[发明专利]一种在铝金属表面形成新型复合保护膜层的方法及装置

摘要

本发明属于机械工程技术领域，涉及一种在铝金属表面形成新型复合保护膜层的方法及装置。方法是羟基硅酸盐自修复材料添加于水溶液中，将铝合金零件浸入到羟基硅酸盐自修复材料的水溶液中，在高温条件下，羟基硅酸盐不断溶解于水溶液中，在铝及其合金表面发生反应，形成AlOOH和羟基硅酸盐的复合保护膜层。设备由压力表、温度计、紧固螺栓、上端盖、反应槽、反应釜和加热装置组成，反应槽内置有添加剂溶液。本发明的有益效果是，该方法及装置简单，由于膜层材料与润滑油添加剂材料相同，可以在机械设备运行时在摩擦能量的作用下，继续形成保护膜层，避免金属表面直接接触，提高设备的服役寿命。

主权项

1、一种在铝金属表面形成新型复合保护膜层的方法，其特征在于，是用羟基硅酸盐自修复材料添加于水溶液中，将铝合金零件浸入到羟基硅酸盐自修复材料的水溶液中，在高温条件下，羟基硅酸盐不断溶解于水溶液中，羟基硅酸盐具有较高的活性，在铝及其合金表面发生反应，形成AlOOH，同时羟基硅酸盐还可以不断在金属表面结晶析出，形成AlOOH和羟基硅酸盐的复合膜层，在铝及其合金零件表面形成一层的保护膜层，步骤是：(i)添加剂溶液(6)采用含有自修复材料的悬浮液，自修复材料为Mg3Si2O5(OH)4粉体，粉体经过球磨后粒度在1～5μm，调节pH值在7.5～8.0之间，同时添加表面活性剂；(ii)将Al及其合金工件(7)放入添加剂溶液(6)中，盖上上端盖(4)，采用紧固螺栓(3)，将上端盖(4)与下反应槽(5)连接，采用加热装置(9)对反应釜(8)进行加热，观测和控制温度计(2)和压力表(1)示数的大小，达到设定的温度120～150℃范围和压力1.5～1.8MPa后，进行保温；(iii)当达到设定的保温时间4～5h时，停止加热，使反应釜(8)自然冷却至室温，打开上端盖(4)，从下反应槽(5)中取出工件，此时工件(7)表面上沉积20～40μm的自修复材料的薄膜。