[发明专利]一种冷板风道内部微弧氧化的方法

说明书

本发明公开一种冷板风道内部微弧氧化的方法，涉及冷板表面工程技术领域，包括以下步骤：(1)将冷板清洗去油，然后在非微弧氧化区域喷涂可剥漆；(2)将冷板置于微弧氧化工装上；(3)调节电源参数进行微弧氧化。本发明的有益效果在于：采用本发明中的微弧氧化工装不仅解决了超窄间隙电力线屏蔽问题，有效确保了超窄间隙内的电场分布高均匀性，而且能够提高微弧氧化膜层质量均匀性等，从而确保产品微弧氧化质量满足应用需求。按照所述方法制备的微弧氧化膜层，具有耐至少192h的酸性盐雾能力，远超普通微弧氧化膜层96h的耐盐雾腐蚀能力。

技术领域

本发明涉及冷板表面工程技术领域，具体涉及一种冷板风道内部微弧氧化的方法。

背景技术

当前，电子装备在高温、高湿、高盐和多霉菌等高腐蚀环境中长期使用，面临着严重的材料腐蚀问题，而冷板作为关键结构件，其关键风冷防护区域的防腐蚀问题成为制约产品长期高可靠使用的瓶颈之一。相比传统阳极氧化膜，微弧氧化膜具有较高的硬度、良好的耐腐蚀、耐磨、耐热冲击等性能，在恶劣环境中具有较好环境适应性，在铝合金等金属表面开始逐步应用。如公开号为CN101503812A的专利公开微弧氧化方法，可对较大零件进行微弧氧化处理。然而，常见零件的微弧氧化膜基本位于常规零件的外表面，表面积较小，且氧化过程无需专用工装，单一的电源激励模式就可制备满足要求的微弧氧化膜。

为了保证散热通道的内表面在强盐雾环境下的可靠的工作，冷板风道必须设置为微弧氧化膜，才可满足相应的耐环境腐蚀要求与高可靠性。冷板需进行微弧氧化处理的区域存在以下特点：一是，总处理面积较大，需微弧氧化处理的多个风冷通道面积之和已超过1m²，此时，零件微弧氧化区域产生的热量较大，电力线的分布不均匀，对微弧氧化膜层致密度的控制极为不利，且易导致零件边缘位置的烧蚀。二是，需进行微弧氧化处理的结构为典型的超窄间隙，槽道狭缝宽度低于10mm，风道内微弧氧化的电力线分布与正常状态下存在根本性差异，随着微等离子体放电过程中超窄间隙微距电场分布的线性关系所引起的电力线分布不均匀问题，极大的影响了陶瓷涂层的质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于冷板需进行微弧氧化处理时风道内间隙超窄，处理面积大，易影响微弧氧化膜的质量，提供一种适用于冷板风道内部微弧氧化的方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题：

一种冷板风道内部微弧氧化的方法，包括以下步骤：

(1)将冷板清洗去油，然后在非微弧氧化区域喷涂可剥漆；

(2)将冷板置于微弧氧化工装上，进行微弧氧化，所述微弧氧化工装包括电解池、电源和辅助阴极；所述冷板浸入装有电解液的电解池内，所述辅助阴极贯穿冷板的风道，所述辅助阴极的四周与风道侧壁之间设有间隙，所述电源的阳极与冷板电性连接，所述电源阴极与辅助阴极电性连接；

(3)调节电源参数：第一阶段：正向三角波，电压300-500V，频率50-100HZ，氧化时间1-2min；第二阶段：(a)正向脉冲，电压300V-500V，频率200-500HZ，氧化时间20-40min，微弧氧化溶液温度15℃-25℃；(b)负向脉冲，电压120V-140V，频率100-300HZ，氧化时间10-20min，微弧氧化溶液温度15-40℃；

(4)微弧氧化结束后，去除步骤(2)中的可剥漆，将氧化后的冷板进行清洗。

有益效果：本发明针对冷板风道的超窄间隙构型特性，采用双极性多波叠加脉冲控制，包括两个过程，具体是微等离子体放电初始阶段的三角波模式及第二阶段的脉冲模式相结合的混合控制方式。

在微等离子体放电第一阶段，在单周期内，由于三角波电压沿抛物线规律上升，上升时域远高于脉冲电压施加时域，避免了幅值电压瞬间施加在溶液电阻上，从而有效减缓了主尖峰电流的冲击。此外，在冷板风道表面初始阶段制备的疏松多孔陶瓷涂层，可以引入压应力，以抵消(或部分抵消)后续涂层微等离子体放电制备过程中所产生的拉应力。