[发明专利]一种用于航天器的镁合金表面热控膜层的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于航天器的镁合金微弧氧化的电解液及利用该电解液在镁合金表面制备热控膜层的方法。先对镁合金基体进行前处理，然后在一种新的电解液中进行微弧氧化，制备高半球发射率的微弧氧化膜层。其中前处理包括打磨、碱洗及待氧化件装夹。微弧氧化电解液含有主成膜剂、着色剂、有机络合剂和pH调节剂，并具有特定的添加顺序。本发明省略了传统工艺中对环境有污染的活化步骤，用较为环保的着色剂和有机络合剂替代传统的氰化物盐，绿色环保，同时具有氧化时间短、电解液稳定和膜层防护性好的优点，制备的热控膜层的半球发射率为0.85～0.90，满足航天的应用要求。

主权项

一种用于航天器的镁合金表面热控膜层的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：一、电解液配制：先将所需质量的主成膜剂在1/4体积的水中溶解，然后加入所需质量的有机络合剂，搅拌直至完全溶解；酌量向其中加入部分pH调节剂，搅拌直至完全溶解得到浓缩液；将所需量的着色剂加入浓缩液，将容器密封；用超声清洗器或者磁力搅拌器搅拌，直至固体颗粒全部溶解；加水补充至所需体积，搅拌后放置30‑50min，测其pH，逐渐添加pH调节剂，直至pH达到预期范围，得到微弧氧化电解液，静置待用；其中微弧氧化电解液中主成膜剂的浓度为5～50g/L，有机络合剂的浓度为1～10g/L，着色剂的浓度为3～30g/L，pH剂调节剂的浓度为3～10g/L；二、前处理：先对镁合金基体进行打磨，暴露出光亮基体且表面相对平滑后，用去离子水冲洗干净，然后碱洗，碱洗溶液为20～40g/L十水碳酸钠，10～30g/L氢氧化钠和0.5～1ml/L OP‑10润湿剂，溶液温度为70～90℃，保温处理时间为5～10min；碱洗后用清水冲洗3～5次，再用去离子水冲洗3～5次，然后需干燥以备装夹；将待氧化件与铝导线紧密装夹，保证导电良好且接触稳固；三、微弧氧化：将装夹后的待氧化件完全浸入微弧氧化电解液，导线另一端与电源阳极稳固连接；将气泵装置安装就绪；设定电参数：电流密度为1A/dm2～20A/dm2，脉冲比为1～3:1，占空比为25％～75％，频率为50Hz～1000Hz；氧化时间在10～30min，对氧化完成试样进行清洗、干燥和拆下夹具，得到镁合金表面热控膜层。