[发明专利]一种钛合金异形筒件微弧氧化装置及方法

说明书

本发明涉及一种钛合金异形筒件微弧氧化装置及方法，属于热防护涂层技术领域，解决了大尺寸筒形件外表面的环形扫描氧化问题。一种钛合金异形筒件微弧氧化装置，包括电源单元、阳极单元和阴极单元；电源单元正极和阳极单元相连接，电源单元负极和阴极单元相连接；阳极单元包括圆盘式工作台、第一控制系统和旋转导电滑环；工作台用于承载固定钛合金异形筒件，第一控制系统用于调控工作台的旋转，旋转导电滑环用于连接电源单元正极和工作台上的钛合金异形筒件。本发明的装置改变了传统浸入式微弧氧化生产过程中无法实现膜层局部分布的需求，使得异形筒件外表面氧化膜层全覆盖，同时满足高辐射散热特性并保证内表面无膜层无辐射散射。

技术领域

本发明属于热防护涂层技术领域，具体涉及一种钛合金异形筒件微弧氧化装置及方法。

背景技术

航天飞行器在高速飞行过程中，一方面由于金属壳体外表面与空气摩擦生成大量气动热，随着金属热传导效应导致飞行器外表面温度大幅度升高，另一方面内部高集成度电子器件使用中生成大量辐射热，因此整个飞行器壳体内外飞行过程中会形成高温环境，如果产生的热量不能有效散出，将导致内部芯片温度升高，负载增大，传感系统稳定性降低，飞行精度和使用寿命出现指数级衰减。有研究表明传感芯片温度每升高5℃，使用寿命缩短约50％。而通过传导和对流的散热方式无法满足实际壳体的散热需求，因此针对飞行器壳体采用膜层辐射散热的方式对于稳定整体温度范围显得尤为重要。

微弧氧化技术是基于阳极氧化基础上发展起来的一种新型环保型表面处理技术，在航空航天领域得到大量的应用。为了保证壳体内部仪器的正常运转，微弧氧化膜层仅在外表面制备，内部仍保持金属原始表面，防止内部存在微弧氧化膜时热量向内部扩散导致仪器仪表环境温度进一步升高，影响电子元器件的正常使用。

但是由于飞行器主体结构一般为大尺寸异形筒件，采用常规的微弧氧化装置和工艺存在诸多问题，如由于内表面结构复杂，通过内部遮盖防护工作量巨大，实现筒体单侧氧化较为困难。

发明内容

鉴于以上分析，本发明提出一种钛合金异形筒件微弧氧化装置及方法，以解决异形筒件由于尺寸大、表面结构复杂难以进行微弧氧化的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种钛合金异形筒件微弧氧化装置，包括电源单元1、阳极单元2和阴极单元3；

所述电源单元1正极和所述阳极单元2相连接，所述电源单元1负极和所述阴极单元3相连接；

所述阳极单元2包括工作台21和第一控制系统22；所述工作台21用于承载固定钛合金异形筒件4，所述第一控制系统22用于调控所述工作台21的旋转。

进一步的，第一控制系统包括控制箱，控制箱内设置有无级变速电机220，工作台21与无级变速电机220输出轴转动连接。

进一步的，所述阳极单元2还包括有与无级变速电机220输出轴同轴安装的旋转导电滑环23；

所述旋转导电滑环23设置在所述工作台21与无级变速电机220之间的控制箱外表面，所述旋转导电滑环23的一端连接微弧氧化电源阳极线，另一端与钛合金异形筒件电连接。

进一步的，所述工作台21表面设有排液槽210。

进一步的，所述工作台21材质为耐腐蚀的绝缘材料。

进一步的，所述阴极单元3包括阴极喷头31及驱动并控制阴极喷头31的第二控制系统32。

另外，本发明还提供了一种钛合金异形筒件微弧氧化方法，包括如下步骤：

步骤1：钛合金异形筒件表面清理；；

步骤2：对非氧化区进行密封保护；