[发明专利]一种轻质合金表面硬质不沾涂层的制备方法及喷涂装置

权利要求书

1.一种轻质合金表面硬质不沾涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)确定并记录器具材料的牌号，对器具待处理区域进行标记；

2)对待处理区域进行清洁预处理：打磨、抛光、清洗；

3)对除待处理区域以外的区域进行封装保护；

4)根据器具材料牌号配置相应的微弧氧化电解液，氧化处理制备硬质多孔基底层；

5)对多孔硬质基底层进行润湿预处理；

6)超声雾化喷涂与封孔：采用多功能超声雾化喷涂装置进行喷涂，根据封孔剂喷涂速度匹配加热温度进行封孔处理；

7)烧结固化：待器具充分冷却后，依次对器具进行负压低温预烧结和高温烧结固化。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤3)的封装保护是使用耐高温防水硅胶进行封装，封装工艺为：封装厚度1～3mm、室温固化24～36h。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤4)制备硬质多孔基底层的具体过程为：

a、若器具为镁合金，则使用铝酸盐-磷酸盐体系电解液，电解液成分为：

硅酸盐5～30g/L，磷酸盐5～20g/L，

氢氧化钠1～4g/L、氢氧化钾1～4g/L中至少一种，

氟化钾0.5～5g/L、氟化钠0.5～5g/L中至少一种，

甘油0.5～5ml/L、三乙醇胺0.5～5ml/L中的至少一种，

纳米二氧化硅0.1～0.5g/L、纳米二氧化钼0.1～0.8g/L、纳米三氧化二铝0.1～0.5g/L中的至少一种，

溶剂为去离子水；

氧化处理制备硬质多孔基底层的多孔基底层硬度不小于700Hv，表面孔隙率不小于20％，厚度15～30μm，制备工艺为

第1阶段：正电压550～750V，频率500～2000Hz，占空比10～40％，电解液温度15～25℃，氧化时间3～6min；

第2阶段：正电压380～550V，频率500～2000Hz，占空比10～40％，电解液温度15～25℃，氧化时间20～60min；

b、若器具为铝合金，则使用硅酸酸盐体系电解液，电解液成分为：

硅酸盐5～30g/L，

钨酸盐0～5g/L，

氢氧化钠1～4g/L、氢氧化钾1～4g/L中至少一种，

氟化钾0.5～5g/L、氟化钠0.5～5g/L中至少一种，

甘油0.5～5ml/L、三乙醇胺0.5～5ml/L中的至少一种，

纳米二氧化硅0.1～0.5g/L、纳米二氧化钼0.1～0.8g/L中的至少一种，

溶剂为去离子水；

氧化处理制备硬质多孔基底层的多孔基底层硬度不小于1000Hv，表面孔隙率不小于25％，厚度10～30μm，制备工艺为：

正电压450～750V，负电压100～300V，正负脉冲比为1:1，频率500～2000Hz，占空比10～40％，电解液温度15～25℃，氧化时间30～60min；

c、若器具为钛合金，则使用磷酸盐-铝酸盐体系电解液，电解液成分为：

磷酸盐5～20g/L，铝酸盐1～10g/L，

钨酸盐0.5～5g/L、偏钒酸盐0.5～5g/L中至少一种，

氢氧化钠1～4g/L、氢氧化钾1～4g/L中至少一种，

氟化钾0.5～5g/L、氟化钠0.5～5g/L中至少一种，

甘油0.5～5ml/L、三乙醇胺0.5～5ml/L中的至少一种，

溶剂为去离子水；

氧化处理制备硬质多孔基底层硬度不小于450Hv，表面空隙率不小于15％，厚度15～30μm，制备工艺为：

第1阶段：正电压400～650V，频率500～2000Hz，占空比10～40％，电解液温度15～25℃，氧化时间5～10min；

第2阶段：正电压550～750V，频率500～2000Hz，占空比10～40％，电解液温度15～25℃，氧化时间30～60min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤5)的润湿预处理是使用易挥发溶剂对多孔硬质基底层进行润湿预处理，润湿剂采用乙醇或丙酮，其中乙醇的使用量为2～10g/dm²，丙酮的使用量为1～5g/dm²。