[发明专利]一种基于微弧氧化的SiC-Al2

权利要求书

1.一种基于微弧氧化的SiC-Al₂O₃涂层的制备方法，其特征在于：该方法包括基体预处理、溶液配制、复合陶瓷涂层制备以及陶瓷层后处理，该方法最终得到内层为Al₂O₃陶瓷层、外层为SiC陶瓷层的SiC-Al₂O₃复合陶瓷层、且复合陶瓷层的厚度为30～400μm；

具体的：

所述溶液配制为：首先在不锈钢溶液槽中加入KOH-Na₂SiO₃-(NaPO₃)₆- Na₂WO₄为主要成分的去离子水溶液，然后再加入碱性硅溶胶溶液、水溶性酚醛树脂以及纳米SiC颗粒，持续搅拌以使各成分充分溶解到去离子水中，最终得到混合制备液；

所述复合陶瓷涂层制备为：首先根据铝合金元件的结构特征设计专用工装，然后将铝合金元件装夹于高压直流脉冲电源的阳极，放在不锈钢溶液槽中的专用工装上、专用工装浸没于混合制备液，不锈钢溶液槽连接高压直流脉冲电源阴极，最后调节高压直流脉冲电源参数、进行SiC-Al₂O₃的复合陶瓷涂层的制备，涂层制备过程中需同时加入正、负向电压，最终得到SiC-Al₂O₃复合陶瓷层。

2.根据权利要求1所述的一种基于微弧氧化的SiC-Al₂O₃涂层的制备方法，其特征在于：所述基体预处理具体为：采用超声波清洗仪对铝合金元件进行除尘、除油清洗，再去除氧化膜，处理后可用去离子水或蒸馏水进行清洗，然后进行碱洗。

3.根据权利要求2所述的一种基于微弧氧化的SiC-Al₂O₃涂层的制备方法，其特征在于：所述去除氧化膜的步骤具体为：可采用H₃PO₄与Al(OH)₃反应，得到磷酸二氢铝溶胶的水溶液处理液，将超声波清洗仪清洗后的铝合金元件浸入溶液中2～3 min，以除去铝合金表面的氧化皮。

4.根据权利要求1所述的一种基于微弧氧化的SiC-Al₂O₃涂层的制备方法，其特征在于：所述碱性硅溶胶溶液中含有含量30％及以上、粒径小于20 nm的SiO₂颗粒。

5.根据权利要求1所述的一种基于微弧氧化的SiC-Al₂O₃涂层的制备方法，其特征在于：所述纳米SiC颗粒的浓度可为5～30g/L。

6.根据权利要求1所述的一种基于微弧氧化的SiC-Al₂O₃涂层的制备方法，其特征在于：所述溶液配制过程中的去离子水可采用高纯度蒸馏水进行替代、所述高纯度蒸馏水为三次蒸馏及以上的水。

7.根据权利要求1所述的一种基于微弧氧化的SiC-Al₂O₃涂层的制备方法，其特征在于：所述不锈钢溶液槽为导电不锈钢材质，且其具有充分的冷却能力，能保证制备过程中溶液温度保持在30℃以下。

8.根据权利要求1所述的一种基于微弧氧化的SiC-Al₂O₃涂层的制备方法，其特征在于：所述复合陶瓷涂层制备过程中高压直流脉冲电源的工艺参数具体为：电流密度可为3～8A/dm²；频率可为700～1200 Hz；正脉冲的脉宽可为10～80％，正、负脉冲之比为1:1或1:2或2:1中的任一种；正、负电压均在10～700 V之间，正、负电压比为3:1，处理时间可为10～30min。

9.根据权利要求1所述的一种基于微弧氧化的SiC-Al₂O₃涂层的制备方法，其特征在于：所述陶瓷层后处理具体为：将复合陶瓷涂层制备过程后的到的铝合金元件先采用去离子水或蒸馏水进行水洗，再采用电吹风进行吹干。