[发明专利]一种利用超声辅助电解等离子体去除金属表面涂层的方法

说明书

一种利用超声辅助电解等离子体去除金属表面涂层的方法，它属于金属材料表面处理技术领域。本发明解决现有机械去除耗时长、生产效率低、只能去除简单零件的表面涂层；化学去除废酸液难以回收和处理，有很强的毒害性，对环境污染严重；超声波去除和磁流变体去除受工件形状限制的问题。制备方法：配制涂层去除电解液；将待处理样品置于涂层去除电解液中，以待处理样品为阳极，以电解槽为阴极；将涂层去除电解液升温，然后在阴阳两极之间施加高频脉冲电压，同时施加超声振荡，将处理后的样品取出清洗干燥，即完成利用超声辅助电解等离子体去除金属表面涂层的方法。本发明用于利用超声辅助电解等离子体去除金属表面涂层。

技术领域

本发明属于金属材料表面处理技术领域。

背景技术

金属表面的涂层可以赋予金属特殊的性能，如耐磨性、耐腐蚀性、热防护、热控、催化、生物活性、抗菌性等，使得金属的应用范围更加广泛。但与此同时，由于涂层连续性与一致性对其性能影响较大，而涂层制备的过程中，由于工艺性探索、技术性或操作失误，会使得金属表面的涂层无法满足服役要求，为了达到重复利用基体材料再制备的目的，需要将涂层去除掉；此外，一些带有涂层的金属制品在经过长时间服役后，其表面涂层可能部分磨损或失效，为了节约成本，需将其表面原有的涂层去除掉再重新制备涂层。另外为了制备具有耐磨、耐腐蚀、装饰、绝缘等特性的膜层，常使用化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)，在CVD或PVD镀膜前，为了增加基底与膜层的结合力，同时使膜层更加均匀，需要将材料表面的自然氧化层或污染层除去。

目前，一些常用的涂层去除方法，如机械去除、化学去除、超声波去除、磁流变体去除等技术可以部分解决上述问题。而上述方法存在着各自的不足：机械去除耗时长、生产效率低、只能去除简单零件的表面涂层；化学去除多用酸洗对样品进行处理，一般使用含有氢氟酸的溶液，而废酸液难以回收和处理，有很强的毒害性，对环境污染严重；超声波去除和磁流变体去除设备昂贵，受工件形状限制等。此外，现有等离子体抛光方法仅仅适用于部分金属表面的抛光处理，无法实现对金属及复合材料表面涂层的有效去除，应用范围有限。同时，其处理时间长，能耗大，成本高，限制了其工程应用。

发明内容

本发明要解决现有机械去除耗时长、生产效率低、只能去除简单零件的表面涂层；化学去除废酸液难以回收和处理，有很强的毒害性，对环境污染严重；超声波去除和磁流变体去除受工件形状限制的问题，而提供一种利用超声辅助电解等离子体去除金属表面涂层的方法。

一种利用超声辅助电解等离子体去除金属表面涂层的方法，它是按以下步骤进行的：

一、将乙二胺四乙酸二钠、硝酸铵、硝酸钾、硫酸钠与去离子水混合，机械搅拌均匀，得到涂层去除电解液；

二、将待处理样品置于涂层去除电解液中，以待处理样品为阳极，以电解槽为阴极；

三、将涂层去除电解液温度升至60℃～95℃，然后在阴阳两极之间施加电压为200V～600V、频率为10kHz～50kHz及电流密度为500A/m²～10000A/m²的高频脉冲电压，同时施加频率为20kHz～80kHz的超声振荡，去除3min～10min，得到处理后的样品；

四、将处理后的样品取出清洗干燥，即完成利用超声辅助电解等离子体去除金属表面涂层的方法。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用超声辅助电解等离子体轰击去除的方法剥离了金属表面各种涂层，仅需将样品浸入到涂层去除电解液中，施加电压和超声，即可实现涂层去除，解决了传统处理对样品形状的要求，拓宽了涂层去除适用范围。无污染、成本低、操作方便、去除效率高、效果好，容易实现结构特殊、形状复杂(3D打印等)的金属零部件的内外壁涂层的高效去除，利于产业化和商业推广。