[发明专利]一种7050铝合金表面微弧氧化陶瓷膜层的制备方法

说明书

本发明属于铝合金耐蚀层制备技术领域，公开一种7050铝合金表面微弧氧化陶瓷膜层的制备方法，包括如下步骤：采用直流脉冲微弧氧化装置对7050铝合金进行表面微弧氧化，将7050铝合金作阳极浸在电解液中，带冷却系统的不锈钢容器作为阴极，微弧氧化时间为20‑30min，电流密度为5‑10A/dm²；电解液为Na₂SiO₃为5‑15g/L，KOH为2‑5g/L，碳纳米管2‑10g/L，CeO₂为2‑8g/L，硬脂酸甲酯聚氧乙烯醚磺酸钠2‑5g/L的水溶液。本发明电解液中加入了氧化铈和碳纳米管，二者可以起到协同增效的作用，所制备陶瓷膜层的耐腐蚀性能和耐磨性能均得到显著提高。

技术领域

本发明属于铝合金耐蚀层制备技术领域，特别涉及一种7050铝合金表面微弧氧化陶瓷膜层的制备方法。

背景技术

7050高强铝合金具有密度小、强度高、加工性能好以及焊接性能好等特点，是重要的轻质高强结构材料，且被广泛地应用于航空工业以及民用工业等领域。但是，由于7xxx系铝合金化学性质活泼，会发生点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀以及剥落腐蚀，其耐蚀性差极大地限制了它的进一步应用。近年来，人们对提高铝及其铝合金的耐蚀性展开了大量的研究，发现通过阻碍其与外界环境接触来进行表面改性是一种很好的方法。

中国专利文献CN102758234A公开了一种制备铝合金耐蚀层的方法及所使用的电解液，微弧氧化电解液由去离子水、硅酸钠、六偏磷酸钠、氢氧化钠和铝酸钠组成，其中硅酸钠、六偏磷酸钠、氢氧化钠和铝酸钠的含量为：硅酸钠为10～20g/L，六偏磷酸钠5～15g/L，氢氧化钠2～4g/L，铝酸钠2～5g/L，其余为去离子水；硅酸钠、六偏磷酸钠、氢氧化钠和铝酸钠均为颗粒状。该专利采用复合盐体系，所制得的陶瓷膜层均匀致密，对各种腐蚀性介质均具有良好的抗性。陶瓷膜是在基体上原位生长的，与基体冶金结合，具有良好的结合力，膜层能有效隔离基体与环境，使基体耐蚀性得到很大提高。由于微弧氧化技术本身的特点，所形成的陶瓷膜层分为内层致密层和外层疏松层，主要是内层致密层对基材提供保护。但电解液体系仍有改进空间，有望进一步提高铝合金的耐蚀性。

发明内容

为了进一步提高铝合金的耐蚀性能，本发明提供一种7050铝合金表面微弧氧化陶瓷膜层的制备方法。

为了实现本发明目的，所采用的技术方案为：

一种7050铝合金表面微弧氧化陶瓷膜层的制备方法，包括如下步骤：采用直流脉冲微弧氧化装置对7050铝合金进行表面微弧氧化，将7050铝合金作阳极浸在电解液中，带冷却系统的不锈钢容器作为阴极，微弧氧化时间为20-30min，电流密度为5-10A/dm²；

电解液为Na₂SiO₃为5-15g/L，KOH为2-5g/L，碳纳米管2-10g/L，CeO₂为2-8g/L，硬脂酸甲酯聚氧乙烯醚磺酸钠2-5g/L的水溶液。

优选地，电解液中Na₂SiO₃为8-12g/L，KOH为3-4g/L，碳纳米管为5-8g/L，CeO₂为4-6g/L，硬脂酸甲酯聚氧乙烯醚磺酸钠3-4g/L。

为了获得更合适厚度和孔隙率，作为优选，微弧氧化时间为25min，电流密度为7A/dm²。

与现有技术相比，本发明取得了如下有益效果：

1.电解液中加入了氧化铈和碳纳米管，二者可以起到协同增效的作用，所制备陶瓷膜层的耐腐蚀性能得到显著提高。

2.所制备陶瓷膜层的耐磨性能提高。

具体实施方式