[发明专利]一种钛合金阳极氧化液及钛合金彩色表面处理工艺

说明书

本发明公开一种钛合金阳极氧化液及钛合金彩色表面处理工艺，其中所述钛合金阳极氧化液，包括以下组分：磷酸60～120mL/L、草酸5～15g/L、添加剂A 2～5g/L、添加剂B 1～3g/L、稀土氧化物0.2～1g/L；所述添加剂A为苯磺酸类衍生物；所述添加剂B为水杨酸类衍生物。使用本发明提供的阳极氧化液，能够在钛合金表明形成均匀覆盖的氧化膜层，该氧化膜层颜色均匀亮丽，光滑细腻，且不同的电压条件下氧化膜层显示出不同的颜色，同时该氧化膜层能明显提高钛合金表面的硬度，从而提高了钛合金表面的抗摩擦性能。

技术领域

本发明涉及钛合金表面处理领域，特别是涉及一种钛合金阳极氧化液及钛合金表面处理工艺。

背景技术

钛合金(TC4)具有优良的耐腐蚀性能、生物相容性等优异性能，广泛应用于航天航空、电子设备、生物、化工等技术领域，但是钛合金的耐磨性差、硬度低等缺点又限制其应用与发展，在实际应用中需要对钛合金进行表面处理以提高钛合金的机械性能；并且随着人们生活水平的提高和对美的追求，往往需要赋予产品较为漂亮的外观，因此在提高钛合金机械性能的同时要对钛合金表面进行着色以满足市场的需求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的一种钛合金阳极氧化液，该氧化液在阳极氧化条件处理下能够在钛合金表面附着一层均匀的氧化膜，从而提高钛合金的硬度和在钛合金表面着色。

本发明的另一目的是提供一种钛合金彩色表面处理工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种钛合金阳极氧化液，包括以下组分：磷酸60～120mL/L、草酸5～15g/L、添加剂A 2～4g/L、添加剂B1～3g/L、稀土氧化物0.2～1g/L；

所述添加剂A为苯磺酸类衍生物；

所述添加剂B为水杨酸类衍生物。

在其中一个实施方式中，所述钛合金为TC4钛合金。

在其中一个实施方式中，所述苯磺酸衍生物为3-胺基苯磺酸、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。

在其中一个实施方式中，所述添加剂A为3-胺基苯磺酸和十二烷基苯磺酸钠的复配物，所述3-胺基苯磺酸和十二烷基苯磺酸钠的质量比为1：1。

在其中一个实施方式中，所述添加剂B为磺基水杨酸。

在其中一个实施方式中，所述稀土氧化物为La₂O₃和Y₂O₃的混合氧化物，所述为La₂O₃和Y₂O₃的用量比为1：3。

进一步的，本发明还提供一种钛合金彩色表面处理工艺，包括以下步骤：将钛合金依次经过除油、酸洗、阳极氧化、封闭、烘干处理；

所述阳极氧化处理为将酸洗后的钛合金放入本发明提供的所述的钛合金阳极氧化液中，在15～35℃，电流密度5～10A/dm²，电压20～80V条件下进行阳极氧化20～30min。

在其中一个实施方式中，所述除油为将钛合金用热水冲洗后放进乙醇液中超声20～30min，然后水洗。

在其中一个实施方式中，所述酸洗为将除油后的钛合金浸入酸洗液中浸泡 30s～1min，所述酸洗液为按体积将氢氟酸、稀硝酸、水以1：5：30比例混合制备得到，酸洗液浸泡完毕后用水清洗。

在其中一个实施方式中，所述封闭为将酸洗后的钛合金在90℃的去离子水中封闭处理30～40min。

在其中一个实施方式中，所述烘干为将封闭后的钛合金在80～120℃条件下烘干1～3h。