本發明專利技術公開了一種新型微弧氧化電解液復合納米添加劑及其應用。本發明專利技術采用納米氧化鋅及納米二氧化鈦組成的混合添加劑，將其加入到以硅酸鹽為主成膜劑的電解液中：1.可以生成優質的陶瓷膜層，能在生成微弧氧化陶瓷膜層厚度不高前提下，膜層的硬度、耐磨性、耐蝕性等綜合性能得到顯著改善，膜層的表面平整，孔隙率和微裂紋較少，膜層中主要含有Al基體、α-Al2O3相、γ-Al2O3相、Al3Ti和鈦鋅（Zn0.6Ti0.4）相；2.微弧氧化膜層的制備過程操作簡單，是一種既不消耗陰極又不消耗電解液電解質的節能環保工藝；3.本發明專利技術生成的微弧氧化膜厚度不高，故成膜時間短，消耗能量低，可降低生產成本，具有很好的經濟效益。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術設及材料科學領域，尤其是一種新型微弧氧化電解液復合納米添加劑及其 應用。
技術介紹
侶及其合金因其具有比強度高、導電性優異、易加工成型等優點，已成為有色金屬 中使用量最大、應用面最廣的金屬材料。然而，侶的化學性質十分活潑，在常溫下會發生氧 化而在其表面生成一層自然氧化膜，由于膜極薄且硬度低，不足W抵抗惡劣環境造成的腐 蝕W及外界摩擦而造成的破壞，因此必須對其進行表面處理。微弧氧化作為新一代的表面 處理技術可W在侶合金表面生成一層致密的氧化侶陶瓷層，從而極大地改善侶合金表面的 綜合性能。 微弧氧化技術是一種直接在金屬表面原位生長陶瓷層的新型表面處理技術，因其 綠色環保、高效節能而具有非常廣闊的發展前景。利用該技術得到的微弧氧化陶瓷膜層具 有硬度高、結合力緊密、磨損性低、耐腐蝕、抗高溫沖擊等特點，可W很大程度上滿足高溫或 高速運動條件下的零件要求，因此適用于軍工、機械、電子、汽車、航天、航空等各個領域。 研究發現，微弧氧化主要集中研究電參數的優化和電解液成分的調整，而在電解 液中加入復合納米添加劑的研究不多，目前國內外關于運方面的報道較少。因此，研發新型 納米+納米復合添加劑，W期可W進一步改善侶合金微弧氧化陶瓷層的綜合性能，是很有必 要的。
技術實現思路
[000引本專利技術的目的是:提供一種，將該 復合添加劑加入到基礎電解液中，能在微弧氧化陶瓷膜層厚度不高的條件下，能顯著提高 微弧氧化陶瓷膜層的耐蝕性和力學性能，且不對環境造成污染。 本專利技術是運樣實施的:新型微弧氧化電解液復合納米添加劑，按重量份數計算，包 括1~5份納米氧化鋒及2~6份納米二氧化鐵;基礎電解液的組成為10份娃酸鋼，2份鶴酸 鋼，2份氨氧化鋼及2000份蒸饋水。 新型微弧氧化電解液復合納米添加劑的應用，按重量份數計算計算，將2~5份納 米二氧化鐵及3~6份納米二氧化鐵加入到基礎電解液中，基礎電解液的組成為10份娃酸 鋼，2份鶴酸鋼，2份氨氧化鋼及2000份蒸饋水。 與現有技術相比，本專利技術采用納米氧化鋒及納米二氧化鐵組成的混合添加劑，將 其加入到W娃酸鹽為主成膜劑的電解液中：1.可W生成優質的陶瓷膜層，能在生成微弧氧 化陶瓷膜層厚度不高前提下，膜層的硬度、耐磨性、耐蝕性等綜合性能得到顯著改善，膜層 的表面平整，孔隙率和微裂紋較少，膜層中主要含有A1基體、a-AhO補、丫-AhO補、AhT巧口 鐵鋒(Zn〇.6Ti〇.4)相；2.微弧氧化膜層的制備過程操作簡單，是一種既不消耗陰極又不消耗 電解液電解質的節能環保工藝;3.本專利技術生成的微弧氧化膜厚度不高，故成膜時間短，消耗 能量低，可降低生產成本，具有很好的經濟效益。【附圖說明】 附圖1為基礎電解液制備的陶瓷膜的表面形貌組織； 附圖2為實施例1制備的陶瓷膜的表面形貌組織； 附圖3為實施例2制備的陶瓷膜的表面形貌組織； 附圖4為不同添加劑制備陶瓷膜摩擦系數與摩擦時間的關系圖。【具體實施方式】 本專利技術的實施例1:新型微弧氧化電解液復合納米添加劑，微弧氧化基礎電解液為 娃酸鋼電解液，包括lOg/L娃酸鋼，2g/L鶴酸鋼，2g/L氨氧化鋼及化蒸饋水;向基礎電解液中 加入新型微弧氧化電解液復合納米添加劑，加入后的納米氧化鋒和納米二氧化鐵的濃度分 別為2g/L和4g/L。 微弧氧化步驟： 微弧氧化處理過程采用恒壓模式，將試樣作為陽極，W不誘鋼電解槽為陰極。將試樣鉆 孔并插入侶導線連接，并懸掛于配置好的電解液中，試樣底部不與氧化槽接觸。然后接通電 源，設置預定的工藝參數（電參數設定為:時間60min;頻率400Hz;電壓600V;占空比30%)，按 下工作鍵按鈕，開始進行微弧氧化實驗。微弧氧化處理過程中通過循環水冷卻系統和氣累 系統冷卻電解液，保持電解液溫度在35°C左右。待試樣反應結束后，關閉電源，取出試樣并 用蒸饋水清洗、驚干。 對上述工藝制得的微弧氧化陶瓷膜的厚度、硬度、表面粗糖度、耐蝕性、耐磨性檢 驗分析結果見表1，其表面形貌如圖2所示。 本專利技術的實施例2:新型微弧氧化電解液復合納米添加劑，微弧氧化基礎電解液為 娃酸鋼電解液，包括lOg/L娃酸鋼，2g/L鶴酸鋼，2g/L氨氧化鋼及化蒸饋水;向基礎電解液中 加入新型微弧氧化電解液復合納米添加劑，加入后的納米氧化鋒和納米二氧化鐵的濃度分 別為Ig/L和3g/L。 微弧氧化步驟同實施例1。并對該工藝制得的微弧氧化陶瓷膜的厚度、硬度、表面 粗糖度、耐蝕性、耐磨性檢驗分析結果見表1，其表面形貌如圖3所示。 通過對實施例1和實施例2中添加新型復合納米添加劑所制得的陶瓷膜層進行性 能檢測，來進一步驗證本專利技術的實驗效果，并與未加入任何添加劑的基礎電解液制成的膜 層做比較，結果如表1所示：根據上述實驗可知，本專利技術在采用相同設備及相同基礎電解液體系，且不用達到較高 膜層厚度的條件下，可顯著提高微弧氧化膜層的硬度、耐磨性及耐腐蝕性，在一定程度上可 降低了微弧氧化過程中的能量消耗;通過觀察對比膜層表面微觀形貌，可W看出添加復合 納米添加劑后，膜層裂紋、孔隙率、噴射狀堆積物均減少，且膜層的表面比較平整。【主權項】1. 一種新型微弧氧化電解液復合納米添加劑，其特征在于:按重量份數計算，包括1~5 份納米氧化鋅及2~6份納米二氧化鈦;基礎電解液的組成為10份硅酸鈉，2份鎢酸鈉，2份氫 氧化鈉及2000份蒸餾水。2. -種如權利要求1所述的新型微弧氧化電解液復合納米添加劑的應用，其特征在于： 按重量份數計算計算，將2~5份納米二氧化鈦及3~6份納米二氧化鈦加入到基礎電解液 中，基礎電解液的組成為10份硅酸鈉，2份鎢酸鈉，2份氫氧化鈉及2000份蒸餾水。【專利摘要】本專利技術公開了一種。本專利技術采用納米氧化鋅及納米二氧化鈦組成的混合添加劑，將其加入到以硅酸鹽為主成膜劑的電解液中：1.可以生成優質的陶瓷膜層，能在生成微弧氧化陶瓷膜層厚度不高前提下，膜層的硬度、耐磨性、耐蝕性等綜合性能得到顯著改善，膜層的表面平整，孔隙率和微裂紋較少，膜層中主要含有Al基體、α-Al2O3相、γ-Al2O3相、Al3Ti和鈦鋅（Zn0.6Ti0.4）相；2.微弧氧化膜層的制備過程操作簡單，是一種既不消耗陰極又不消耗電解液電解質的節能環保工藝；3.本專利技術生成的微弧氧化膜厚度不高，故成膜時間短，消耗能量低，可降低生產成本，具有很好的經濟效益。【IPC分類】C25D11/06【公開號】CN105543929【申請號】CN201511006584【專利技術人】張曉燕, 林廷藝, 黃丹, 黃鑫, 鞏向鵬, 張俊杰 【申請人】貴州大學【公開日】2016年5月4日【申請日】2015年12月29日本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種新型微弧氧化電解液復合納米添加劑，其特征在于：按重量份數計算，包括1～5份納米氧化鋅及2～6份納米二氧化鈦；基礎電解液的組成為10份硅酸鈉，2份鎢酸鈉，2份氫氧化鈉及2000份蒸餾水。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張曉燕，林廷藝，黃丹，黃鑫，鞏向鵬，張俊杰，
申請(專利權)人：貴州大學，
類型：發明
國別省市：貴州;52
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。