[发明专利]利用陶瓷颗粒化学自烧结微弧氧化技术制备纳米陶瓷涂层的方法

权利要求书

1.一种利用陶瓷颗粒化学自烧结微弧氧化技术制备纳米陶瓷涂层的方法，其特征在于：该方法是以铝合金或铝基复合材料为基体材料，采用含有改性SiO₂陶瓷颗粒的电解液，并利用陶瓷颗粒化学自烧结微弧氧化技术制备出具有高的表面硬度、耐磨性以及耐酸性腐蚀的纳米陶瓷涂层；该方法包括如下步骤：

（1）配制基础电解液；

（2）制备改性SiO₂陶瓷颗粒分散液：

将SiO₂陶瓷颗粒与燃烧剂按照1：2~1：5的重量比例混合并超声5-10min，获得改性SiO₂陶瓷颗粒分散液，所制备的改性SiO₂陶瓷颗粒分散液中，SiO₂陶瓷颗粒表面接枝燃烧剂；

（3）配置含有改性SiO₂陶瓷颗粒的电解液：将步骤（2）制备的改性SiO₂陶瓷颗粒分散液和稳定剂在超声条件下加入到基础电解液中，混合均匀后获得所述含有改性SiO₂陶瓷颗粒的电解液；其中：所述燃烧剂为环状结构的有机物，具体为环丙烯、环戊烯、环乙醇和环戊乙酸中的一种；所述稳定剂为乙二胺四乙酸二钠、焦磷酸钠、聚磷酸钠和硬质酸钠中的一种或几种；所述含有改性SiO₂陶瓷颗粒的电解液的组成如下：

酒石酸钠 10～30g/L；

碳酸钠 1～10g/L；

水玻璃 2～10g/L；

草酸 2～5g/L；

纤维素 1～3g/L；

燃烧剂 2～10g/L；

稳定剂 3～10g/L；

改性SiO₂陶瓷颗粒 2～10g/L；

水 余量；

（4）将待镀基体材料置于所述含有改性SiO₂陶瓷颗粒的电解液中，采用正负电压交替方式进行微弧氧化，从而在基体上获得所述纳米陶瓷涂层；所制备的纳米陶瓷涂层是由α-Al₂O₃和高硬度莫来石组成的复合结构，所述高硬度莫来石为Al₆Si₂O₁₃和/或Al₂SiO₅。

2.根据权利要求1所述的利用陶瓷颗粒化学自烧结微弧氧化技术制备纳米陶瓷涂层的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述基础电解液的组成如下：

酒石酸钠 10～30g/L；

碳酸钠 1～10g/L；

水玻璃 2～10g/L；

草酸 2～5g/L；

纤维素 1~3g/L；

水 余量。

3.根据权利要求2所述的利用陶瓷颗粒化学自烧结微弧氧化技术制备纳米陶瓷涂层的方法，其特征在于：所述水玻璃的模数为1~1.5。