[发明专利]镁或镁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

本发明属于微弧氧化处理技术领域，具体涉及一种镁或镁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

镁合金是应用在现代工业合金中比重最轻的一种合金，它具有比强度高、弹性模量大、消震性好、承受冲击载荷能力好、电磁屏蔽性好的特点，主要应用在导弹导引系统、起落轮毂、发动机机壳、手机壳等航空、航天、运输、电子工业领域。由于镁合金的这些优良特性，国际上对镁合金的消耗日益增加，世界各国对镁及其合金的开发研究也在积极进行。我国镁资源蕴藏丰富，近年来我国开始重视研究开发镁产品的成型及表面处理工艺。

发光材料具有发光光谱带窄、色纯度高、色彩鲜艳、光吸收能力强、转换效率高、发射谱带分布区域宽、荧光寿命长且可承受大功率电子束、高能辐照等诸多优点。正是由于这些优异的光学性能，发光材料被广泛应用于照明、显示、固体激光器、光通讯、光存储以及生物医学成像、诊断与治疗等诸多领域。

微弧氧化工艺是近年来发展起来的一种有色金属（如铝、镁、钛等）表面处理工艺，尤其是从二十世纪九十年代开始，该工艺已成为国内学术界的研究热点，并且逐渐得到产业界的认可。尤其是镁合金表面微弧氧化处理，由于微弧氧化陶瓷膜具有较高硬度、较好的抗擦伤及抗腐蚀性能，使该技术广泛地应用于镁合金产品的表面处理上。特别是陶瓷膜表面均匀分布着大量盲性微孔，能够增加镁合金产品的后续装饰涂层与陶瓷膜的结合强度。

目前，随着镁合金应用范围的不断推广，对镁合金微弧氧化制备的陶瓷膜的性能要求也不断提高，镁合金微弧氧化产品应用于日常生活、道路交通、装饰美化等方面的要求也日益提高。然而，现有技术鲜有将镁合金微弧氧化产品与发光材料结合的研究，缺少生产既有良好耐磨耐蚀性能又有显著荧光效应的镁合金微弧氧化产品。

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，提供一种镁或镁合金表面微弧氧化制备长余辉发光陶瓷膜的方法。该方法通过在微弧氧化电解液中加入能够电离出锶离子的氢氧化锶和能够促使氢氧化锶更好的均匀分散于电解液中的分散剂十二烷基硫酸钠，在镁或镁合金表面制备长余辉发光陶瓷膜。氢氧化锶能够在微弧氧化处理时微等离子体弧光放电过程中，在镁或镁合金表面发生反应转化成荧光物质铝酸锶，铝酸锶在高能反应的瞬间与陶瓷膜烧结成一体而成为陶瓷膜中的组份之一，使陶瓷膜除了具有长余辉发光特性外，还具有结合紧密、不易脱落的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种镁或镁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、以水为溶剂配制电解液，每升电解液中含铝酸钠45g～55g，焦磷酸钠35g～45g，磷酸二氢钠40g～45g，氢氧化锶12g～15g，十二烷基硫酸钠18g～22g，搅拌均匀后将电解液置于电解槽中；

步骤二、将待处理的镁或镁合金置于步骤一所述电解液中作为阳极，不锈钢板作为阴极，控制电解液的温度为5℃～10℃，采用脉冲式微弧氧化电源，调节脉冲频率为300Hz～1000Hz，占空比为5%～45%，在电压为350V～550V的条件下恒压电解10min～40min，在镁或镁合金表面生长一层均匀的长余辉发光陶瓷膜。

上述的镁或镁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，步骤一中每升电解液中含铝酸钠48g～52g，焦磷酸钠38g～42g，磷酸二氢钠40g～42g，氢氧化锶13g～14g，十二烷基硫酸钠19g～20g。

上述的镁或镁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450Hz～500Hz。

上述的镁或镁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，步骤二中所述占空比为10%～20%。

上述的镁或镁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，步骤二中所述电压为450V～500V。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、该方法通过在微弧氧化电解液中加入能够电离出锶离子的氢氧化锶和能够促使氢氧化锶更好的均匀分散于电解液中的分散剂十二烷基硫酸钠，在镁或镁合金表面制备长余辉发光陶瓷膜。氢氧化锶能够在微弧氧化处理时微等离子体弧光放电过程中，在镁或镁合金表面发生反应转化成荧光物质铝酸锶，铝酸锶在高能反应的瞬间与陶瓷膜烧结成一体而成为陶瓷膜中的组份之一，使陶瓷膜除了具有长余辉发光特性外，还具有结合紧密、不易脱落的优点。