[发明专利]一种在铝合金表面生成超耐磨涂层的两步微弧氧化法

摘要

本发明涉及电化学领域，公开了一种在铝合金表面生成超耐磨涂层的两步微弧氧化法，该方法是以铝合金为基体分别以低浓度和高浓度铝酸盐溶液为介质，通过两步微弧氧化快速生成致密单层结构的氧化铝层，其中刚玉（α-Al₂O₃）成分达40%以上。微弧氧化时间只需8-10min，就可生成40-50微米左右的膜层。该膜层具有卓越的耐磨性，对于45微米左右厚度的膜层，在球-块式干摩擦条件下，在载荷80N条件下摩擦30min膜层只是轻微磨损（磨痕深度约12微米），而作为比较的硅酸盐微弧氧化膜，在载荷80N条件下，摩擦5min膜层被磨穿，磨痕深度达109微米。

主权项

一种在铝合金表面生成超耐磨涂层的两步微弧氧化法，以铝合金为基体，将基体进行预处理，其特征是，还包括以下具体步骤：（1）一步微弧氧化处理：将预处理后的基体为阳极，以不锈钢板做阴极，设置微弧氧化电源参数为：正电流为（10‑100）A/dm²，负电流设置为（10‑100）A/dm²，正负占空比设置为5 %‑80 %，频率维持在（50‑3000）Hz；一步电解液由铝酸盐和氢氧化钾溶液组成，其中铝酸盐浓度为5g/L ‑20g/L，氢氧化钾浓度为1g/L ‑5g/L；控制一步电解液温度为20℃‑30℃，电解30秒‑50秒后，取出阳极产品，清水清洗，得一步微弧氧化基体；（2）二步微弧氧化处理：将所述一步微弧氧化基体作为阳极，以不锈钢板作阴极，以与步骤（1）相同的微弧氧化电源参数进行电解，二步电解液由铝酸盐和氢氧化钾溶液组成，其中铝酸盐浓度为30g/L ‑60g/L，氢氧化钾浓度为1 g/L ‑5g/L；控制二步电解液温度为20℃‑30℃，电解4min‑10min后，取出阳极产品，先用清水冲洗，再用去离子水冲洗，烘干即可。