[发明专利]钛合金微弧氧化电解液、方法及其产品

说明书

本发明涉及微弧氧化技术领域，具体是涉及一种钛合金微弧氧化电解液、方法及其产品。本发明的钛合金微弧氧化电解液包括:硅酸钠10‑25g/L，磷酸钠5‑10g/L，碱性调节剂12‑15g/L，成膜助剂5‑10g/L，钒酸铵8‑12g/L，有机铵盐15‑20g/L，溶剂为去离子水。本发明的钛合金微弧氧化方法包括：(1)配制微弧氧化电解液；(2)设置微弧氧化电源；(3)以钛合金试样为阳极，以不锈钢板为阴极进行微弧氧化；(4)清洗所述钛合金试样并烘干。相较于现有技术，本发明的钛合金微弧氧化电解液不需要额外添加氧化铝粉，也不需要经过真空加热，可直接用作钛合金的微弧氧化电解液；得到一层致密的黑色陶瓷膜，其具有硬度高、耐刮性好、高抗盐雾性、抗氧性佳，适于批量化作业。

【技术领域】

本发明涉及微弧氧化技术领域，具体是涉及一种钛合金微弧氧化电解液、方法及其产品。

【背景技术】

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高，在航空航天工业、化学工业、医药工程等领域中都有较多的应用。微弧氧化或微等离子体表面陶瓷化技术，是指在普通阳极氧化的基础上，利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的反应，从而在以铝、钛、镁金属及其合金为材料的工件表面形成优质强化陶瓷膜的方法。因此，通过微弧氧化的方式在钛合金表面制备黑色陶瓷膜成为一个重点研究方向。

于制备钛合金的黑色陶瓷膜的诸多现有技术中，对比文件1中国专利文献200710188529.0公开了一种制备钛合金黑色陶瓷膜的方法：即先将钛合金进行阳极氧化或微弧氧化，然后水洗烘干后再置于真空中加热形成黑色氧化钛膜；采用此方法需在真空环境下加热，工艺条件要求较高。对比文件2中国专利文献201310029887.2公开了一种钛合金表面黑色抗高温氧化涂层制备方法：于电解液中加入铝合金粉及氧化铝粉进行微弧氧化；采用此方法需用药剂与纯铝粉改性后才能进行制备使用，工艺过程较为繁琐。

有鉴于此，实有必要开发一种配制过程更为简易的钛合金微弧氧化电解液及微弧氧化方法，以解决上述问题。

【发明内容】

因此，本发明的目的是提供一种钛合金微弧氧化电解液、方法及其产品。

本发明的钛合金微弧氧化电解液包括：

溶剂为去离子水。

较佳的，所述硅酸钠与磷酸钠的比例为0.8:1。

较佳的，所述碱性调节剂为氢氧化钠，其PH值在12.0以上。

较佳的，所述成膜助剂为氟化钾。

较佳的，所述有机铵盐为六次甲基四胺，所述钒酸铵和六次甲基四胺的比例为1：2.5。

本发明的钛合金微弧氧化方法包括：

(1)配制微弧氧化电解液；

(2)设置微弧氧化电源；

(3)以钛合金试样为阳极，以不锈钢板为阴极进行微弧氧化；

(4)清洗所述钛合金试样并烘干。

较佳地，所述微弧氧化电源为250A750V型单向脉冲电源。

较佳地，所述钛合金试样为TC4钛合金。

较佳地，所述钛合金微弧氧化方法还包括步骤(5)，即对所述钛合金试样进行盐雾测试、耐刮性能测试、水解测试。

本发明还包括一种使用所述钛合金微弧氧化电解液处理得到的钛合金产品。