[发明专利]一种电解液，阳极氧化方法及阳极氧化的硅铝合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解液，尤其是一种硅铝合金的阳极氧化电解液，以及使用该电解液得到的阳极氧化的硅铝合金。 

背景技术

硅铝合金，尤其是高硅铝合金(Si元素的质量分数不小于1％)的阳极氧化较困难，原因是通常的阳极氧化工艺中，合金中的Si既不溶于酸性电解液，也不与电解液反应，阳极氧化之后残留于合金表面形成“硅灰”，使氧化膜表面出现暗斑和黑点，降低氧化膜的均匀性、致密性和光泽度，从而使氧化膜的性能，如硬度、耐磨、耐腐蚀等大大降低。硅含量越高，合金的阳极氧化越困难，得到的氧化膜的性能越差。 

发明内容

为解决现有技术中的高硅铝合金难以形成硬度、耐磨、耐腐蚀性良好的阳极氧化膜的问题，本发明首先提供一种电解液，用这种电解液对高硅铝合金进行阳极氧化，可在合金表面形成硬度、耐磨、耐腐蚀性良好的氧化膜。 

本发明的目的之二是提供一种使用所述电解液对高硅铝合金进行阳极氧化的方法。 

本发明的目的之三是提供一种由上述阳极氧化方法得到的高硅铝合金阳极氧化产品。 

为达到上述目的，本发明首先提供一种电解液，包含等效硅酸根 离子、等效偏磷酸根离子，所述等效硅酸根离子指电解液中含硅元素的所有离子和微粒按硅元素含量相等折算成的硅酸根离子，所述等效偏磷酸根离子指电解液中含磷元素的所有离子和微粒按磷元素含量相等折算成的偏磷酸根离子；所述电解液为碱性水溶胶。 

本发明还提供一种高硅铝合金阳极氧化的方法： 

将经过预处理的高硅铝合金浸在根据本发明的电解液中，控制最高电压不超过360V进行阳极氧化。 

本发明进而提供一种阳极氧化的高硅铝合金，采用根据本发明的方法制备，其氧化膜厚度10～20μm，硬度≥HV400，耐腐蚀性中性盐雾中连续40h以上。 

本发明的有益效果： 

1.根据本发明的电解液原料易得、价格低廉、环境友好。 

2.根据本发明的阳极氧化方法操作简单，无需特殊工艺。 

3.根据本发明的高硅铝合金阳极氧化产品氧化膜的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、附着力均较好。 

具体实施方式

根据本发明的高硅铝合金指合金中硅元素的质量分数不小于1％的硅铝合金。 

下面详细说明本发明。 

本发明的具体实施方式提供一种电解液，包含等效硅酸根离子、等效偏磷酸根离子，所述等效硅酸根离子指电解液中含硅元素(Si)的所有离子和微粒(即SiO₃^2-的水解产物)按Si含量相等折算成的硅酸根离子(SiO₃^2-)，所述等效偏磷酸根离子指电解液中含磷元素(P)的所 有离子和微粒(即PO₃^-的水解产物)按P含量相等折算成的偏磷酸根离子(PO₃^-)，所述电解液为碱性水溶胶。 

将电解液配成含有上述等效硅酸根离子、等效偏磷酸根离子的碱性液溶胶即可实现本发明，原理是溶胶—凝胶法在电化学成膜中的应用，实质是通过以下2个因素在合金表面形成均匀、致密的氧化膜：液溶胶对Al³⁺、H⁺、OH^-的吸附—解吸附控制Al³⁺、H⁺、OH^-的扩散速度；液溶胶体系也促使电场分布均匀。 

硅酸根离子SiO₃^2-强烈水解呈碱性，形成多聚硅酸根离子、硅酸、多硅酸胶粒等多种复杂的水解产物，使溶液呈溶胶或凝胶状，故简单的硅酸根离子SiO₃^2-在溶液中几乎不存在。所以，本发明引入了将上述SiO₃^2-的水解产物按Si含量相等折算成的“等效硅酸根离子”的概念。若SiO₃^2-溶液的PH呈酸性，则硅胶会变成白色沉淀。若SiO₃^2-浓度太大使水解液呈凝胶状，则生成的阳极氧化膜不均匀，性能较差，不能实现本发明。故应控制电解液为碱性水溶胶。碱性、水溶胶两个控制因素可以控制等效硅酸根离子的浓度以实现本发明。