[发明专利]一种铝合金工件表面纳米陶瓷膜层的制备方法

权利要求书

1.一种铝合金工件表面纳米陶瓷膜层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、铝合金工件表面预处理；

S2、将预处理后的铝合金工件置于电解液体系中；

S3、基于双极性变频脉冲方式，在铝合金工件表面进行多个周期的氧化电解过程，在铝合金工件表面形成纳米陶瓷膜层；其中，在一个脉冲周期中，正向脉冲占空比为一个脉冲周期的10～40％，负向脉冲占空比为一个脉冲周期的5～20％，且正向脉冲电压＞负向脉冲电压；

S4、铝合金工件表面的纳米陶瓷膜层形成后，去离子水冲洗铝合金工件表面电解液；

S5、将铝合金工件置于30～65℃温度范围的去离子水中，保温10～40min，取出干燥。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，正向脉冲与负向脉冲的电压比为7:2。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，双极性变频脉冲方式中，电解频率变动范围为500～3000Hz。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，一个脉冲周期内，正向脉冲结束后设有第一间歇期，负向脉冲结束后设有第二间歇期，且第一间歇期的占空比大于第二间歇期的占空比。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中电解液体系包括硅酸钠、偏铝酸钠、氟锆酸钠、月桂酸，且硅酸钠、偏铝酸钠、氟锆酸钠、月桂酸的份数分别为30～40份、1～5份、5～10份、3份。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，铝合金工件的纳米陶瓷膜层中α-Al₂O₃晶体含量为5％～70％，，且α-Al₂O₃晶体在纳米陶瓷膜层中以纳米级晶粒致密沉积。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中铝合金工件表面预处理包括采用除油剂对铝合金工件表面进行除油处理，除油剂为由NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、Na₃PO₃溶液形成的混合溶液。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，铝合金工件表面除油方法，包括：

S101、采用耐碱蚀材料对铝合金工件的孔洞堵孔；

S102、将铝合金工件置于除油剂中，缓慢加热至60～80℃，保温浸泡10～40min，除油剂降温至室温；

S103、取出铝合金工件，用Ph为6.2～6.8酸性清洗剂进行第一次清洗；

S104、用去离子水对铝合金工件进行第二次冲洗；

S105、重复步骤S102至步骤S104，直至铝合金工件表面油污处理完全；

S106、拆除铝合金工件孔洞上的耐碱蚀材料，采用酒精或丙酮对铝合金工件孔洞进行清洗；

S107、用去离子水对铝合金工件清洗，干燥后备用。