[发明专利]一种表面改性的非晶合金的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料表面改性领域，具体涉及一种表面改性的非晶合金的改性方法。

背景技术

非晶合金是极端条件下非平衡凝固的产物，其原子的排列呈现短程有序、长程无序的结构特征，因而具有独特的力学性能，如高强度、高硬度、高耐磨耐蚀性和优良的磁学性能等。基于此，自20世纪60年代开启非晶态合金研究的先河以来，研究人员对非晶合金做了大量的研制开发与应用研究工作。目前，非晶合金在微电机系统、精密光学、医疗器械、电子封装、生物医学及军事工业等领域均有着广泛的应用前景。然而，非晶合金在室温中的塑性变形能力很弱，在单轴压缩过程中，其塑性应变非常低(<2％)，且具有明显的剪切局域化和加工软化变形特征，塑性变形能力的缺乏极大地限制了非晶合金的应用。

发明内容

本发明目的是要解决现有非晶合金的塑性应变非常低的问题，而提供一种表面改性的非晶合金的制备方法。

一种表面改性的非晶合金由非晶合金利用微弧氧化技术对非晶合金进行表面改性处理得到的，表面改性的非晶合金的室温压缩塑性应变为6％～20％。

所述的非晶合金为Zr₄₆(Cu_4.5/5.5Ag_1/5.5)₄₆Al₈非晶合金、Zr_51.9Cu_23.3Ni_10.5Al_14.3非晶合金、Zr_50.7Cu₂₈Ni₉Al_12.3非晶合金、Zr₅₁Ti₅Ni₁₀Cu₂₅Al₉非晶合金、Zr₅₇Ti₅Cu₂₀Ni₈Al₁₀非晶合金、Ti₄₀Zr₂₅Ni₁₂Cu₃Be₂₀非晶合金、Ti₄₅Zr₁₆Ni₉Cu₁₀Be₂₀非晶合金、Zr_41.2Ti_13.8Ni₁₂Cu_12.5Be_22.5非晶合金或Zr₅₃Al₁₆(Co_1-xAg_x)₃₁非晶合金，其中所述的Zr₅₃Al₁₆(Co_1-xAg_x)₃₁中x＝0、0.1或0.25。

一种表面改性的非晶合金的制备方法，具体是按以下步骤完成的：将电解液倒入电解槽中，然后以非晶合金为阳极，以Ti合金为阴极，以非对称脉冲电源作为电源，在温度为45～55℃、非对称脉冲电源电压为300V～500V、非对称脉冲电源频率为600Hz、非对称脉冲电源占空比为8％和搅拌速度为500r/min条件下进行微弧氧化处理5min～9min，即得到表面改性的非晶合金；所述的表面改性的非晶合金的室温压缩塑性应变为6％～20％。

本发明优点：一、微弧氧化(Micro-arc Oxidation，MAO)是一种新型的表面改性技术，以非晶合金为阳极，在非晶合金表面生长以基底氧化物为主，辅以电解液成分的陶瓷化涂层，得到的表面改性的非晶合金具有良好的韧性、耐磨和耐腐蚀特性，涂层的组织结构可在较宽的范围内调节，微弧氧化设备简单，操作方便，经济高效，无需保护气体或真空环境，无三废排放，符合绿色环保型表面改性技术的发展要求。二、本发明制备的表面改性的非晶合金的室温压缩塑性应变为6％～20％。

附图说明

图1是微弧氧化设备结构示意图；

图2是Zr₄₆(Cu_4.5/5.5Ag_1/5.5)₄₆Al₈非晶合金的DSC曲线图；