[发明专利]微弧氧化液、微弧氧化方法及铝合金材料

说明书

本申请公开了一种微弧氧化液、微弧氧化方法及铝合金材料，微弧氧化液是有机弱酸为主，不含无机酸，相比碱性氧化液，微弧氧化过程中对氧化膜的溶解度小，氧化形成的陶瓷氧化膜孔隙为纳米级别，孔隙率高，可以吸附有机染料，能够进行染色封孔处理，从而获得丰富的颜色。且在氧化过程有烧结作用形成的结晶Al₂O₃氧化膜硬度高，具备高的耐磨性能，可以进行氧化后抛光，使得产品表面达到高亮陶瓷效果。

技术领域

本发明涉及材料表面处理技术领域，具体涉及一种微弧氧化液、微弧氧化方法及铝合金材料。

背景技术

微弧氧化又称微等离子氧化、阳极火花沉积，是在普通阳极氧化基础上进一步提高电压并使电压超出法拉第区，达到了金属阳极表面生长的钝化氧化膜的击穿电压，这时在阳极上可以观察到弧光放电现象，大量火花在阳极表面游动，弧光放电产生瞬时的高温高压作用，引起各种热化学反应，在金属表面生长一层陶瓷氧化膜层。

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。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，微弧氧化液主要是以六偏磷酸钠，硅酸钠，氢氧化钠等碱性氧化液为主，做出来的微弧氧化膜表面膜孔粗大，为微米级别，孔隙率极低，而且疏松偏软，无法进行染色、封孔、抛光等处理，导致颜色单一，无法作为外观件大规模应用。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种微弧氧化液、微弧氧化方法及铝合金材料。

为了克服现有技术的不足，本发明所提供的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种微弧氧化液，其特殊之处在于，包括1～10g/L的第一有机酸、0.1～6g/L第二有机酸和0.2～10g/L络合剂，所述第一有机酸包括草酸，所述第二有机酸包括酒石酸、丁二酸、柠檬酸和硼酸中的至少一种。

进一步地，所述络合剂为乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸和酒石酸钠中的至少一种。

进一步地，所述微弧氧化液还包括0.1～5g/L氧化液添加剂，所述氧化添加剂为硅酸盐和/或聚磷酸盐。

第二方面，本发明提供一种采用上述微弧氧化液的微弧氧化方法，其特殊之处在于，所述方法包括微弧氧化，所述微弧氧化包括以工件为阳极，以不锈钢或石墨为阴极，阳极连接电源正极，电源负极连接阴极，然后将阳极和阴极一同放进含有所述微弧氧化溶液的电解槽中进行微弧氧化处理；所述微弧氧化方法使用的电源为脉冲电源，脉冲电源处理参数为：电压310-600V，电流密度0.5A/dm2-5A/dm2、脉冲频率50-200z、占空比20-80％、处理时间30-60min。

进一步地，所述方法还包括在所述微弧氧化前进行前处理和在所述微弧氧化后进行后处理；所述前处理包括对工件抛光、除油、中和、水洗；所述后处理包括再次对工件水洗，洗涤结束后烘干。

进一步地，所述后处理还包括在洗涤后烘干前对工件进行染色，染色后对工件进行封孔。

进一步地，染色温度为20-50℃，染色时长为10-30min，封孔时长为20-50min。

进一步地，所述后处理还包括对封孔烘干后的工件进行第二次抛光，第二次抛光采用的是干式抛光轮或者湿式研磨机。

第三方面，本发明还提供一种铝合金材料，其特殊之处在于，所述铝合金材料的表面具有上述的微弧氧化方法制备的结晶Al₂O₃氧化膜。

进一步地，所述结晶Al₂O₃氧化膜的厚度为10-50μm，孔隙的直径为40-100nm，孔隙率为5％-15％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：