[发明专利]一种铝合金涂层

说明书

本发明提供了一种铝合金涂层，所述涂层的厚度为40‑50μm，所述涂层通过两次微弧氧化处理获得，涂层表面粗糙度Ra为1.5‑2.5μm，厚度为40‑50μm，硬度为1700‑1800HV_0.5，摩擦系数μ为0.45‑0.57，所述两次微弧氧化前包括有预处理，两次微弧氧中包括有抛光蜡打磨，两次微弧氧化后包括有后处理，所述两次微弧氧化使用的电解液成分相同，组成配比不同，包括有NaOH、Na2SiO3、NaF和P123表面活性剂和乙炔基甲醇。

技术领域

本发明属于铝或铝合金材料表面处理技术领域。

背景技术

铝、镁、钛及其合金具有密度小，比强度高且易成型加工等优点，被广泛应用于航空、航天、交通运输和其他工业领域。但由于其耐磨性、耐蚀性差，应用受到限制，通过对其进行表面改性处理在不改变基体材料整体性能的条件下，提高耐磨性、耐蚀性对于扩大其应用领域具有重要意义。

微弧氧化技术(Microarc Oxidation MAO)又称为液相等离子体电解氧化技术(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)是指利用微弧放电区域的瞬间高温烧结作用，在铝、镁、钛、及其复合材料表面制备陶瓷膜层的表面强化技术。其工作过程一般为:铝、镁、钛及其合金材料作为阳极试样，将其连结固定好放入特定的电解质溶液中，用钢质电解槽作为氧化系统的阴极材料，通过在阳极和阴极之间施加较高的电压值，打破传统阳极氧化电压的限制性，以期在金属表面原位生长出陶瓷基防护涂层，在此过程中，会在合金基板上形成一层高结合力和致密的韧性纳米陶瓷氧化物层。这是一种用于镁、钛、和铝金属及其合金的高压阳极氧化工艺。该方法所研制的氧化膜具有良好的介电、磨损、热、机械和抗腐蚀性能。

一般将 MAO 膜层分为内部致密层、中间致密层和外部多孔层的三层结构，或外部多孔层和内部致密层的双层结构。微弧氧化过程中，击穿放电使得内部熔融氧化物和气体向外逸出，导致 MAO 膜具有多微孔的结构。外部多孔层粗糙、多孔，比表面积较大；内部致密层决定着陶瓷膜的性能，与基体为原位结合，结合强度大，为主要强化层，可提高微弧氧化-水性聚氨酯复合膜层的抗腐蚀性能。电解液组成，浓度，反应时间以及电流密度，电压，频率等电参数的改变将会影响MAO 膜层的厚度，粗糙度等，改变膜层多孔层以及致密层的厚度及结构，最终改变 MAO 膜层的抗腐蚀性能与其和表面所涂装涂料的结合强度。

发明内容

本发明提供了一种微弧氧化铝合金的制备方法，通过在一次微弧氧化后进行抛光处理有效的平整待处理金属表面，保留微弧氧化层中的过渡层和部分致密层，并将其作为二次微弧氧化的基质，获得的微弧氧化膜表面形态主要为火山熔岩口的内凹形态，有效的避免了无定型或者杂孔表面形态，明显减少了表面多孔层的形成，获得的微弧氧化表面的硬度高，粗糙度Ra和摩擦系数μ低，表面微弧氧化层的孔隙率低，孔道分布较为规整，稳定性高于传统微弧氧化铝合金涂层，具体而言：

一种铝合金涂层，所述涂层的厚度为40-50μm，所述涂层通过两次微弧氧化处理获得，涂层表面粗糙度Ra为1.5-2.5μm，厚度为40-50μm，硬度为1700-1800HV_0.5，摩擦系数μ为0.45-0.57，所述两次微弧氧化前包括有预处理，两次微弧氧中包括有抛光蜡打磨，两次微弧氧化后包括有后处理，所述两次微弧氧化使用的电解液成分相同，组成配比不同，包括有NaOH、Na2SiO3、NaF和P123表面活性剂和乙炔基甲醇。

进一步的，预处理包括有热处理、机械抛光、脱脂除油、水洗、干燥处理；

所述热处理为将铝合金置于350-360℃的惰性气氛中，恒温静置处理30-40min；

所述机械抛光为将铝合金依次在 60#，300#，1000#，2000#砂纸条件下逐级打磨；