶瓷层,由于钛合金陶瓷层具有耐磨、耐蚀、防粘、高硬度、耐高温的优点,因此在钛合金材料表面形成的钛合金陶瓷层可以提高表面的保护,优化钛合金材料的性能。
目前钛合金板材表面陶瓷化过程中,受到钛合金材料表面污染等因素的干扰,造成钛合金材料表面生长的钛合金陶瓷层与钛合金材料基体之间界面结合强度差,因此钛合金材料表面的陶瓷保护层有效性差,并且钛合金表面形成的单一陶瓷层,防护效果差,如抗菌性能,实用性不强。
发明内容
针对现有技术中的问题,本发明提供了一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
步骤一、预处理:对钛合金板材进行预处理,去除钛合金板材表面的污渍;
步骤二、电解液配制:配制钛合金板材表面陶瓷化处理用的电解液A和电解液B;
步骤三、一次微弧氧化:将预处理后的钛合金板材置于微弧氧化的电解液A中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液A中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液A组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到一次陶瓷化钛合金板材;
步骤四、一次残留清理:将上述一次微弧氧化后的一次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理;
步骤五、二次微弧氧化:将上述一次残留清理后的一次陶瓷化钛合金板材置于的电解液B中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液B中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液B组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到二次陶瓷化钛合金板;
步骤六、二次残留清理:将上述二次微弧氧化后的二次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理,得到陶瓷化钛合金板材成品。
具体的,所述电解液A的组分包括:去离子水、4-9份硅酸钠、3-7份氢氧化钾、2-8份成膜剂、1-5份PH调节剂、2-6份添加剂和3-8份改性剂,所述电解液A的浓度为15-30g/L,所述电解液A的PH值为9-14;
所述电解液B的组分包括:去离子水、4-9份硅酸钠、3-7份氢氧化钾、2-8份成膜剂、1-5份PH调节剂、2-6份添加剂和3-8份络氨铜,所述电解液B的浓度为15-30g/L,所述电解液B的PH值为9-14。
具体的,所述一次微弧氧化的电参数:正向电流密度为1-10A/dm2、负向电流密度为2-32A/dm2,正向占空比10-50%,负向占空比20-60%,频率为200-1000Hz,正负脉冲比1:1;所述二次微弧氧化的电参数:正向电流密度为1-10A/dm2、负向电流密度为2-32A/dm2,正向占空比10-50%,负向占空比20-60%,频率为200-1000Hz,正负脉冲比1:1。
具体的,所述一次微弧氧化的电解液A温度为:20-40℃,一次微弧氧化的时间为:20-40min;
所述二次微弧氧化的电解液B温度为:20-40℃,二次微弧氧化的时间为:20-40min。
具体的,所述钛合金板材表面陶瓷化的厚度为10-60μm,所述钛合金板材一次微弧氧化表面陶瓷化厚度与钛合金板材二次微弧氧化表面陶瓷化厚度比为0.8-1.5:1。
具体的,所述步骤一中钛合金板材的预处理依次经过除油、除污、冲洗和烘干,除油时将钛合金板材放置在盛装有氢氧化钠溶液的除油槽内,去除钛合金板材表面残留的油污和氧化物,除污时将除油后的钛合金板材放置在盛装有稀硝酸溶液的除污槽内,去除钛合金板材表面的污渍,得到表面光洁的钛合金板材,除油、除污后的钛合金板材通过清水进行冲洗,去除表面残留溶液,冲洗后通过烘干设备将钛合金板材表面干燥处理。
本发明的有益效果:
(1)本发明所述的一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法,该钛合金板材表面陶瓷化工序采用微弧氧化技术,微弧氧化技术依靠电解液与电参数的匹配调节,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,钛合金板材的表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液组分的改性钛合金陶瓷层,其防腐及耐磨性能显著优于传统阳极氧化涂层,提高钛合金板材与陶瓷化层界面结合的强度,提高防护性能,钛合金板材表面陶瓷化制备方法可靠,具有可操作性、重复性好等优点,工艺流程简单,技术风险低,易于实现工业化生产与应用,控制陶瓷化工序的参数。
(2)本发明所述的一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法,通过设置的电解液A和电解液B,电解液A去离子水、硅酸钠、氢氧化钾、成膜剂、PH调节剂、添加剂和改性剂配制而成,电解液B由去离子水、硅酸钠、氢氧化钾、成膜剂、PH调节剂、添加剂和络氨铜配制而成,对钛合金板材的表面进行两次微弧氧化处理,从而在钛合金板材的表面形成两层陶瓷化结构层,电解液A对钛合金板材表面改性陶瓷化,电解液B对钛合金板材在一次陶瓷化后形成抗菌的二次陶瓷化层,钛合金板材陶瓷化防护性更好。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
本发明所述的一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
步骤一、预处理:对钛合金板材进行预处理,去除钛合金板材表面的污渍;
步骤二、电解液配制:配制钛合金板材表面陶瓷化处理用的电解液A和电解液B;
步骤三、一次微弧氧化:将预处理后的钛合金板材置于微弧氧化的电解液A中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液A中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液A组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到一次陶瓷化钛合金板材;
步骤四、一次残留清理:将上述一次微弧氧化后的一次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理;
步骤五、二次微弧氧化:将上述一次残留清理后的一次陶瓷化钛合金板材置于的电解液B中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液B中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液B组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到二次陶瓷化钛合金板;
步骤六、二次残留清理:将上述二次微弧氧化后的二次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理,得到陶瓷化钛合金板材成品。
具体的,所述电解液A的组分包括:去离子水、4-9份硅酸钠、3-7份氢氧化钾、2-8份成膜剂、1-5份PH调节剂、2-6份添加剂和3-8份改性剂,所述电解液A的浓度为15-30g/L,所述电解液A的PH值为9-14;
所述电解液B的组分包括:去离子水、4-9份硅酸钠、3-7份氢氧化钾、2-8份成膜剂、1-5份PH调节剂、2-6份添加剂和3-8份络氨铜,所述电解液B的浓度为15-30g/L,所述电解液B的PH值为9-14。
具体的,所述一次微弧氧化的电参数:正向电流密度为1-10A/dm2、负向电流密度为2-32A/dm2,正向占空比10-50%,负向占空比20-60%,频率为200-1000Hz,正负脉冲比1:1;所述二次微弧氧化的电参数:正向电流密度为1-10A/dm2、负向电流密度为2-32A/dm2,正向占空比10-50%,负向占空比20-60%,频率为200-1000Hz,正负脉冲比1:1。
具体的,所述一次微弧氧化的电解液A温度为:20-40℃,一次微弧氧化的时间为:20-40min;
所述二次微弧氧化的电解液B温度为:20-40℃,二次微弧氧化的时间为:20-40min。
具体的,所述钛合金板材表面陶瓷化的厚度为10-60μm,所述钛合金板材一次微弧氧化表面陶瓷化厚度与钛合金板材二次微弧氧化表面陶瓷化厚度比为0.8-1.5:1。
具体的,所述步骤一中钛合金板材的预处理依次经过除油、除污、冲洗和烘干,除油时将钛合金板材放置在盛装有氢氧化钠溶液的除油槽内,去除钛合金板材表面残留的油污和氧化物,除污时将除油后的钛合金板材放置在盛装有稀硝酸溶液的除污槽内,去除钛合金板材表面的污渍,得到表面光洁的钛合金板材,除油、除污后的钛合金板材通过清水进行冲洗,去除表面残留溶液,冲洗后通过烘干设备将钛合金板材表面干燥处理。
在使用时,首先对待陶瓷化的钛合金板材依次经过除油、除污、冲洗和烘干预处理,去除钛合金板材表面的污渍,除油时将钛合金板材放置在盛装有氢氧化钠溶液的除油槽内,去除钛合金板材表面残留的油污和氧化物,除污时将除油后的钛合金板材放置在盛装有稀硝酸溶液的除污槽内,去除钛合金板材表面的污渍,得到表面光洁的钛合金板材,除油、除污后的钛合金板材通过清水进行冲洗,去除表面残留溶液,冲洗后通过烘干设备将钛合金板材表面干燥处理,配制钛合金板材表面陶瓷化处理用的电解液A和电解液B,然后将预处理后的钛合金板材置于微弧氧化的电解液A中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液A中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液A组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到一次陶瓷化钛合金板材,将一次微弧氧化后的一次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理,一次残留清理后的一次陶瓷化钛合金板材置于的电解液B中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液B中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液B组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到二次陶瓷化钛合金板,然后将二次微弧氧化后的二次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理,得到陶瓷化钛合金板材成品。
以下结合具体实施例详细说明技术方案。
实施例1:
本实施例中,一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
步骤一、预处理:对钛合金板材进行预处理,去除钛合金板材表面的污渍;
步骤二、电解液配制:配制钛合金板材表面陶瓷化处理用的电解液A和电解液B;
步骤三、一次微弧氧化:将预处理后的钛合金板材置于微弧氧化的电解液A中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液A中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液A组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到一次陶瓷化钛合金板材;
步骤四、一次残留清理:将上述一次微弧氧化后的一次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理;
步骤五、二次微弧氧化:将上述一次残留清理后的一次陶瓷化钛合金板材置于的电解液B中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液B中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液B组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到二次陶瓷化钛合金板;
步骤六、二次残留清理:将上述二次微弧氧化后的二次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理,得到陶瓷化钛合金板材成品。
具体的,所述电解液A的组分包括:去离子水、5份硅酸钠、6份氢氧化钾、4份成膜剂、2份PH调节剂、5份添加剂和4份改性剂,所述电解液A的浓度为20g/L,所述电解液A的PH值为12;
所述电解液B的组分包括:去离子水、5份硅酸钠、6份氢氧化钾、4份成膜剂、2份PH调节剂、5份添加剂和4份络氨铜,所述电解液B的浓度为20g/L,所述电解液B的PH值为12。
具体的,所述一次微弧氧化的电参数:正向电流密度为10A/dm2、负向电流密度为25A/dm2,正向占空比50%,负向占空比50%,频率为1000Hz,正负脉冲比1:1;所述二次微弧氧化的电参数:正向电流密度为10A/dm2、负向电流密度为25A/dm2,正向占空比50%,负向占空比50%,频率为1000Hz,正负脉冲比1:1。
具体的,所述一次微弧氧化的电解液A温度为:25℃,一次微弧氧化的时间为:35min;
所述二次微弧氧化的电解液B温度为:25℃,二次微弧氧化的时间为:35min。
具体的,所述钛合金板材表面陶瓷化的厚度为36μm,所述钛合金板材一次微弧氧化表面陶瓷化厚度与钛合金板材二次微弧氧化表面陶瓷化厚度比为0.8:1。
实施例2:
本实施例中,一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
步骤一、预处理:对钛合金板材进行预处理,去除钛合金板材表面的污渍;
步骤二、电解液配制:配制钛合金板材表面陶瓷化处理用的电解液A和电解液B;
步骤三、一次微弧氧化:将预处理后的钛合金板材置于微弧氧化的电解液A中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液A中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液A组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到一次陶瓷化钛合金板材;
步骤四、一次残留清理:将上述一次微弧氧化后的一次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理;
步骤五、二次微弧氧化:将上述一次残留清理后的一次陶瓷化钛合金板材置于的电解液B中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液B中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液B组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到二次陶瓷化钛合金板;
步骤六、二次残留清理:将上述二次微弧氧化后的二次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理,得到陶瓷化钛合金板材成品。
具体的,所述电解液A的组分包括:去离子水、7份硅酸钠、4份氢氧化钾、3份成膜剂、3份PH调节剂、4份添加剂和5份改性剂,所述电解液A的浓度为20g/L,所述电解液A的PH值为13;
所述电解液B的组分包括:去离子水、7份硅酸钠、4份氢氧化钾、3份成膜剂、3份PH调节剂、4份添加剂和5份络氨铜,所述电解液B的浓度为20g/L,所述电解液B的PH值为13。
具体的,所述一次微弧氧化的电参数:正向电流密度为10A/dm2、负向电流密度为25A/dm2,正向占空比50%,负向占空比50%,频率为1000Hz,正负脉冲比1:1;所述二次微弧氧化的电参数:正向电流密度为10A/dm2、负向电流密度为25A/dm2,正向占空比50%,负向占空比50%,频率为1000Hz,正负脉冲比1:1。
具体的,所述一次微弧氧化的电解液A温度为:30℃,一次微弧氧化的时间为:30min;
所述二次微弧氧化的电解液B温度为:30℃,二次微弧氧化的时间为:30min。
具体的,所述钛合金板材表面陶瓷化的厚度为44μm,所述钛合金板材一次微弧氧化表面陶瓷化厚度与钛合金板材二次微弧氧化表面陶瓷化厚度比为1:1。
实施例3:
本实施例中,一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
步骤一、预处理:对钛合金板材进行预处理,去除钛合金板材表面的污渍;
步骤二、电解液配制:配制钛合金板材表面陶瓷化处理用的电解液A和电解液B;
步骤三、一次微弧氧化:将预处理后的钛合金板材置于微弧氧化的电解液A中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液A中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液A组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到一次陶瓷化钛合金板材;
步骤四、一次残留清理:将上述一次微弧氧化后的一次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理;
步骤五、二次微弧氧化:将上述一次残留清理后的一次陶瓷化钛合金板材置于的电解液B中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液B中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液B组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到二次陶瓷化钛合金板;
步骤六、二次残留清理:将上述二次微弧氧化后的二次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理,得到陶瓷化钛合金板材成品。
具体的,所述电解液A的组分包括:去离子水、6份硅酸钠、3份氢氧化钾、7份成膜剂、5份PH调节剂、2份添加剂和6份改性剂,所述电解液A的浓度为25g/L,所述电解液A的PH值为13;
所述电解液B的组分包括:去离子水、6份硅酸钠、3份氢氧化钾、7份成膜剂、5份PH调节剂、2份添加剂和6份络氨铜,所述电解液B的浓度为25g/L,所述电解液B的PH值为13。
具体的,所述一次微弧氧化的电参数:正向电流密度为10A/dm2、负向电流密度为25A/dm2,正向占空比50%,负向占空比50%,频率为1000Hz,正负脉冲比1:1;所述二次微弧氧化的电参数:正向电流密度为1-10A/dm2、负向电流密度为25A/dm2,正向占空比50%,负向占空比50%,频率为1000Hz,正负脉冲比1:1。
具体的,所述一次微弧氧化的电解液A温度为:35℃,一次微弧氧化的时间为:25min;
所述二次微弧氧化的电解液B温度为:35℃,二次微弧氧化的时间为:25min。
具体的,所述钛合金板材表面陶瓷化的厚度为55μm,所述钛合金板材一次微弧氧化表面陶瓷化厚度与钛合金板材二次微弧氧化表面陶瓷化厚度比为1.2:1。
实施例4:
本实施例中,一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
步骤一、预处理:对钛合金板材进行预处理,去除钛合金板材表面的污渍;
步骤二、电解液配制:配制钛合金板材表面陶瓷化处理用的电解液A和电解液B;
步骤三、一次微弧氧化:将预处理后的钛合金板材置于微弧氧化的电解液A中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液A中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液A组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到一次陶瓷化钛合金板材;
步骤四、一次残留清理:将上述一次微弧氧化后的一次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理;
步骤五、二次微弧氧化:将上述一次残留清理后的一次陶瓷化钛合金板材置于的电解液B中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液B中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液B组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到二次陶瓷化钛合金板;
步骤六、二次残留清理:将上述二次微弧氧化后的二次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理,得到陶瓷化钛合金板材成品。
具体的,所述电解液A的组分包括:去离子水、8份硅酸钠、5份氢氧化钾、5份成膜剂、4份PH调节剂、3份添加剂和7份改性剂,所述电解液A的浓度为25g/L,所述电解液A的PH值为12;
所述电解液B的组分包括:去离子水、8份硅酸钠、5份氢氧化钾、5份成膜剂、4份PH调节剂、3份添加剂和7份络氨铜,所述电解液B的浓度为25g/L,所述电解液B的PH值为12。
具体的,所述一次微弧氧化的电参数:正向电流密度为10A/dm2、负向电流密度为25A/dm2,正向占空比50%,负向占空比50%,频率为1000Hz,正负脉冲比1:1;所述二次微弧氧化的电参数:正向电流密度为1-10A/dm2、负向电流密度为25A/dm2,正向占空比50%,负向占空比50%,频率为1000Hz,正负脉冲比1:1。
具体的,所述一次微弧氧化的电解液A温度为:30℃,一次微弧氧化的时间为:35min;
所述二次微弧氧化的电解液B温度为:30℃,二次微弧氧化的时间为:35min。
具体的,所述钛合金板材表面陶瓷化的厚度为60μm,所述钛合金板材一次微弧氧化表面陶瓷化厚度与钛合金板材二次微弧氧化表面陶瓷化厚度比为1.4:1。
分别测试了实施例1-实施例4制备的钛合金板材表面陶瓷化的抑菌率,测试结果如表1所示。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
抑菌率(%) 83.5 86.3 87.9 89.1
上述表1中抑菌率测试是通过抑菌测试设备,对钛合金板材表面陶瓷层抑制细菌生长效力进行测试的试验。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法,其特征在于,该制备方法包括以下步骤:
步骤一、预处理:对钛合金板材进行预处理,去除钛合金板材表面的污渍;
步骤二、电解液配制:配制钛合金板材表面陶瓷化处理用的电解液A和电解液B;
步骤三、一次微弧氧化:将预处理后的钛合金板材置于微弧氧化的电解液A中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液A中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液A组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到一次陶瓷化钛合金板材;
步骤四、一次残留清理:将上述一次微弧氧化后的一次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理;
步骤五、二次微弧氧化:将上述一次残留清理后的一次陶瓷化钛合金板材置于的电解液B中,匹配调节微弧氧化设备的电参数,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液B中的钛合金板材表面生长出以钛合金基体金属氧化物为主并辅以电解液B组分的一次改性钛合金陶瓷层,得到二次陶瓷化钛合金板;
步骤六、二次残留清理:将上述二次微弧氧化后的二次陶瓷化钛合金板材进行表面残留清理处理,得到陶瓷化钛合金板材成品。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法,其特征在于:所述电解液A的组分包括:去离子水、4-9份硅酸钠、3-7份氢氧化钾、2-8份成膜剂、1-5份PH调节剂、2-6份添加剂和3-8份改性剂,所述电解液A的浓度为15-30g/L,所述电解液A的PH值为9-14;
所述电解液B的组分包括:去离子水、4-9份硅酸钠、3-7份氢氧化钾、2-8份成膜剂、1-5份PH调节剂、2-6份添加剂和3-8份络氨铜,所述电解液B的浓度为15-30g/L,所述电解液B的PH值为9-14。
3.根据权利要求2所述的一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法,其特征在于:所述一次微弧氧化的电参数:正向电流密度为1-10A/dm2、负向电流密度为2-32A/dm2,正向占空比10-50%,负向占空比20-60%,频率为200-1000Hz,正负脉冲比1:1;所述二次微弧氧化的电参数:正向电流密度为1-10A/dm2、负向电流密度为2-32A/dm2,正向占空比10-50%,负向占空比20-60%,频率为200-1000Hz,正负脉冲比1:1。
4.根据权利要求3所述的一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法,其特征在于:所述一次微弧氧化的电解液A温度为:20-40℃,一次微弧氧化的时间为:20-40min;
所述二次微弧氧化的电解液B温度为:20-40℃,二次微弧氧化的时间为:20-40min。
5.根据权利要求1所述的一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法,其特征在于:所述钛合金板材表面陶瓷化的厚度为10-60μm,所述钛合金板材一次微弧氧化表面陶瓷化厚度与钛合金板材二次微弧氧化表面陶瓷化厚度比为0.8-1.5:1。
6.根据权利要求1所述的一种钛合金板材表面陶瓷化的制备方法,其特征在于:所述步骤一中钛合金板材的预处理依次经过除油、除污、冲洗和烘干,除油时将钛合金板材放置在盛装有氢氧化钠溶液的除油槽内,去除钛合金板材表面残留的油污和氧化物,除污时将除油后的钛合金板材放置在盛装有稀硝酸溶液的除污槽内,去除钛合金板材表面的污渍,得到表面光洁的钛合金板材,除油、除污后的钛合金板材通过清水进行冲洗,去除表面残留溶液,冲洗后通过烘干设备将钛合金板材表面干燥处理。
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