[发明专利]一种环保钛合金阳极氧化前处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及钛合金表面处理技术领域，具体的说是涉及一种环保钛合金阳极氧化前处理方法。

背景技术

钛及钛合金具有比强度高、耐热性强、耐腐蚀等诸多优良性能，在航空航天、生物医用等领域具有重要应用。钛合金表面会形成一层自然氧化膜，在阳极氧化前需除去钛合金表面的自然氧化膜和污染层，为后续的阳极氧化步骤获得光滑洁净的活化表面。目前，钛合金阳极氧化前处理溶液中大多含有氢氟酸，氢氟酸对皮肤有强烈刺激性和腐蚀性，氢氟酸也可经皮肤吸收而引起严重中毒，而且氢氟酸一般都会与硝酸联合使用，会产生NO、NO₂等有毒气体，对环境造成污染。最新技术的双氧水-氢氧化钠体系作为前处理溶液的主要成分，符合环保要求，但双氧水极不稳定，不利于操作和溶液成分检测，增加了前处理的工艺成本。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种环保钛合金阳极氧化前处理方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：

一种环保钛合金阳极氧化前处理方法，其特征步骤如下：

a)      将钛合金置于乙醇或丙酮溶液中超声清洗5-10min，取出后用蒸馏水冲洗干净备用；

b)      将钛合金放入到碱洗除油液中进行碱洗除油，流动热水洗，流动冷水洗；

c)       将配制好的前处理液在水浴锅中加热到50℃～80℃，将钛合金放入所配制的前处理液中处理10~30min;

d)   用去离子水冲洗5~8遍，用酒精棉球擦拭并晾干。

所述步骤b)中的碱洗除油的配比为：一升去离子水中加入25g硅酸钠，25g碳酸钠，50g氢氧化钠。

所述步骤c)中的前处理液的配比为：一升去离子水中加入5g 变色酸和5g草酸。

本发明的有益效果在于：1、通过络合作用能够完全清除钛合金的自然氧化膜和污染层，为阳极氧化工艺提供了光滑洁净的活化表面，2、整个过程不含氢氟酸、硫酸、硝酸等有毒、有害物质，符合环保要求，3、该工艺具有操作方便、溶液成分简单、成本低等特点，是一种绿色、安全的钛合金阳极氧化前处理方法。

附图说明

图1为未经本发明处理前的TB6钛合金扫面电镜图，

图2为经过本发明处理后的TB6钛合金扫面电镜图。

具体实施方式

下面结合附图1、图2和实施例对本发明进一步说明：

实施例1：对TB6钛合金进行阳极氧化前处理

1．配制碱洗除油液

1L去离子水中加入25g硅酸钠、25g碳酸钠、50g氢氧化钠，搅拌，均匀溶解。

2．配制阳极氧化前处理溶液

1L去离子水中加入5g 变色酸和5g草酸，搅拌，均匀溶解。

3．阳极氧化前处理

1)             将钛合金置于丙酮溶液中超声清洗5-10min，取出后用蒸馏水冲洗干净备用；

2)    将配制好的除油液在水浴锅中加热到60℃，将经步骤1）处理后的钛合金放入所配制的除油液中碱洗除油，时间为20min，然后经流动热水洗，流动冷水洗；

3)    将配制好的前处理液在水浴锅中加热到80℃，将经步骤2）处理后的钛合金放入所配制的阳极氧化前处理溶液中处理15min。

4)    将经步骤3）处理后的钛合金用去离子水冲洗6遍，用酒精棉球擦拭并晾干。

前处理效果：在此条件下TB6 钛合金前处理后的表面划痕基本清除，且平整光洁。之后通过阳极氧化处理后成膜质量良好，通过扫面电镜进一步观察，成膜连续均匀，如图2所示。

实例2：　对TB6钛合金进行阳极氧化前处理

1．配制碱洗除油液

1L去离子水中加入25g硅酸钠、25g碳酸钠、50g氢氧化钠，搅拌，均匀溶解。

2．配制阳极氧化前处理溶液

0.5L去离子水中加入1g 变色酸和2g草酸，搅拌，均匀溶解。

3．阳极氧化前处理

1)    将钛合金置于丙酮溶液中超声清洗5-10min，取出后用蒸馏水冲洗干净备用；

2)    将配制好的除油液在水浴锅中加热到60℃，将经步骤1）处理后的钛合金放入所配制的除油液中碱洗除油，时间为20min，然后经流动热水洗，流动冷水洗；

3)    将配制好的前处理液在水浴锅中加热到70℃，将经步骤2）处理后的钛合金放入所配制的阳极氧化前处理溶液中处理20min。