[发明专利]微弧氧化涂覆铝合金耐蚀程度测量方法

说明书

本发明涉及一种微弧氧化涂覆铝合金耐蚀程度测量方法，属于材料腐蚀技术领域。铝合金在高电压作用下，氧化膜被击穿，并在高温下被熔化，产生微弧放电现象，形成陶瓷氧化层；将待测样品浸没于磷酸和铬酸混合液溶液中，并经超声波震荡处理；取出样品，观察样品表面并计算失重量，对耐蚀性进行评定。该检测方法具有快速、简单、方便的特点。测量结果相对浸泡试验具有高效、精确的特点，所需混合液配制较为方便。电化学测试实验虽然可以快速测定试样的电极电位，但在分析材料的腐蚀性能方面存在随机性和不稳定性，其原因除受腐蚀介质的浓度、温度和湿度等影响外，还与样品本身的组织状态有关。可快速、简单、方便的测定或对比材料的腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及材料腐蚀技术领域，特别涉及一种微弧氧化涂覆铝合金耐蚀程度测量方法。

背景技术

铝合金具有优良的物理、化学、力学和加工性能，可满足从厨房到尖端科技、建筑、交通、航空航天等各行各业的多种使用要求，尤其在飞机、宇宙飞船等航空航天金属结构材料中，铝合金已经成为主要的使用材料。但是，目前铝合金的某些性能还不理想，如耐磨性、耐蚀性、耐热性差，刚度小，作为机械构件具有质软、摩擦系数高、磨损大、润滑性差等弱点，因此应用范围受到一定限制。

微弧氧化技术是一种新型的表面处理技术，突破了传统法拉第区域阳极氧化的限制，可对铝合金进行电化学、微等离子体形式的高温高压处理，使非晶结构的氧化层发生相结构变化，生成原位生长的致密陶瓷膜。经微弧氧化处理后，铝合金具有高显微硬度、高耐热性、高耐蚀性等优良性能，甚至可以代替高硬度合金钢或耐热金属制造零件，应用范围得以大大拓宽。微弧氧化按照氧化法可以分为：直流法、单脉冲法以及双向脉冲法即交流氧化法。最早的氧化法都是基于直流模式进行的。20世纪70年代中期德国首先采用直流单脉冲电源进行微弧氧化实验，之后很多学者开始研究单脉冲法在铝及其合金上的微弧氧化。俄罗斯从20世纪70年代中后期开始研究交流脉冲微弧氧化法，直到现在交流氧化法一直是研究的热点。

微弧氧化膜层与阳极氧化膜层同样是一种不连续多孔膜层，膜层的耐蚀性仍受到一定的限制。为进一步提高膜层的耐蚀性能，可以采用一些后处理技术进行提高，常用的后处理技术为封闭。封闭的原理是将膜层中的不连续孔洞用封闭液中的大分子或化合产物进行封孔，以达到基体与外界的空气隔绝效果，从而提高了膜层的耐蚀性。常用的封闭方法有：沸水封闭、水蒸气封闭、铬酸盐封闭、水解盐封闭、常温封闭等。

传统浸泡试验方法虽然所需设备简便，但是耗时较长，不能进行即时的检测，且试样在NaCl中经过长时间浸泡也会对铝合金基体产生腐蚀，并不能准确的检测膜层的性能。

传统电化学检测方法所需技术复杂，设备要求较高，且后续计算复杂，故较难在现场推广使用。

综上所述，现有的微弧氧化膜层性能检测方法繁琐且计算较为复杂，或不够精确简便。亟待改进。本文旨在建立一种简便快捷的膜层性能的实时监测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微弧氧化涂覆铝合金耐蚀程度测量方法，是一种简便快捷的膜层性能的实时监测方法，解决了现有技术存在的上述问题。本发明采用单脉冲法在铝合金表面得到微弧氧化涂层，保证了较低成本输入、较高的检测效率和较好的测量结果。总结膜厚随处理时间的变化规律：开始阶段，工件表面的膜厚值逐渐增加，随着处理时间地延长，工件表面的膜层较为均匀，耐蚀效果较好。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

微弧氧化涂覆铝合金耐蚀程度测量方法，铝合金在高电压作用下，氧化膜被击穿，并在高温下被熔化，产生微弧放电现象，形成陶瓷氧化层；将待测样品浸没于磷酸和铬酸混合液溶液中，并经超声波震荡处理；取出样品，观察样品表面并计算失重量，对耐蚀性进行评定。包括以下步骤：

步骤（1）将尺寸为30×10×4mm的试样铝合金使用机械打磨的方式去除表面的氧化膜，准备做微弧氧化处理；