[发明专利]一种利用低酸度溶液阳极氧化铌或铌合金的方法

说明书

本发明公开了一种利用低酸度溶液阳极氧化铌或铌合金的方法，包括以下步骤：一、将铌基母坯进行抛光；二、将抛光后的铌基母坯进行碱洗；三、将碱洗后铌基母坯进行阳极氧化；四、将前驱体铌基母坯依次进行清洗、水合处理和干燥，得到低酸度溶液阳极氧化的铌或铌合金。本发明通过两电极体系和低酸度溶液对铌或铌合金进行阳极氧化，利于金属离子放电，并抑制氢离子放电，提高了着色效率，防止膜脱落，提高氧化膜的耐磨性，在铌或铌合金表面形成不同厚度和孔结构的氧化膜，提高了铌及铌合金的表面光亮度，丰富了铌及铌合金的表面色彩，扩大了铌及铌合金的应用领域，解决了阳极氧化溶液酸度高带来的成本高、着色效率低，材料易腐蚀和难于处理的问题。

技术领域

本发明属于表面处理技术领域，具体涉及一种利用低酸度溶液阳极氧化铌或铌合金的方法。

背景技术

铌、钽、钨、钼等难熔金属的熔点高，高温强度高，杨氏模量高，高温蠕变性能好，蒸气压低，热膨胀系数低，导电导热性能及耐蚀性能好，主要用于航空航天、电子、兵器、核工业等领域。其中，铌的滑移系多，具有高韧性，且塑-脆转变温度低，非常适于塑性加工。铌也具有均匀的表面结构和低的冷焊性，在与银接触时能抵抗银的腐蚀；铌的氧化物可以呈现多样色彩，而与贵金属相比，铌的价格较低，综合以上来看，铌具有用做造币材料或银铌双币材料的优势。

金属的着色法有大气氧化法、化学氧化法、阳极氧化法、离子注入法等。大气氧化法是在大气中加热金属，在其表面生成氧化膜。这种方法着色的均匀性、耐磨性较差。与铝、钛等金属相比，铌的性质较稳定，不适于化学氧化着色。铌与钽、钨、铪、锆、钛、铝等同为阀金属，可以阳极氧化着色。铌及铌合金的着色可以在无机酸和有机酸的溶液中进行，但一般需要的溶液的酸度要求较高。

因此需要提供一种使用低浓度酸液进行铌及铌合金表面氧化的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种利用低酸度溶液阳极氧化铌或铌合金的方法。该方法通过采用两电极体系和低酸度溶液对铌或铌合金进行阳极氧化，利于金属离子放电，并抑制氢离子放电，提高了着色效率，防止膜脱落，提高氧化膜的耐磨性，在铌或铌合金表面形成不同厚度和孔结构的氧化膜，提高了铌及铌合金的表面光亮度，丰富了铌及铌合金的表面色彩，扩大了铌及铌合金的应用领域，解决了阳极氧化溶液酸度高带来的成本高、着色效率低，材料易腐蚀和难于处理的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用低酸度溶液阳极氧化铌或铌合金的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将铌基母坯表面进行抛光，得到抛光后铌基母坯；所述铌基母坯为铌或铌合金；

步骤二、将步骤一中得到的抛光后的铌基母坯进行碱洗，得到碱洗后铌基母坯；

步骤三、将步骤二中得到的碱洗后铌基母坯进行阳极氧化，得到前驱体铌基母坯；所述阳极氧化的条件为：采用两电极体系，将碱洗后铌基母坯装在夹具中作为阳极，将钽或钽合金作为阴极，在低酸度溶液中进行阳极氧化；所述低酸度溶液的酸度小于5％；

步骤四、将步骤三中得到的前驱体铌基母坯依次进行清洗、水合处理和干燥，得到低酸度溶液阳极氧化的铌或铌合金。

本发明先将铌基母坯表面进行抛光和碱洗，去除铌基母坯表面的杂质和氧化膜，获得光亮平整的表面，利于后续的阳极氧化的进行，然后采用两电极体系，将碱洗后铌基母坯装在夹具中作为阳极，将钽或钽合金作为阴极，在低酸度溶液中进行阳极氧化，在阳极氧化中采用低酸度溶液进行氧化着色，利于金属离子放电，并抑制氢离子放电，以提高着色效率，防止膜脱落，提高氧化膜的耐磨性，降低成本，得到具有高亮度的、多种颜色靓丽表面的铌基母坯，通过将前驱体铌基母坯进行水合处理使膜表面形成的微孔闭合，停止溶解-沉积的动态平衡，降低了阳极氧化膜的孔隙率和吸附能力，提高氧化膜的化学稳定性。