[发明专利]一种在树脂及树脂基复合材料表面覆陶瓷层的方法

权利要求书

1.一种在树脂及树脂基复合材料表面覆陶瓷层的方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：

(1)依据树脂或树脂基复合材料表面所需陶瓷层的成分选择进行微弧氧化的金属，然后对金属表面打磨、清洗去油污；

(2)对金属进行微弧氧化，使金属表面生成厚度≥20μm的微弧氧化陶瓷层；

(3)将微弧氧化后金属加热至树脂熔点，并保持该温度；然后将待覆陶瓷层的树脂或树脂基复合材料置于金属表面，采用超声头压住叠放在一起的树脂或树脂基复合材料和微弧氧化后金属，使树脂或树脂基复合材料与微弧氧化后金属接触面处的压强为0.1-1MPa，树脂或树脂基复合材料与金属接触的表面热塑性变形后，进行超声处理，超声时长0.5s～10s；

(4)将超声处理后的工件，以8～100℃/s的冷却速度冷却至室温后，将树脂或树脂基复合材料与金属分开，即完成所述的在树脂或树脂基复合材料表面覆陶瓷层。

2.根据权利要求1所述的一种在树脂及树脂基复合材料表面覆陶瓷层的方法，其特征在于所述的树脂为热塑性树脂，所述的热塑性树脂为聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚乙烯亚胺或聚乙烯。

3.根据权利要求1或2所述的一种在树脂及树脂基复合材料表面覆陶瓷层的方法，其特征在于所述的树脂为熔点在120℃以上的热塑性树脂。

4.根据权利要求1所述的一种在树脂及树脂基复合材料表面覆陶瓷层的方法，其特征在于所述的超声的施加功率≥100W，超声的频率≥10kHz。

5.根据权利要求1或4所述的一种在树脂及树脂基复合材料表面覆陶瓷层的方法，其特征在于所述的超声的功率根据覆陶瓷层的面积确定，功率密度为5～30W/mm²，超声的频率15～40kHz。

6.根据权利要求1所述的一种在树脂及树脂基复合材料表面覆陶瓷层的方法，其特征在于所述的微弧氧化过程中使用的电解液为碱性电解液，所述的碱性电解液为硅酸盐系、磷酸盐系或铝酸盐系碱性电解液。

7.根据权利要求1或6所述的一种在树脂及树脂基复合材料表面覆陶瓷层的方法，其特征在于所述微弧氧化电解液组成为：浓度为5-8g/L的Na₂SiO₃·9H₂O、浓度为1-1.8g/L的KOH和浓度为0.5-1.0g/L的NaF。

8.根据权利要求1所述的一种在树脂及树脂基复合材料表面覆陶瓷层的方法，其特征在于所述微弧氧化电源参数为双向脉冲电源，正向电压0-400V，负向电压0-800V，正向空占比40％-60％，负向空占比40％-60％，正向电流密度1-5A/cm²，负向电流密度0.5-3A/cm²，电压频率100-500Hz，氧化时间10-60min，电解液温度25-30℃。

9.根据权利要求1所述的一种在树脂及树脂基复合材料表面覆陶瓷层的方法，其特征在于所述的金属为阀金属。

10.根据权利要求9所述的一种在树脂及树脂基复合材料表面覆陶瓷层的方法，其特征在于所述的阀金属为铝及其合金、镁及其合金或钛及其合金。