[实用新型]在金属表面预先形成自修复材料保护膜层的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机械工程技术领域，涉及在金属表面预先形成自修复材料保护膜层的装置。

背景技术

铝合金具有密度小、导电能力强、力学性能优异和可加工性能好等一系列优点，再国民经济中获得了广泛的应用。各国科研人员经过多年的尝试，发明了许多铝合金表面处理方法，可以分为氧化、电镀和涂层法等。目前具有代表性的并在航天、航空、汽车、建筑和包装行业普遍得到应用的是阳极氧化和铬酸盐氧化法Alodine，但这些工艺都存在一些弊端：阳极氧化处理会降低铝合金基体的机械性能，容易萌生裂纹，造成材料的过早疲劳；虽然通常使用的铬酸盐化学转化膜具有耐蚀性优良且工艺稳定简单的特点，而铬酸盐氧化工艺对环境的危害性极大，由于各国政府及有关部门都在极力倡导具有环境协调性的新型材料-环境材料和绿色材料的开发和研制，今后铬酸盐在工业中应用必将受到严格限制。为解决上述问题，国内外竞相研究开发一种能替代传统铝合金防腐耐磨工艺设备而又不影响铝合金的机械性能，在工艺上易于实现和维护并且成本低廉的新型有效铝合金表面处理方法，并且取得了一定的成绩。稀土转化膜是铝合金表面转化膜工艺中研究最多的，而由于稀土材料费用昂贵，设备复杂，在一定程度上也限制其在工业领域的推广应用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种在金属表面预先形成自修复材料保护膜层的装置，该装置能在铝及其合金零件表面形成一层的保护膜层，增加材料的抗腐蚀及抗摩擦磨损性能。

本实用新型解决其技术所采用的技术方案是：在金属表面预先形成自修复材料保护膜层的装置，由压力表1、温度计2、紧固螺栓3、上端盖4、反应槽5、反应釜8和加热装置9组成，反应釜8由上端盖4和反应槽5构成，紧固螺栓3将上端盖4与反应槽5连接在一起，压力表1和温度计2设置在上端盖4上，加热装置9设置在反应槽5四周，反应槽5内置有自修复添加剂水溶液6。

本实用新型的有益效果是：结构简单，成本低，能有效完成在铝及其合金零件表面形成一层的保护膜层，增加材料的抗腐蚀及抗摩擦磨损性能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

1、压力表，2、温度计，3、紧固螺栓，4、上端盖，5、下反应槽，6、添加剂溶液，7、处理工件，8、反应釜，9、加热装置。

具体实施方式

自修复材料为Mg₃Si₂O₅(OH)₄粉体，粉体经过球磨后粒度在1～5μm，将质量百分数5％的Mg₃Si₂O₅(OH)₄加入到水中，添加0.005％的表面活性剂，增加粉体粒子的悬浮性能，室温下搅拌0.5～1.0h，配制悬浮溶液6调节pH值在7.5～8.0之间。将Al合金工件7放入悬浮液6，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在120～150℃和压力表1示数在1.5～1.8MPa范围内，达到设定的温度和压力后，进行保温4～5h。当达到设定的保温时间，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。