[发明专利]铝或铝合金表面微弧氧化制备长余辉发光陶瓷膜的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料表面处理技术领域，尤其是涉及一种铝或铝合金表面微弧氧化制备长余辉发光陶瓷膜的方法。

背景技术

近几年发光材料广泛应用于交通运输、工业生产、灯具装饰以及人们的日常生活中，例如高速公路上的交通指示牌、交通路面划线、仪表表盘上的刻度、指针、生活中的电源开关、夜间户外工作人员的服饰等；SrAl₂O₄是一种化学性质并不活泼但却能够用于发光材料上的重要物质，含有SrAl₂O₄的铝或铝合金则成为制备发光材料的一种新的材料。

铝合金具有密度低、塑性高、易强化、导电好、耐腐蚀、易回收、可焊接、易表面处理等优点，广泛应用于航空航天、机械制造、汽车、船舶、交通警示牌、灯具装饰及化学工业等方面，成为使用量仅次于钢的工业材料。尽管铝合金材料具有一系列优良的物理、化学、力学和加工性能，可以满足从厨餐用具到尖端科技，从建筑装潢业到交通运输业和航空航天等各行各业对铝合金材料提出的各不相同、千差万别的使用要求，但是铝合金的某些性能还是不够理想，如耐磨性、硬度等表面性能。为了克服铝合金表面性能方面的缺陷，扩大其应用范围，延长使用寿命，表面处理是铝合金使用过程中不可缺少的环节，通过表面处理可以提高铝合金的防护性、装饰性和功能性三大方面的性能。

微弧氧化技术是近几年来发展起来的一种对阀金属（如铝、镁、钛等）的表面处理技术。通过对铝合金表面进行微弧氧化处理，可以得到一层具有硬度高、抗腐蚀能力强等优点的微弧氧化陶瓷膜层，这扩展了铝合金的应用范围，也使微弧氧化技术广泛地应用于铝合金产品的表面处理。随着近几年来科技和经济的发展，人们对发光材料的需求也越来越大，同时对发光材料的性能及服役条件也提出了更高的要求，而现在的发光材料耐腐蚀性相对较差，因此，提高含有SrAl₂O₄的铝合金的耐腐蚀性能和硬度，是将铝合金材料应用到发光材料领域的关键所在。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种铝或铝合金表面微弧氧化制备长余辉发光陶瓷膜的方法，利用该方法能够快速的在铝或铝合金表面获得致密均匀的、含有SrAl₂O₄的长余辉发光陶瓷膜，该陶瓷膜的生长速度高达3μm/min以上，此外陶瓷膜耐中性NaCl盐雾腐蚀达600h以上，显微硬度可达1000HV以上。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种铝或铝合金表面微弧氧化制备长余辉发光陶瓷膜的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、以去离子水为溶剂配制锶盐体系电解液，每升电解液中含锶盐15g～28g，氟化氢铵10g～18g，氟化铵10g～13g，磷酸氢二铵10g～23g，磷酸二氢钾10g～25g，甘油5mL～25mL，调节电解液的pH值为6.8～8，然后将其置于电解槽中静置24h；

步骤二、将待处理的铝或铝合金置于步骤一中所述电解液中作为阳极，将不锈钢板作为阴极，采用微弧氧化脉冲电源，在脉冲频率为450Hz～700Hz，占空比为10%～25%的条件下进行微弧氧化处理，在铝或铝合金表面原位生长得到含有SrAl₂O₄的长余辉发光陶瓷膜；所述微弧氧化处理的温度为10℃～30℃，时间为30min～70min。

上述的铝或铝合金表面微弧氧化制备长余辉发光陶瓷膜的方法，其特征在于，步骤一中所述锶盐为碳酸锶、氢氧化锶、硫酸锶和硝酸锶中的一种或两种以上。

上述的铝或铝合金表面微弧氧化制备长余辉发光陶瓷膜的方法，其特征在于，步骤二中所述微弧氧化处理的具体过程为：在电压为250V～300V的条件下恒压微弧氧化5min～30min，然后将电压升高至350V～500V后继续恒压微弧氧化10min～60min。

上述的铝或铝合金表面微弧氧化制备长余辉发光陶瓷膜的方法，其特征在于，步骤二中所述微弧氧化脉冲电源为直流脉冲电源。

上述的铝或铝合金表面微弧氧化制备长余辉发光陶瓷膜的方法，其特征在于，步骤二中所述脉冲频率为500Hz～600Hz。

本发明与现有技术相比具有以下优点：