[发明专利]涂层的制造方法及涂层装置

说明书

本发明提供了一种涂层的制造方法及涂层装置，涉及表面技术领域。该方法包括：首先获得包括SiO₂颗粒的电解反应液，将第一合金元件浸入盛放有电解反应液的电解槽内，然后将第一合金元件连接于高压直流脉冲电源的阳极，将电解槽连接于高压直流脉冲电源的阴极，最后同时加入正、负向电压，以在第一合金元件表面生成复合陶瓷涂层，获得第二合金元件。本发明提供的涂层的制造方法及涂层装置能够提供更适合于耐磨、防腐及高温环境下的防烧蚀涂层。

技术领域

本发明涉及表面技术领域，具体而言，涉及一种涂层的制造方法及涂层装置。

背景技术

随着轻量化技术的发展，铝合金替代钢结构件可以实现减重60％以上，在航空、航天、武器装备及民用领域得到广泛的应用，也是近年来研究的热点。但是铝合金存在熔点低、传热快、高温易氧化、不耐磨损等缺陷，严重限制了铝合金的使用范围，在短期内通过合金化提高铝合金的各项性能难度较大，而在铝合金表面制铝备功能性陶瓷涂层无疑为一种可行措施。

陶瓷涂层可以提高铝合金元件的表面硬度、高温使用性能、抗化学腐蚀性能、耐磨及电绝缘性能等，在武器装备、航空、航天、民用领域应用潜力较大。但是，单一陶瓷涂层存在厚度较小、制备效率低、能耗高等问题，且单一陶瓷涂层难以满足部分恶劣工况下的使用要求，例如采用微弧氧化工艺在铝合金表面烧结的Al₂O₃陶瓷涂层会出现局部微裂纹、烧蚀孔洞多、脆性较大等问题，难以满足超高温恶劣工况下的使用要求，且制备效率低下，耗能较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涂层的制造方法及涂层装置，其能够提供更适合于耐磨、防腐及高温环境下的防烧蚀涂层。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种涂层的制造方法，所述方法包括：获得包括SiO₂颗粒的电解反应液；将第一合金元件浸入盛放有所述电解反应液的电解槽内；将所述第一合金元件连接于高压直流脉冲电源的阳极，将所述电解槽连接于所述高压直流脉冲电源的阴极；同时加入正、负向电压，以在所述第一合金元件表面生成复合陶瓷涂层，获得第二合金元件。

在本发明较佳的实施例中，上述同时加入正、负向电压，以在所述第一合金元件表面生成复合陶瓷涂层，获得第二合金元件之后，还包括：采用去离子水或蒸馏水对所述第二合金元件进行清洗和吹干。

在本发明较佳的实施例中，上述将第一合金元件浸入盛放有所述电解反应液的电解槽内之前，还包括：采用超声波技术对所述第一合金元件的表面进行去杂质处理，获得第三合金元件，将所述第三合金元件浸入由H₃PO₄与Al(OH)₃反应得到磷酸二氢铝溶胶的水溶液处理液中以除去所述第三合金元件表面的氧化皮，获得第四合金元件；将所述第四合金元件用去离子水清洗，并浸入NaOH溶液进行表面碱洗和钝化，得到第五合金元件。

在本发明较佳的实施例中，上述获得包括SiO₂颗粒的电解反应液，包括：配置以KOH、Na₂SiO₃、(NaPO₃)₆以及Na₂WO₄组成的去离子水电解液，添加包含SiO₂颗粒的碱性硅溶液和蔗糖到所述去离子水电解液中以获得所述包括SiO₂颗粒的电解反应液。