[发明专利]一种微弧氧化电解液、微弧氧化方法及压铸铝合金制件

说明书

本发明涉及微弧氧化技术领域，具体公开了一种微弧氧化电解液、微弧氧化方法及压铸铝合金制件，该微弧氧化电解液包括水溶性磷酸盐、碱金属氢氧化物、柠檬酸盐，染色剂、六次甲基四胺和水；其中，该微弧氧化电解液中，水溶性磷酸盐的浓度为5g/L～30g/L；碱金属氢氧化物的浓度为1g/L～10g/L；柠檬酸盐的浓度为5g/L～30g/L；着色剂的浓度为5g/L～10g/L；六次甲基四胺的浓度为1g/L～20g/L。采用该微弧氧化电解液及微弧氧化方法，能够在压铸铝合金制件的表面制备结构致密、孔径小、耐蚀性好及黑度均匀的膜层。

【技术领域】

本发明涉及微弧氧化技术领域，尤其涉及一种微弧氧化电解液、微弧氧化方法及压铸铝合金制件。

【背景技术】

微弧氧化(Micro-arc Oxidation,MAO)又称阳极火花沉积(Anodic sparkdeposition,ASD)或等离子体电解氧化(Plasma Electrolytic Oxidation,PEO)，该技术是由传统的阳极氧化技术基础上发展起来的，是一种直接在A1、Mg、Ti等阀金属表面原位生成陶瓷氧化膜的表面处理技术。微弧氧化的基本原理为：以A1、Mg、Ti等阀金属样品作为阳极，以不锈钢或石墨作为阴极，将阳极和阴极共同置于一定成分的电解液中。刚开始接通电源时，发生阳极氧化，阳极表面产生大量气泡，同时生成一层很薄的绝缘氧化膜；施加的电压达到临界击穿电压时，进入火花放电阶段，氧化膜上某些薄弱的部位首先被击穿，阳极表面开始出现无数细小的、亮度较低的火花；随着电压的进一步升高，进入微弧阶段，阳极表面的火花逐渐变大变亮，并伴随有爆鸣声，阳极表面在高温和氧等离子体的环境中不断被击穿、氧化熔融和冷却凝固；随着微弧氧化时间的不断延长，膜层逐渐增厚，导致电阻增大，其表面的火花数量不断减少，最终消失。微弧氧化处理后在基体表面形成的氧化膜使基体的硬度、耐蚀性及耐磨性有很大程度的提高，是一种有效的表面改性手段。

其中，微弧氧化膜的形成和组织性能受很多因素的影响，主要有电解液参数、电参数等。目前比较常用的电解液都是弱酸性的，按电解液体系的不同可分为聚磷酸盐体系、硅酸盐体系、铝酸盐体系及复合电解液几大体系，制备出性能优异的氧化膜。但是，现有技术中的电解液制备的微弧氧化膜表面粗糙，孔洞较多，耐蚀性较差。

目前，铝合金微弧氧化陶瓷层主要集中于白色或灰色陶瓷层的研究，而黑色陶瓷层的研究相对较少。压铸铝合金因硅含量与铜含量较高，在微弧氧化过程中易形成一定量的二氧化硅相和氧化亚铜相，从而致使陶瓷膜存在颗粒粗大、孔洞直径变大、膜层松散、耐腐蚀性较差、颜色不均匀等问题。

因此，有必要开发一种适用于压铸铝合金的微弧氧化电解液及微弧氧化方法，以解决上述问题。

【发明内容】

本发明的一个目的在于提供一种微弧氧化电解液及微弧氧化方法，能够制备结构致密、孔径小、耐蚀性好及黑度均匀的膜层。

本发明的另一个目的在于提供一种压铸铝合金制件，其表面膜层结构致密、微孔尺寸小、耐蚀性好、黑度均匀。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种微弧氧化电解液，包括水溶性磷酸盐、碱金属氢氧化物、柠檬酸盐，染色剂、六次甲基四胺和水；其中，所述微弧氧化电解液中，所述水溶性磷酸盐的浓度为5g/L～30g/L；所述碱金属氢氧化物的浓度为1g/L～10g/L；所述柠檬酸盐的浓度为5g/L～30g/L；所述着色剂的浓度为5g/L～10g/L；所述六次甲基四胺的浓度为1g/L～20g/L。

作为本发明的优选，所述微弧氧化电解液中，所述水溶性磷酸盐的浓度为5g/L、6g/L、8g/L、10g/L、12g/L、14g/L、16g/L、18g/L、20g/L、22g/L、24g/L、26g/L、28g/L或30g/L。

作为本发明的优选，所述水溶性磷酸盐包括六偏磷酸钠。