[发明专利]一种铁基表面氧化陶瓷的制备方法

说明书

本发明公开了一种铁基表面氧化陶瓷的制备方法，包括以下步骤：将硅酸钠溶于水形成硅酸钠溶液；将铁基浸入硅酸钠溶液中；打开激光发射器，使激光穿过硅酸钠溶液，扫描铁基表面；铁基表面形成氧化陶瓷层。本发明提供的一种金属表面氧化陶瓷的制备方法，在加工过程中，硅酸钠水溶液吸收一部分激光的能量，防止待加工的金属工件表面能量过于集中，而且，水的比热容较大，可以快速吸收金属表面的热量，避免金属工件表面温度过高，从而避免损伤金属表面，并制备完整致密的氧化陶瓷层，有效提升金属表面的抗腐蚀性和耐磨性。

技术领域

本发明涉及铁基表面处理领域，尤其涉及一种铁基表面氧化陶瓷的制备方法。

背景技术

金属表面处理是工业生产制造过程中重要的一环，在金属或合金表面制备氧化膜可以使氧化膜下的金属基体得到保护，是金属表面处理的一项重要技术。现有的技术主要通过阳极氧化法、围护氧化法等对金属表面进行氧化膜的制备。但是这两种方法对金属表面加工区域难以选择，加工工艺复杂，且对环境污染较大。

利用激光对金属进行表面处理具有操作简单、能量集中、效率高、加工精度高、污染小等优点，但目前无法直接应用激光在铁基表面直接处理制备氧化层或氧化陶瓷层，激光能量过于集中在铁基表面，极易使铁基表面温度过高并导致金属熔化，对金属工件造成损伤，并使氧化层被破坏。

发明内容

本发明提供一种金属表面氧化陶瓷的制备方法，避免激光能量损伤金属表面，并制备完整的氧化陶瓷层。

一种铁基表面氧化陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

S1：将硅酸钠溶于水形成硅酸钠溶液；

S2：将铁基浸入硅酸钠溶液中；

S3：打开激光发射器，使激光穿过硅酸钠溶液，扫描铁基表面；

S4：铁基表面形成氧化陶瓷层。

进一步地，硅酸钠溶液的浓度为5g/L-80g/L。

进一步地，将铁基浸入硅酸钠溶液之前，打磨铁基表面，去除铁基表面的氧化物。

进一步地，铁基浸入硅酸钠溶液后，铁基表面距离硅酸钠溶液液面2mm-5mm。

进一步地，硅酸钠溶液盛放在敞口容器中，激光从硅酸钠溶液液面射入。

进一步地，激光的加工功率为1W-20W，激光的频率为10Hz-200Hz，激光扫描速度为50-500mm/s。

进一步地，所述硅酸钠纯度为AR级。

本发明提供的一种金属表面氧化陶瓷的制备方法，在加工过程中，硅酸钠水溶液吸收一部分激光的能量，防止待加工的金属工件表面能量过于集中，而且，水的比热容较大，可以快速吸收金属表面的热量，避免金属工件表面温度过高，从而避免损伤金属表面，并制备完整致密的氧化陶瓷层，有效提升金属表面的抗腐蚀性和耐磨性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中金属表面氧化陶瓷的制备方法的操作示意图；

图2为本发明实施例中制备的氧化陶瓷层在电子显微镜下的观测图。

图中：1、硅酸钠溶液；2、铁片；3、激光发射器；4、透镜；5、激光振镜扫描系统。

具体实施方式